KR20160027605A - 사용자기기의 실내 위치를 측정하기 위한 측위방법 및 이를 구현하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

사용자기기에서, 좌표정보를 포함하는 이미지를 포함하는 한 개 이상의 마커를 이용하여 상기 사용자기기의 위치를 측정하는 방법으로서, 상기 사용자기기가 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커가 갖는 상기 좌표정보를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하는 단계를 포함하는, 사용자기기의 측위방법이 공개된다.

Description

사용자기기의 실내 위치를 측정하기 위한 측위방법 및 이를 구현하기 위한 장치{Method for locating indoor position of user device and device for the same}

본 발명은 실내 좌표에 관한 정보를 제공하는 한 개 이상의 마커를 이용하여 사용자기기의 위치를 측정하는 방법 및 이를 구현하기 위한 장치에 관한 것이다.

실내 위치확인 시스템(Indoor Positioning System, IPS)은 WLAN, 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), RFID(Radio Frequency Identification), 초음파, 및 적외선 등을 이용하여 건물 내부에 있는 사용자 또는 사용자기기의 위치를 파악하고, 이를 미리 제공되는 실내지도정보와 대조해 물건이나 장소의 위치를 쉽게 찾아주는 시스템이다.

블루투스를 이용한 실내 측위방법은 일반적으로, 수신신호강도(Received Signal Strength Indicator, RSSI)를 이용하여 계산된 블루투스 전파 발생원까지의 거리정보를 이용하여, 이미 위치를 알고 있는 블루투스 장치를 기준점으로 하는 삼각측량법을 이용한다. 블루투스를 이용한 실내측위방법은 다수의 센서 배치를 통해 서비스 커버리지를 줄이고 이로 인해 위치 정확도를 향상시킬 수 있다.

그리고 초음파를 이용한 방식으로는 빠른 RF 신호와 상대적으로 느린 초음파의 전송 속도차를 이용하여 대상체의 위치를 찾아내는 방법이 있다. 이 기술을 이용하면 입체의 위치인식이 가능하고, 저전력, 저비용의 시스템을 구성할 수 있는 장점을 가진다. 또한, 초음파 기반 실내측위는 위치 정확도가 매우 정확하며 입체 측위가 가능하다.

이하 RFID를 이용한 실내측위방법에 대해 설명한다. RFID는 크게 태그(tag)와 리더(reader)로 분류되며 리더는 다시 송신기(transmitter)와 수신기(receiver)/디코더(decoder)로 구성된다. 리더 내부의 송신기가 활성화(activation) 신호를 송출하면 리더 근방의 태그는 자신에게 할당된 고유 ID를 회신한다. 리더는 이를 읽어서 어떠한 태그들이 자신의 근방에 있는지를 판단한다. RFID 리더가 인지할 수 있는 감지거리는 약 2.5m 정도이므로 특정한 위치에 대한 근접 위치 센서(proximity location sensor)로 활용 가능하며, 한정된 실내 공간에 균등하게 배치할 경우 측위 시스템으로도 활용 가능하다. RFID 기반 실내측위의 장점은 근접의 조건을 만족하면 태그가 빠르게 움직여도 감지할 수 있으며, 태그에 읽기/쓰기 기능을 부가하여 정보 보조 기능을 추가할 수 있다. 또한, 수동형 태그의 경우 가격이 저렴하고 능동형 태그는 작은 안테나를 부착하여 신호 도달 거리를 늘릴 수 있다.

종래 기술에 따른 실내 측위 기술은 여러 가지 장점을 가지지만, 현실적으로 사용자기기의 위치에 대한 인식방법을 구현하기 어렵다.

블루투스를 이용한 실내측위기술은, 송수신 지연이 커서 동적 환경에서 위치정확도가 떨어지며, 저전력/저속으로 설계되어 연속 측위가 불가능하다. 초음파를 이용한 실내측위기술은 고가의 인프라 설치비용이 필요하고, 송신기 위치 정보를 사전에 알고 있어야 하며, 송신기 배치에 따라 간섭 문제가 발생한다. 또한, RFID를 이용한 실내측위기술은 통신망에 의하여 수신정보가 공유되는 상황이 고려되지 않으며 신호도달거리가 2~3m 정도로 짧다.

또한, 블루투스 및 WiFi와 같이 수신 무지향성 전파를 이용하는 경우에는 출입문의 개폐여부, 사람의 이동여부, 방해구조물의 설치 등에 의해 전파의 반사 또는 흡수가 일어나게 되며, 그 결과 전파 발생원과 전파 수신단 사이의 거리 측정에 오차가 발생할 수 있다는 문제가 있다.

본 발명에서는 사용자기기에서 포함된 촬영모듈을 이용한 영상인식을 통해 사용자기기의 위치를 측정하는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 범위가 상술한 목적에 의해 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따라 사용자기기에 지도를 출력하는 제1 출력단계; 미리 지정된 장소에 설치되어 있는 마커를 인식하는 단계; 상기 사용자기기의 좌표값을 측정하는 단계; 상기 사용자기기의 상단측면부가 향하는 방향을 측정하는 단계; 상기 좌표값에 해당하는 위치를 상기 지도에 출력하는 제2 출력단계; 및 상기 방향의 조감도를 상기 지도에 출력하는 제3 출력단계를 포함하는, 측위방법이 제공된다.

이때, 상기 마커의 위치에 관한 정보(예컨대, 마커가 설치되어 있는 위치의 실제 설치값)가 상기 지도에 매칭되도록 되어 있을 수 있다.

이때, 상기 마커는 복수 개의 영역으로 나누어져 있으며, 각각의 영역에 대응되는 방향에 대한 정보가 상기 각각의 영역에 저장되어 있을 수 있다.

이때, 상기 인식하는 단계에서 상기 마커는 상기 사용자기기에 탑재된 마커인식장치(예컨대, 카메라)를 통해 인식하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 상기 방향을 측정하는 단계는, 상기 인식된 마커의 각 영역의 면적을 계산하는 단계; 상기 계산된 면적 중 가장 넓은 면적을 갖는 영역에 대응되는 방향에 대한 정보를 판별하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 좌표값을 측정하는 단계는, 미리 설정된 복수 개의 좌표값 중 상기 인식된 마커가 나타내는 좌표값을 기초로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 미리 설정된 복수 개의 좌표값은 상기 지도를 기반으로 설정된 것일 수 있다.

