KR100647461B1

KR100647461B1 - 복합 센서들을 구비하는 실내 위치 인식 장치 및 그 위치인식 방법

Info

Publication number: KR100647461B1
Application number: KR1020040097667A
Authority: KR
Inventors: 최은창; 허재두
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-11-23
Also published as: KR20060058581A

Abstract

본 발명은 복합 센서들을 구비하는 실내 위치 인식 장치 및 그 위치 인식 방법에 관한 것으로, 이동체에 부착되고, 모드 제어 신호에 응답하여 위치 신호를 발생하는 단말 장치; 실내의 천정에 설정된 간격으로 배치되고, 각각이 서로 다른 타입의 적어도 두 개의 센싱 장치들을 구비하고, 위치 추적 명령에 응답하여 이동체의 위치를 센싱하고, 센싱 정보와 자신의 ID(identification) 정보를 RF 신호로 변조하여 각각 전송하는 복수의 수신기들; 위치 추적 명령과, 모드 제어 신호를 발생하고, 센싱 정보와 ID 정보에 기초하여, 이동체의 위치를 계산하는 장치 매니저; 및 장치 매니저와 복수의 수신기들간의 RF 통신 및 장치 매니저와 단말 장치간의 RF 통신을 중계하는 중재기를 포함한다. 본 발명에 따른 실내 위치 인식 장치 및 그 위치 인식 방법은 이동체의 위치 트랙킹의 정확도를 향상시킬 수 있고, 상기 이동체에 부착되는 단말 장치의 소모 전력을 감소시킬 수 있다.

근접 센서, 장치 매니저, 수신기

Description

복합 센서들을 구비하는 실내 위치 인식 장치 및 그 위치 인식 방법{Indoor location aware apparatus with multiple sensors and location aware method of the same}

도 1은 종래의 실내 위치 인식 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 인식 장치의 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 실내 위치 인식 장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

130 : 장치 매니저 131 : 장치 제어부

132 : 인터페이스부 133 : 근접 센서 감시부

134 : 위치 계산부 111 : 초음파 수신기

112 : 근접 센서 113 : 제어부

114 : RF 송수신기 115 : 타이머

116 : 레지스터

본 발명은 위치 인식 장치 및 위치 인식 방법에 관한 것으로서, 특히, 초음파 신호를 사용하는 위치 인식 장치 및 위치 인식 방법에 관한 것이다.

최근, 정보통신 기술이 발달함에 따라 보다 다양한 인간 중심의 유비쿼터스(ubiquitous) 네트워크 시스템이 구축되고 있다. 현재까지의 네트워크 시스템은 시간 중심의 사용자 기반 네트워크 서비스를 제공하고 있지만, 여기에 공간 개념까지 함께 고려한 위치 인식 기반의 네트워크 서비스에 대한 요구가 증가되고 있다. 이러한 위치 인식 기반의 네트워크 서비스는 디지털 홈 시스템, 유비쿼터스 홈 시스템, 지능형 빌딩 시스템 등에 적용될 수 있다. 통상적으로, 위치 인식 기술은 GPS나 모바일폰 망과 같이, 실외에서 이동하는 물체의 위치를 인식하는 시스템에서 주로 사용되고 있지만, 터널 등과 같은 장애물들이 많은 영역, 특히, 실내에서의 위치 인식 기술의 적용은 어려운 상황이다.

도 1은 종래의 실내 위치 인식 장치(10)의 블록도이다. 도 1을 참고하면, 상기 실내 위치 인식 장치(10)는 장치 매니저(manager)(20), 중재기(30), 단말 장치(40), 및 수신기들(P1-PN)(N은 정수)을 포함한다. 상기 장치 매니저(20)는 장치 제어부(21), 인터페이스부(22), 및 위치 계산부(23)를 포함하고, 상기 수신기들(P1-PN) 각각은 초음파 수신기(51), 제어부(52), 및 RF(radio frequency) 송수신기(53)를 포함한다. 상기 단말 장치(40)는 이동 물체에 부착되어, 초음파 신호를 발생한다. 상기 장치 매니저(20)는 상기 중재기(30)를 통하여 상기 수신기들(P1-PN)로부터 각각 초음파 비행(flight) 시간 정보들을 수신한다. 상기 장치 매니저(20)의 상기 위치 계산부(23)는 수신된 상기 초음파 비행 시간 정보들 중에서 유효한 초음파 비행 시간 정보들을 전송한 수신기들(즉, 실제로 상기 초음파 신호를 수신한 수신기들)을 검출하고, 검출된 수신기들의 위치 정보들에 기초하여, 상기 이동 물체의 평면 위치 좌표를 계산한다. 여기에서, 상기 위치 계산부(23)는 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 잘 알려진 삼각측량법(Triangulation)을 사용하여 상기 이동 물체의 평면 위치 좌표를 계산한다. 따라서, 상기 위치 계산부(23)가 상기 이동 물체의 평면 위치 좌표를 계산하기 위해서는, 최소한 3개의 상기 검출된 수신기들이 존재해야 한다. 결국, 1개 혹은 2개의 수신기들만이 상기 초음파 신호를 수신한 경우에는 상기 위치 계산부(23)가 상기 이동 물체의 평면 위치 좌표를 계산할 수 없다. 또한, 상기 초음파 신호를 수신한 수신기들이 3개 이상 존재하더라도, 상기 3개 이상의 수신기들이 수직, 수평, 및 대각선 중 어느 하나의 방향으로 일직선상에 나란히 위치하는 경우에는, 상기 위치 계산부(23)가 상기 삼각 측량법을 이용하여 상기 이동 물체의 평면 위치 좌표를 계산할 수 없는 문제점이 있다. 한편, 상기 이동 물체가 특정 위치에 고정된 것이거나, 또는 소정 위치에서 이동을 정지하고 한 동안 머물러 있는 경우, 상기 이동 물체의 위치 좌표가 변하지 않는다. 그러나 이 경우에도 상기 실내 위치 인식 장치(10)는 상기 이동 물체의 위치 추적 동작을 연속적으로 수행한다. 결국 상기 단말 장치(40)는 연속적으로 상기 초음파 신호를 발생해야 하고, 상기 중재기(30)와의 RF 통신을 위해 상기 단말 장치(40) 내부의 RF 모듈(미도시)이 항상 동작해야 하므로, 상기 단말 장치(40)의 소비 전력이 증가하게 되는 문제점이 있다. 통상적으로, 상기 단말 장치(40)는 이동 물체에 부착되어 이동되어야 하는 특성상 전원으로서 휴대용 배터리를 사용한다. 따라서 상기 단말 장치(40)의 소비 전력이 증가할 경우, 상기 휴대용 배터리가 상기 단말 장치(40)에 전원 공급을 장시간 동안 할 수 없게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복합 센서들을 사용하여 이동 물체를 센싱