이때, 상기 제2 출력단계는, 상기 좌표값에 해당하는 위치를 상기 지도에서 검색하여 출력하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 상기 사용자기기는 기울기 센서를 더 포함하고, 상기 기울기 센서를 이용하여 상기 마커와 상기 사용자기기의 기준점간의 거리를 측정하는 단계를 더 포함하며, 상기 측정한 거리를 이용하여 상기 사용자기기의 위치를 보정하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 상기 기울기 센서는 자이로 센서일 수 있다.

이때, 상기 마커의 각각의 영역은 2차원 바코드 형태로 구현될 수 있다.

이때, 상기 마커는 정사각뿔 형태로 구현될 수 있다.

본 발명에 따르면, 스마트폰과 같이 대중화된 사용자기기에 내장된 이미지 촬영모듈을 이용한 실내 측위방법을 제공할 수 있다. 나아가, 자세센서를 이용하여 측위정보의 오차를 보정할 수 있기 때문에 측위결과를 보다 정확하게 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템을 구현하는 일련의 과정을 나타낸 것이다.
도 2는 서울시 강남역 부근 지하 1층의 실내지도와 이곳의 천장에 제공된 마커들의 위치를 나타낸 것으로서, 도 1에서 설명한 실내측위 시스템을 위해 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 실내 측위를 수행하는 사용자기기의 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 나타낸 사용자기기를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에서, 마커가 자신이 설치된 지점의 좌표정보만을 포함하는 경우를 설명하기 위한 것이다.
도 5는 도 3에 나타낸 사용자기기를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에서, 마커가 자신이 설치된 지점의 좌표정보 뿐만 아니라 방위정보도 포함하는 경우를 설명하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에서, 사용자기기의 카메라의 촬상면이 수평면과 평행하지 않은 상태로 기울어진 경우를 설명하기 위한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 예상 서비스 시나리오를 설명하기 위한 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체 마커(즉, 마커)의 다양한 형상을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체 마커가 천장에 설치되어 있을 때, 사용자가 스마트폰을 들고 카메라를 통해 입체 마커를 찍은 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체 마커의 각 면에 실제로 인쇄될 수 있는 이미지의 예를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 설치절차 중 MAP 부분을 자세히 설명하기 위한 것이다.
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 측위 시스템에서, 좌표인식 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 측위 시스템에서 좌표를 인식하는 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의해 얻은 실내 측위 정보를 이용하여 길 찾기 기능을 제공하는 어플리케이션 프로그램의 예를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 의해 얻은 실내 측위 정보를 이용하여 친구 위치 찾기 기능을 제공하는 어플리케이션 프로그램의 예를 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시에에 따른 마커를 동일 장소에서 스마트폰을 여러 방향으로 기울여 가면서 찍은 3개의 이미지를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위시스템을 구현하는 일련의 과정을 나타낸 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법은, 사용자기기(100)에서, 좌표정보를 제공하는 한 개 이상의 마커를 이용하여 사용자기기(100)의 위치를 측정하는 방법이다.

상기 마커는 자신이 설치된 위치의 좌표를 제공할 수 있다. 상기 제공을 위하여 상기 마커에는 좌표 정보를 포함하는 이미지가 인쇄되어 있거나, 또는 좌표 정보를 포함하는 빛을 발산할 수 있다. 상기 빛을 발산하는 경우 이 빛의 공간적 변조 및/또는 시간적 변조에 의해 상기 좌표 정보를 제공할 수 있다.

후술하겠지만, 상기 마커는 실체를 가진 물건으로서 사람의 키보다 높은 곳에 부착되거나 매달려 있는 임의의 형상의 물체일 수 있다.

사용자기기의 위치를 측정하기 위한 실내 측위 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, MAP 제작 단계(S101), 설치 단계(S102), 좌표인식단계(S103), 및 위치정보 활용단계(S104)를 수행함으로써 구현될 수 있다.

MAP 단계(S101)에서는 CAD 등을 이용하여 그림을 추출하고 지도를 제작한다. 그리고 지도 내에 POI(Point Of Interest)를 조사하여 추가할 수 있다. 또한 수집선(길)을 추가하여 (실내)지도를 완성할 수 있다.

설치 단계(S102)에서는 바코드의 설치지점을 선정하여 상기 마커와 같은 구조물을 설치하고, 마커가 설치된 위치를 보정하거나 마커를 추가적으로 설치할 수 있다.

좌표인식단계(S103)에서는 스마트폰 카메라를 이용하여 마커가 제공하는 이미지를 영상으로 인식하고, 인식된 영상을 분석하여 상기 이미지 내에 포함된 좌표정보를 획득한다. 마커가 제공하는 이미지는 예컨대, 바코드, 문자, 숫자, 또는 변조된 광과 같은 형태일 수도 있다. 나아가 스마트폰에 내장된 자이로센서 값을 적용하여 상기 획득한 좌표정보의 값을 보정하여 더 정확한 좌표값을 얻을 수 있다.

위치정보 활용단계(S104)에서는 추출된 좌표를 기초로 예컨대, 길안내 어플리케이션(ex: 길안내 내비게이션)을 통해 현재 위치 정보를 출력할 수 있다. 또한, 다른 스마트폰(예컨대, 타인의 스마트폰)의 위치도 찾을 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 실내 측위방법의 활용 예를 설명하기 위한 것으로서, 서울시 강남역의 지하 1층의 실내지도(160)와 이곳의 천장에 제공된 마커들의 위치(검은 점)를 나타낸 것이다. 도 2에 따른 마커들의 레이아웃은 도 1에서 설명한 실내측위 시스템을 위해 제공될 수 있다.

사용자기기의 스크린에는, 도 2에 도시한 실내지도(160)가 출력된 수 있지만, 강남역 지하 1층의 천장에 설치되어 있는 마커들에 관한 정보는 출력되지 않을 수 있다. 그러나 각 마커는 출력된 실내지도(160)의 특정 좌표에 매핑되어 있을 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서는 사용자기기가 촬영한 마커가 제공하는 좌표정보 및/또는 방위정보를 이용하여 사용자기기의 위치를 상기 지도상에 표시할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 실내 측위를 수행하는 사용자기기의 구성을 나타낸 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에서, 사용자기기(100)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 스크린(110) 및 카메라(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 카메라(120)를 통해 촬영된 촬영이미지(130)는 스크린(110)을 통해 출력될 수도 있지만, 본 발명의 일 실시예에서는 사용자기기(100) 내부에서만 사용되며 사용자에게 출력되지 않을 수도 있다. 그 대신 스크린(110)에는 사용자기기가 위치한 장소의 대략적인 지도가 출력될 수 있다. 이때, 카메라(120)를 구성하는 CMOS 또는 CCD와 같은 촬상 소자의 촬상면은 스크린(110) 표면과 평행하게 배치될 수 있다.

이때, 사용자가 사용자기기(100)를 들고 스크린(110)을 바라보면서 걸어 다니는 상황에서 카메라(120)가 실내의 천장을 촬영하는 상황을 가정하여 설명할 수 있다. 이하, 다른 언급이 없다면, 설명의 편의를 위하여, 기본적으로는 카메라(120)의 촬상면이 수평면과 평행한 경우를 가정하여 설명한다.

이하, 도 4 및 도 5를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에 대해 설명한다.

이때, 도 4 및 도 5에서는, 사용자기기의 카메라의 촬상면이 수평면과 평행한 경우를 가정하여 설명한다. 이러한 가정에 따르면 촬영이미지(130)의 정중앙에 있는 중심점(11, 12)은 실제로 사용자기기가 위치한 지점과 직교하는 천장 부분이 된다는 것을 이해할 수 있다.

<실시예: 좌표정보를 제공하는 실내 측위 방법>

도 4의 (a)와 도 4의 (b)는 도 3에 나타낸 사용자기기를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에 있어서, 마커가 자신이 설치된 지점의 좌표정보(ex: (4,2), (2,1), (2,4), (8,1), (8,4)) 만을 제공하는 경우를 설명하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법은, 사용자기기(100)가 촬영한 촬영이미지(130)에 포함된 한 개 이상의 마커(140~144)가 제공하는 좌표정보((4,2), (2,1), (2,4), (8,1), (8,4))를 포함하는 이미지를 기초로 사용자기기(100)의 위치를 측정하는 단계를 포함한다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 마커에는 실제로 마커의 좌표정보를 나타내는 이미지가 실제로 프린트되어 있을 수 있다. 예컨대, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 마커(140)에는 마커(140)가 설치된 위치의 좌표정보를 나타내는 '4,2'라는 글자가 적혀 있을 수 있다. 다른 예에서는 숫자가 아닌 바코드 또는 기타 암호화된 이미지가 프린트되어 있을 수 있다. 이때, 마커(140)에 프린트된 이미지는 가시광선이 아닌 다른 대역의 광선에 의해 인식되도록 구현될 수도 있다. 즉, 예컨대 마커(140)에 프린트된 이미지는 가시광선 또는 적외선을 인식하는 카메라 모듈에 의해 인식될 수 있다.

이때, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 촬영이미지(130)에 한 개의 마커만이 포함되는 경우, 사용자기기(100)의 위치는 상기 한 개의 마커의 근처에 있다는 것으로 판단할 수 있다. 그리고 상기 한 개의 마커가 제공하는 좌표정보는 특정 지도의 좌표에 매핑되어 있을 수 있다. 따라서 상기 한 개의 마커가 제공하는 좌표정보를 기초로 사용자기기(100)가 어디에 있는지를 대략적으로 파악할 수 있다.

또한, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 촬영이미지(130)에 복수 개의 마커가 포함되는 경우, 사용자기기(100)의 위치는 상기 복수 개의 마커가 제공하는 각각의 좌표정보를 모두 활용하여 사용자기기(100)의 위치를 측정할 수 있다.

도 4의 (b)와 같은 경우, 도 4의 (a)와 같은 경우에 비하여 사용자기기(100)의 위치를 측정하는 경우보다 더 정밀하게 계산할 수 있다. 예컨대, 촬영이미지(130)에, 제1 좌표정보(2,1)를 포함하는 제1 마커(141)의 이미지, 제2 좌표정보(2,4)를 포함하는 제2 마커(142)의 이미지, 제3 좌표정보(8,1)를 포함하는 제3 마커(143)의 이미지, 및 제4 좌표정보(8,4)를 포함하는 제4 마커(144)의 이미지가 포함되는 경우, 중심점(12)으로 지시되는 사용자기기(100)의 위치는 상기 제1 내지 제4 좌표정보가 나타내는 4개의 좌표의 중간 근처에 있다는 것을 알 수 있다.

<실시예: 방위정보를 제공하는 실내 측위 방법>

도 5는 도 3에 나타낸 사용자기기를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에서, 마커가 자신이 설치된 지점의 좌표정보 뿐만 아니라 방위정보도 제공하는 경우를 설명하기 위한 것이다.

도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에서, 상기 마커가 제공하는 이미지에 포함된 상기 좌표정보와 상기 방위정보를 기초로 사용자기기(100)의 위치를 측정하는 단계를 포함한다.

이때, 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에서 중심점(13,14,15)은 촬영된 이미지의 중심으로서, 촬상면이 수평면에 평행인 경우 사용자기기(100)는 상기 중심점으로 대표되는 실내 천장의 바로 아래에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 마커에는 마커의 좌표정보뿐만 아니라 방위정보를 나타내는 글자도 기록되어 있을 수 있다. 예컨대, 도 5의 (a)에 나타낸 마커(140)에는 도 5의 (a)에 나타낸 것과 똑같은 형태와 위치에 따라 4,2라는 글자, 그리고 N/W/S/E라는 영문자가 프린트되어 있을 수 있다. 도 5의 (a)는 이러한 마커(140)를 카메라로 찍은 결과를 나타낸 것이다. 이때, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 촬영이미지(130)에 출력된 한 개의 마커(140)에 포함되어 있는 이미지는, 좌표정보(4,2)와 방위정보(N, W, S, E)를 포함할 수 있으며, 이를 기초로 사용자기기(100)는 좌표정보(4,2)가 나타내는 위치로부터 약간 남쪽(S)에 위치하고 있다는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 촬영이미지(130)에 복수 개의 마커(141,142,143,144)가 포함되는 경우에는, 복수 개의 마커(141~144)에 포함된 좌표정보와 방위정보를 이용하여 사용자기기(100)의 위치를 더 정밀하게 계산할 수 있다. 도 5의 (b)를 보면 알 수 있듯이, 중심점(14)으로 지시되는 사용자기기(100)의 위치는, 마커(141)가 나타내는 좌표(2,1)보다 남동(SE)쪽에 있고, 마커(142)가 나타내는 좌표(2,4)보다 서남(WS)쪽에 있고, 마커(143)가 나타내는 좌표(8,1)보다 북동(NE)쪽에 있고, 마커(144)가 나타내는 좌표(8,4)보다 북서(NW)쪽에 있다.

도 5의 (c)는 또 다른 촬영 예를 나타낸다. 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이, 마커(145)의 직사각형 가장자리(boundary)는 촬영이미지(130)의 가장자리 선과 나란히 정렬되지 않을 수 있다. 즉, 사용자기기의 포지션에 따라 마커(145)는 도 3의 (a)에 도시한 마커(140)가 회전된 형태로 위치할 수 있다. 이 경우에도 중심점(15)으로 지시되는 사용자기기(100)의 위치가, 마커(145)에 표시된 좌표(4,2)의 남쪽(S)에 위치한다고 판단할 수 있다.

이때, 상기 측정하는 단계는, 촬영이미지(130) 내에 포함된 제1 마커의 촬영이미지(130) 내에서의 위치 및 자세를 기초로 사용자기기(100)의 위치를 계산하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 제1 마커는 촬영이미지(130) 내에 포함된 한 개 이상의 마커 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 사용자기기(100)는 자세 센서(예컨대, 자이로 센서)를 포함하며, 상기 측정하는 단계는 상기 자세 센서에 의해 측정된 사용자기기(100)의 자세를 기초로 상기 측정된 사용자기기(100)의 위치를 보정하는 단계를 포함한다. 여기서 자세라 함은, 상기 촬상면이 수평방향에 대하여 동서남북의 어느 방향으로 어느 정도 기울어져 있는지에 의해 정의될 수 있다.

이때, 사용자기기(100)의 자세 중 두 가지 경우의 예를 도 6의 (a)와 도 6의 (b)를 참고하여 설명한다.

<실시예: 사용자기기의 자세를 보정하는 실내 측위 방법>

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위를 수행하는 방법에서, 사용자기기의 카메라의 촬상면이 수평면과 평행하지 않은 상태로 기울어진 경우를 설명하기 위한 것이다.

도 6의 (a)는 사용자기기(100)가 마커(140)의 바로 아래에 위치하는 상황에서, 촬상면이 수평면에 평행한 자세를 나타낸다. 이때, 촬상면에는 천장의 영역(P50)이 찍히게 되고, 마커(140)는 촬영이미지(130)의 정중앙에 위치하게 된다. 이때, 사용자기기(100)의 위치를 나타내는 중심점(16)의 위치가 촬영이미지(130)에 포함된 마커(140)의 위치와 일치하므로, 사용자기기(100)의 위치를 정확히 측정할 수 있다.

도 6의 (b)는 사용자기기(100)가 마커(140)의 바로 아래에 위치하는 상황에서, 촬상면이 수평면에 대해 기울어진 자세를 나타낸다. 이때, 촬상면은 천장의 영역(P51)이 찍히게 되고, 마커(140)는 촬영이미지(130)의 정중앙(17)에서 벗어난 곳에 위치하게 된다. 이 경우 사용자기기(100)는 마커(140)가 나타내는 좌표(2,2)에서 약간 남동(SE)쪽에 위치하는 것으로 판단될 수 있는데, 이는 잘못된 결과이다. 이러한 결과는 사용자기기(100)에 포함된 자세 센서로부터 사용자기기(100)의 자세 정보를 받아들여 보정하는 단계를 거침으로써 해결될 수 있다. 이때, 상기 자세 센서는, 자이로센서일 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자기기(100)의 위치를 측정하는 측위방법은, 상기 측정한 사용자기기(100)의 위치를 지도상에 표시하여 출력하는 단계를 더 포함한다.

이때 지도의 곳곳은 상술한 마커들에 표시된 좌표정보가 대응될 수 있다. 이때, 상기 지도에 상기 지도상에서의 사용자기기(100)의 위치가 표시되며, 촬상면에 맺힌 이미지는 따로 출력되지 않을 수 있다.

또한, 사용자기기(100)가 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커가 갖는 상기 이미지의 좌표정보를 기초로, 사용자기기(100)의 상부 가장자리(621)가 향하는 방향을 측정하는 단계를 더 포함한다.

또는, 상기 제1 마커의 상기 촬영이미지 내에서의 위치 및 자세를 기초로 사용자기기(100)의 상부 가장자리(621)가 향하는 방향을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 사용자기기(100)의 위치 및 사용자기기(100)의 상부 가장자리(621)가 향하는 방향을 기초로, 사용자기기(100)의 위치에서 사용자기기(100)가 향하는 방향의 조감도를 출력하는 단계를 더 포함한다. 이때, 상기 조감도는 미리 제공된 것인 것을 특징으로 한다. 여기서 조감도라 함은, 사람이 사용자기기(100)가 위치한 자리에 서서 사용자기기(100)의 상부 가장자리(621)가 향하는 방향을 자연스럽게 바라보았을 때에 볼 수 있는 이미지를 뜻한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 마커는 서로 다른 평면에 속해 있으며, 수평면에 평행하지 않은 복수 개의 면, 예컨대 4개의 면을 포함하는 입체적인 형상을 가질 수 있다. 그리고 이때, 상기 방위에 관한 정보 및 상기 좌표에 관한 정보는 각각 상기 4개의 면에 표시되어 있을 수 있다.

이렇게 복수 개의 면 중 제1 면상에 상기 제1 면이 향하는 방향을 나타내는 제1 방위정보(ex: 북쪽, N)를 기록하는 경우, 이 제1 방위정보는 사용자기기의 위치에 따라 찍히지 않을 수 있다. 예컨대, 제1 면이 북쪽을 향한다고 가정할 때에, 만일 사용자기기가 이 마커의 남쪽에 위치해 있다면 사용자기기의 촬상 소자에는 상기 제1 면과 제1 방위정보가 찍히지 않을 수 있다. 이 경우 제1 면이 제공하는 정보를 처리할 필요가 없다는 점에서 유리할 수 있다.

상기 마커가 제공하는 이미지는, 예컨대, 가시광선, 적외선, 자외선 등을 통해 검출할 수 있으며, 반드시 육안으로 관찰될 필요는 없다.

<실시예: 실내 측위 프로그램>

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자기기의 위치를 측정하도록 하는 프로그램에 대해 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자기기의 위치를 측정하도록 하는 프로그램은 좌표에 관한 이미지 정보를 포함하는 한 개 이상의 마커를 이용하여 사용자기기의 위치를 측정하도록 되어 있다. 이때, 사용자기기의 위치를 측정하도록 하는 프로그램은, 상기 사용자기기에, 상기 사용자기기가 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커가 갖는 좌표에 관한 이미지 정보를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하는 단계를 실행하도록 되어 있는 프로그램을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체이다.

이때, 상기 이미지 정보는 방위에 관한 정보를 더 포함하며, 상기 프로그램은, 상기 사용자기기에, 상기 사용자기기가 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커가 갖는 좌표 및 방위에 관한 이미지 정보를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하는 단계를 실행하도록 되어 있다. 또한, 상기 이미지 정보는 방위에 관한 정보를 더 포함하며, 상기 프로그램은, 상기 사용자기기에, 상기 측정하는 단계에서, 상기 촬영이미지 내에 포함된 제1 마커의 상기 촬영이미지 내에서의 위치 및 자세를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 계산하는 단계를 실행하도록 되어 있다.

이때, 상기 프로그램은, 상기 사용자기기에, 상기 사용자기기가 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커가 갖는 좌표에 관한 이미지 정보를 기초로, 상기 사용자기기가 향하는 방향을 측정하는 단계를 더 실행하도록 되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 상기 사용자기기에, 상기 제1 마커의 상기 촬영이미지 내에서의 위치 및 자세를 기초로 상기 사용자기기가 향하는 방향을 측정하는 단계를 더 실행하도록 되어 있다.

<실시예: 실내 측위용 사용자 기기>

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자기기에 대해 설명한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자기기는, 좌표에 관한 이미지 정보를 포함하는 한 개 이상의 마커를 이용하여 위치를 측정하는 기기로서, 촬영부 및 처리부를 포함한다. 이때, 상기 처리부는, 상기 촬영부를 이용하여 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커가 갖는 좌표에 관한 이미지 정보를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하도록 되어 있다. 이때, 상기 이미지 정보는 방위에 관한 정보를 더 포함하며, 상기 처리부는, 상기 촬영부를 이용하여 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커가 갖는 좌표 및 방위에 관한 이미지 정보를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하도록 되어 있다. 또한, 상기 처리부는, 상기 촬영부를 이용하여 촬영한 촬영이미지에 포함된 제1 마커의 상기 촬영이미지 내에서의 위치 및 자세를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 계산하도록 되어 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자기기는, 자세 센서를 포함하며, 상기 처리부는, 상기 자세 센서에 의해 측정된 상기 사용자기기의 자세를 기초로 상기 측정된 상기 사용자기기의 위치를 보정하도록 되어 있다.

<실시예: 실내 측위 시스템>

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 측위 시스템에 대해 설명한다. 이 실시예에서는 상술한 마커를 이용한 이미지 촬영 방법과 함께 NFC 기술을 함께 사용한다. 상세히 설명하면, 상기 NFC 기술을 적용하기 어려운 경우에는 상술한 마커를 이용한 이미지 촬영 방법을 사용한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 지정된 구역(Zone,존) 내에서는 스마트폰의 NFC(Near Field Communication)를 이용한 액티브 태그(Active tag) 방법을 이용하여 스마트폰에서 현재의 태깅된 RFID 장치의 신호를 읽어 현재 위치를 파악할 수 있다. 예컨대 상기 지정된 구역의 예로서, 지하철 플랫폼을 들 수 있다. 이때, 플랫폼의 통로 벽에 위치정보를 포함하는 NFC 태그를 설치하고, NFC 태그를 읽을 수 있는 스마트폰과 같은 사용자기기를 상기 NFC 태그에 근접시키면 상기 NFC 태그의 위치, 즉 상기 사용자기기의 위치를 알 수 있다. 이를 본 명세서에서는 액티브 태그라고 지칭할 수 있다.

한편, 지하철 플랫폼에서 개찰구로 나가는 길목에는 반드시 통과해야만 하는 좁은 폭의 통로나 계단이 존재할 수 있다. 이러한 통로나 계단의 좌우 벽면에 인식거리가 수 m에 달하는 NFC 인식 게이트를 설치하고, 사용자기기가 이 NFC 인식 게이트 사이를 지나갈 때에 상기 NFC 인식 게이트부터 위치정보를 수신할 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템은, 상술한 지정된 구역과 상술한 통로 및 계단 이외의 장소에서는, 상술한 마커가 제공하는 정보를 영상으로 인식하는 방식을 통해 스마트폰의 위치를 파악할 수 있다.

본 발명을 위해 설계한 입체 마커(즉, 상술한 마커)를 천장에 설치하고, 스마트폰의 디스플레이 화면 쪽 카메라와 자이로스코프 센서를 이용하여 스마트폰의 위치를 측정할 수 있다.

나아가, 측정된 실내 위치 값을 실외 지도와 연결하여 실내외 길안내를 통합시킬 수 있다.

<실내 측위 시스템의 시나리오의 예>

도 7은 본 발명의 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 예상 서비스 시나리오를 설명하기 위한 것이다.

실내 측위 시스템을 제공하고자 하는 장소의 실내지도를 서버시스템에 포팅(porting)한다(S201). 상기 실내지도에 상기 마커(예컨대, 입체 마커)의 예상 설치위치를 설계한다(S202). 상기 예상 설치위치에 상기 입체 마커를 설치한다(S203). 상기 설치된 장치별로 실제적인 설치위치값(X, Y, Z 값)을 등록한다(S204). 상기 설치된 장치의 실제 설치위치값과 실내지도를 맵 매칭 시킨다(S205).

위치 측위를 위한 장치 설치 및 사전 준비가 완료되면, 위치 측위를 수행하기 위한 스마트폰의 어플리케이션을 실행한다(S206). 이때, 스마트폰의 디스플레이 쪽 카메라와 자이로센서는 모두 온-상태이다.

스마트폰의 카메라를 통해 지정 장소에 설치된 입체 마커를 인식한다(S207). 이때, 바코드 인식값과 함께 자이로센서를 통해 경사도 값이 같이 측정된다. 스마트폰 어플리케이션의 인식 엔진은 상기 바코드 인식값을 기초로 현재의 위치를 찾고, 상기 경사도 값을 기초로 바코드 위치에서 스마트폰이 얼마나 떨어져 있는지를 계산한다(S208). 인식 엔진을 통해 얻어진 결과값은 스마트폰 맵 상에 현재 위치와 방향을 표시해준다(S209).

<마커의 실시예>

이하, 도 8을 참고하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마커, 예컨대 입체 마커(140')의 다양한 형상을 설명한다.

도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 입체 마커(140')는 정사각뿔 형태로 제공될 수 있다. 이때, 천장(200)에 부착되어 있는 정사각뿔의 바닥면을 제외하고 서로 다른 평면에 속해 있는 4개의 면이 각각 삼각형 모양을 갖는 입체적인 형상을 하고 있으며, 상기 4개의 면에는 상기 좌표에 관한 정보 및 상기 방위에 관한 정보가 인쇄되어 있을 수 있다. 상기 4개의 면은 수평면과 평행하지 않은 수직면의 성분이 포함되어 있다는 점을 이해할 수 있다.

또한, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 입체 마커(140')는 납작한 원통형으로 제공될 수 있다. 이때, 원통형의 원형 밑면에는 좌표에 관한 정보가 인쇄되고 원통의 측면부에는 각 측면이 향하는 방향을 나타내는 방위정보가 인쇄되어 있을 수 있다. 여기서 상기 원통의 측면부는 수평면과 평행하지 않은 수직면의 성분이 포함되어 있음을 이해할 수 있다.

또한, 도 8의 (c) 도시한 바와 같이, 입체 마커(140')는 동서남북을 바라보는 4개의 수직면을 포함하여 구성될 수도 있다. 각 면으로부터 해당 방향을 나타내는 정보가 제공될 수 있으며, 여기에 이 입체 마커(140')의 좌표정보도 함께 제공될 수도 있다. 도 8의 (c)는 표현되지 않았지만 위의 4개의 수직면 사이에 존재하는 면으로부터 입체 마커(140')의 좌표정보가 제공될 수도 있다.

<입체 마커의 효과>

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템에서, 스마트폰(100)의 카메라(120)의 촬상면에 맺히는 상기 입체 마커의 이미지는, 스마트폰(100)의 위치에 따라 달라진다. 이를 도 9를 함께 참고하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체 마커(140')가 천장에 설치되어 있을 때, 사용자가 스마트폰(100)을 들고 카메라(120)를 통해 입체 마커(140')를 찍은 결과를 나타낸 것이다.

이때, 사용자가 스마트폰(100)을 들고 입체 마커(140')의 바로 아래에 위치하는 상황에서, 카메라(120)의 촬상면이 수평면에 평행한 자세를 유지하며 스마트폰(100)의 카메라(120)가 바로 위쪽을 바라보고 입체 마커(140')를 찍은 경우, 도 9의 (a)와 같은 결과가 나타난다.

또한, 사용자가 스마트폰(100)을 들고 입체 마커(140')의 한 쪽 방향, 예컨대, 남쪽(S 방향)에 위치하는 상황에서, 카메라(120)의 촬상면이 수평면에 평행한 자세를 유지하며 스마트폰(100)의 카메라(120)가 바로 위쪽을 바라보고 입체 마커(140')를 찍은 경우, 도 9의 (b)와 같은 결과가 나타난다.

또한, 사용자가 스마트폰(100)을 들고 입체 마커(140')의 다른 한 쪽 방향, 예컨대, 남동쪽(SE 방향)에 위치하는 상황에서, 카메라(120)의 촬상면이 수평면에 평행한 자세를 유지하며 스마트폰(100)의 카메라(120)가 바로 위쪽을 바라보고 입체 마커(140')를 찍은 경우, 도 9의 (c)와 같은 결과가 나타난다.

도 9의 (a)와 같은 상황에서는 사용자기기가 동서남북(EWSN)에 대응하는 모든 정보를 처리해야 하지만, 도 9의 (b)와 도 9의 (c)와 같은 상황에서는 사용자기기가 처리해야 하는 정보의 양이 줄어들 수 있다. 만일 마커가 도 9와 같이 입체형이 아니라 평면형으로 제공되는 경우에는 촬영위치와 관계없이 동서남북(EWSN)에 대응하는 모든 정보가 촬영되므로, 사용자기기가 언제나 많은 양의 정보를 처리해야 한다는 부담이 있다.

여기서 '입체'라는 것은 마커가 수평면에 평행하지 않은 수직성분을 갖는 면을 포함한다는 것을 의미한다. 이러한 수직성분의 면에 의해 상술한 입체 마커의 효과를 얻을 수 있다.

<입체 마커에 인쇄되는 이미지의 예>

이때, 도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)에 도시한 입체 마커(140')의 각 면의 이미지는 여러 형태로 구현될 수 있다. 이에 대해, 도 10을 참고하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체 마커(140')의 각 면에 실제로 인쇄될 수 있는 이미지의 예를 나타낸 것이다.

도 10의 (a)와 같이, 입체 마커(140')의 각 면은 2차원 바코드 형태로 인쇄될 수 있다. 또한, 도 10의 (b)와 같이, 실제 좌표정보를 나타내는 (1,1)이라는 글자가 적혀있을 수 있으며, 도 10의 (c)와 같이, 실제 좌표정보 및 실제 방위정보를 나타내는 N,(1,1)이라는 글자가 적혀있을 수도 있다. 숫자 또는 바코드 이외에도 기타 암호화된 이미지가 인쇄되어 있을 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 설치절차 중 MAP 생성 단계, 즉 맵 매칭 프로세스를 자세히 설명하기 위한 것이다.

맵 매칭 프로세스는 실내 측위 시스템의 제작을 위한 맵 연동 프로세스이다. CAD 도면으로 그림을 추출해 지도를 제작하고, 내비게이션의 목적지인 POI를 조사/추가 한다. 그리고 사용자가 갈 수 있는 길과 신호 수집을 위한 수집선을 추가한다. 그리고 상기 마커(ex: 입체 마커) 설치지점을 예상하여 최종 맵을 제작 완료한다.

구체적으로는, 도 11에 도시한 바와 같이, 층 레이어(Floor layer)를 여러 개의 페이지로 만들고(S301), POI를 수집하고(S302), 로드맵을 구성하고(S303), 바코드의 설치위치를 선정하고(S304), 설치를 위한 기초 구조물을 설치하고(S305), 1차 현장테스트를 수행하고(S306), DATA를 분석하고 보정하며(S307), 2차 현장테스트를 수행하고(S308), 후보정 작업을 거치면(S309), MAP 매칭 프로세스가 완료될 수 있다.

도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 측위 시스템에서, 좌표인식 방법을 설명하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체 마커(140)는, 도 8의 (b)에서 설명한 바와 같이, 납작한 원통형으로 제공될 수 있다. 이때, 원통형의 원형 밑면에는 좌표를 나타내는 바코드가 인쇄되고 원통의 측면부에는 각 측면이 향하는 방향을 나타내는 방위정보가 인쇄될 수 있다.

이때, 도 12의 중앙부에 있는 스마트폰과 같은 사용자기기(100)에서 촬영모듈을 이용하여 원통형 바코드장치의 각 면에 프린트되어 있는 바코드를 찍고(스캔) 그 정보를 분석하면 바코드에 기록된 등록명, 역 이름, 위치정보, POI, WAYPOINT, 방향 등을 알아낼 수 있으며, 이러한 정보들은 도 12의 우측에 나타낸 것과 같이 고객용 스마트폰 어플리케이션을 통해 출력될 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내 측위 시스템에서 좌표를 인식하는 방법을 설명하기 위한 것이다.

이 방법은, 어플리케이션 구동 시 스마트폰에서 초당 5프레임의 디지털 이미지 영상을 획득하는 단계(S401); 잡음 감소 프로세스를 포함하는 이미지 정보 상의 노이즈 제거용 전처리 단계(S402); 디지털 이미지 내에서 고유 바코드를 인식하기 위한 RGB 데이터 값을 추출하는 RGB 분석단계(S403); 이미지 RGB 패턴 스캐닝 등을 통한 바코드 부분역을 인식하는 인식단계(S404); 고유 바코드 인식을 위한 이미지 내 바코드 부분 이미지를 적출하는 바코드 부분영상 적출 단계(S405); pixelization 등을 이용한 고유 바코드 값 해석을 수행하는 패턴스캔 및 해석 단계(S406); 바코드 값에 따른 바코드의 위치와 자이로스코프의 값을 이용하여 삼각측량 기법을 통한 현재 위치 결정을 수행하는 맵 매핑 단계(S407); 및 위치결과를 출력하는 위치결과 출력단계(S408)를 포함할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 의해 얻은 실내 측위 정보를 이용하여 길 찾기 기능을 제공하는 어플리케이션 프로그램의 예를 나타낸 것이다. 이 프로그램에서는 사용자가 목적지까지 이동해야 하는 경로에 대하여 사용자의 현재 위치 및 사용자가 현재 바라보고 있는 방향에 따라 회전해야 할 방향을 안내하고 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 의해 얻은 실내 측위 정보를 이용하여 친구 위치 찾기 기능을 제공하는 어플리케이션 프로그램의 예를 나타낸 것이다. 이 프로그램에서는 자신의 현재 위치와 친구의 현재 위치가 지도상에 표시되며, 두 사람이 떨어진 직선거리도 표시된다. 또한, 자신의 현재 위치에서 친구가 위치하고 있는 장소까지의 이동 경로를 안내한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 마커를 영상으로 인식하는 실내 측위 시스템은, 실내에서도 정확한 위치정보를 제공하고, 입체 2차원 바코드를 영상인식방법으로 인식하여, 실내 측위를 가능하게 하고, 자신의 위치정보도 알 수 있도록 하며, 길 찾기 기능도 제공할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시에에 따른 마커를 동일 장소에서 스마트폰을 여러 방향으로 기울여 가면서 찍은 3개의 이미지를 나타낸다.

도 16의 (a)에 나타낸 마커는 평면 형태의 형상을 하고 있으며, 복수 개의 구역(예컨대, 8개의 구역)으로 나누어 각각의 구역마다 방위정보가 기록되어 있다. 이때, 스마트폰의 기울기에 따라 촬영된 마커의 자세가 변경됨을 확인할 수 있다. 그러나 도 16의 (a)에서, 스마트폰의 자세가 변경되어도 마커에 포함되어 있는 방위정보가 모두 인식되므로 스마트폰의 위치를 측정하는 경우, 인식된 방위정보를 모두 참고하여 계산해야 하므로 계산량이 늘어난다.

도 16의 (b)에 나타낸 마커는 사각뿔 형태의 형상을 하고 있으며, 마커의 각 면에는 방위정보와 좌표정보가 기록되어 있다. 이때, 스마트폰의 기울기에 따라 촬영된 마커의 자세가 변경됨을 확인할 수 있다. 스마트폰의 자세가 달라짐에 따라 특정한 한 개의 면은 인식되지 않으므로 인식되지 않은 한 개의 면을 제외한 나머지 3개의 면에 포함된 정보만을 이용하여 계산하므로 계산량을 줄일 수 있다.

<실시예: 광원을 포함하는 마커>

도 8에서 예시한 입체 마커, 또는 도 16의 (a)에서 예시한 평면형의 마커의 표면에는, 바코드나 문자 또는 이미지가 인쇄되어 있는 대신에, 한 개 이상의 발광 소자가 설치되어 있을 수 있다. 그리고 상기 마커에는 이러한 발광 소자들의 광방출을 제어하기 위한 제어부 및 전원부가 포함되어 있을 수 있다.

도 17은 이러한 발광 소자들을 포함하는 마커를 설명하기 위한 것으로서, 도 8의 (c)에 제시한 마커의 제1 면(201)에 한 개 이상의 발광 소자가 설치된 예이다. 발광 소자가 복수 개 설치된 경우에는 어레이 또는 행렬형태로 배치될 수 있다.

제1 면(201)에 한 개의 발광 소자만이 설치된 경우에는 발광 소자의 광 방출을 시간변조하여 좌표 정보 및/또는 방위 정보를 제공할 수 있다. 여기서 시간변조라고 하는 것은, 시간의 흐름에 따라 발광 소자의 광밝기를 변화시키는 것을 의미할 수 있다.

제1 면(201)에 복수 개의 발광 소자가 설치된 경우에는 발광 소자들의 광방출을 공간변조하여 좌표 정보 및/또는 방위 정보를 제공할 수 있다. 여기서 공간변조라고 하는 것은, 각 발광 소자들 별로 서로 다른 광밝기를 갖도록 제어하는 것을 의미한다. 이때, 상술한 시간변조 방식을 함께 적용하여 더 많은 정보를 제공할 수도 있다.

상술한 발광 소자로서 LED를 이용하면, 이러한 시간변조와 공간변조를 용이하게 제어할 수 있다. 시간변조와 공간변조는 각 LED를 온/오프 상태를 변화시킴으로써 달성할 수 있다.

위와 같이 마커에 발광 소자를 설치하는 경우는, 단순히 마커에 이미지 등을 인쇄하는 경우에 비하여 이점을 가질 수 있다. 즉, 마커가 천장에 달려 있는 경우에는 천장에 설치된 일반 실내조명에 의한 콘트라스트 레인지의 증가로, 인쇄된 이미지가 촬상 소자에 의해 인식되지 않을 수 있다. 그러나 발광 소자에 의해 빛이 방출되는 경우 일반 실내조명에 의한 빛과의 상대적인 콘트라스트 격차가 줄어들게 되므로, 촬상 소자가 상기 마커를 잘 관찰할 수 있다.

이때, LED로서 사람의 눈에 잘 인식되지 않은 적외선 LED를 이용할 수 있다. 상술한 시간변조방식을 사용하는 경우에, LED가 온/오프를 시간에 따라 반복하게 되는데, 플리커 현상에 의해 사람의 눈이 피로해질 수 있다. 조명의 경우 플리커 현상은 매우 민감하게 다루어지는 문제이다. 따라서 사람의 눈에 보이지 않는 적외선 LED를 사용하는 경우에는, 적외선 LED의 온/오프가 사람의 눈에 인식되지 않아 플리커 문제가 해결된다. 나아가, 이러한 적외선 LED의 광방출은 일반 스마트폰의 촬상 소자에 의해서도 충분히 촬영될 수 있다는 점에서 그 산업상 이용가치가 높다. 도 18의 (a)는 리모콘에 설치된 적외선 LED로부터 적외선이 방출될 때에, 적외선 LED의 광방출을 사람의 눈으로 본 결과이고, 도 18의 (b)는 적외선 LED의 광방출을 스마트폰의 카메라로 촬영하여 실시간으로 그 스마트폰의 디스플레이에 출력한 결과를 나타낸다. 스마트폰이 어떤 대상을 촬영하는 경우 사람이 본 그대로를 출력하는 것이 바람직하겠지만, 실제로는 사람의 눈에 보이지 않는 근적외선 영역을 검출하고, 이를 증폭하여 출력함으로써 스마트폰의 디스플레이에는 적외선 LED의 온 상태가 표시되는 것을 확인할 수 있다. 이로써, 일반적인 스마트폰에 내장된 촬상 소자가 적외선 영역을 촬영할 수 있음을 알 수 있으며, 따라서 적외선 LED를 이용한 마커가 실용적으로 가치가 있음을 실증적으로 알 수 있다. 도 18의 (a)에 나타낸 적외선 LED의 밝기에 비하여 도 18의 (b)에 나타난 적외선 LED의 밝기가 압도적으로 밝다는 것을 확인할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.

Claims (18)

1. 사용자기기가 촬영한 촬영이미지에 포함된 한 개 이상의 마커가 제공하는 마커정보와 상기 마커정보에 포함된 좌표정보가 매핑된 지도를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하는 단계를 포함하는,
   사용자기기의 측위방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 마커정보는 방위정보를 더 포함하며, 상기 좌표정보와 상기 방위정보를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하는 단계를 포함하는, 사용자기기의 측위방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 마커정보는 방위정보를 더 포함하며,
   상기 측정하는 단계는, 상기 촬영이미지 내에 포함된 제1 마커의 상기 촬영이미지 내에서의 위치 및 자세를 더 이용하여 상기 사용자기기의 위치를 계산하는 단계를 포함하는,
   사용자기기의 측위방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 한 개 이상의 마커 각각은 수직 성분의 면을 포함하는 입체적인 형상을 하고 있으며, 상기 방위에 관한 정보 또는 상기 좌표에 관한 정보는 상기 수직 성분의 면에 표시되어 있는 것을 특징으로 하는, 사용자기기의 측위방법.
5. 사용자기기에,
   상기 사용자기기가 촬영한 촬영이미지에 포함된 한 개 이상의 마커가 제공하는 마커정보와 상기 마커정보에 포함된 좌표정보가 매핑된 지도를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하는 단계
   를 실행하도록 되어 있는 프로그램을 포함하는,
   컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 마커정보는 방위정보를 더 포함하며,
   상기 프로그램은 상기 측정하는 단계에서,
   상기 좌표정보와 상기 방위정보를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하도록 되어 있는,
   컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
7. 제5항에 있어서,
   상기 마커정보는 방위정보를 더 포함하며,
   상기 프로그램은, 상기 사용자기기에,
   상기 사용자기기가 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커에 포함된 상기 방위정보를 기초로, 상기 사용자기기가 향하는 방향을 측정하는 단계
   를 더 실행하도록 되어 있는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 사용자기기는 자세 센서를 포함하며,
   상기 프로그램은, 상기 사용자기기에,
   상기 자세 센서에 의해 측정된 상기 사용자기기의 자세를 이용하여 상기 측정된 상기 사용자기기의 위치를 보정하는 단계
   를 더 실행하도록 되어 있는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로그램은, 상기 사용자기기에,
   상기 사용자기기의 위치를 지도상에 표시하여 상기 사용자기기의 디스플레이를 통해 출력하는 단계
   를 더 실행하도록 되어 있는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
10. 제7항에 있어서,
    상기 프로그램은, 상기 사용자기기에,
    상기 사용자기기의 위치 및 상기 사용자기기가 향하는 방향을 기초로, 상기 사용자기기의 위치에서 상기 사용자기기가 향하는 방향의 조감도를 상기 사용자기기의 디스플레이를 통해 출력하는 단계
    를 더 실행하도록 되어 있으며,
    상기 조감도는 미리 제공된 것인,
    컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
11. 측위를 위해 사용되는 마커로서,
    수직 성분을 포함하는 한 개 이상의 면을 포함하는 한 개 이상의 표면을 갖는 형상을 하고 있으며,
    상기 한 개 이상의 표면 각각으로부터, 상기 마커가 설치된 장소의 좌표정보 및 상기 각각의 면이 향하는 방향에 관한 방위 정보 중 하나 이상을 포함하는 마커정보가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    마커.
12. 제11항에 있어서, 상기 마커정보는, 바코드, 문자, 숫자, 및 이미지 중 어느 하나에 의해 이미지 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는, 마커.
13. 제11항에 있어서,
    상기 마커는 상기 한 개 이상의 표면 중 적어도 하나의 표면에 한 개 이상의 발광 소자를 포함하며,
    상기 마커정보는 상기 한 개 이상의 발광 소자에 의해 공간변조 또는 시간변조 되어 방출되는 빛에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는,
    마커.
14. 제13항에 있어서, 상기 한 개 이상의 발광 소자는 LED인 것을 특징으로 하는, 마커.
15. 제13항에 있어서, 상기 한 개 이상의 발광 소자는 적외선 LED인 것을 특징으로 하는, 마커.
16. 촬영부 및 처리부를 포함하는 사용자기기로서,
    상기 처리부는,
    상기 촬영부를 이용하여 촬영한 촬영이미지에 포함된 한 개 이상의 마커가 제공하는 마커정보와 상기 마커정보에 포함된 좌표정보가 매핑된 지도를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하도록 되어 있는,
    사용자기기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 마커정보는 방위정보를 더 포함하며,
    상기 처리부는,
    상기 촬영부를 이용하여 촬영한 촬영이미지에 포함된 상기 한 개 이상의 마커에 포함된 상기 좌표정보와 상기 방위정보를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 측정하도록 되어 있는,
    사용자기기.
18. 제16항에 있어서,
    상기 마커정보는 방위정보를 더 포함하며,
    상기 처리부는,
    상기 촬영부를 이용하여 촬영한 촬영이미지에 포함된 제1 마커의 상기 촬영이미지 내에서의 위치 및 자세를 기초로 상기 사용자기기의 위치를 계산하도록 되어 있는,
    사용자기기.

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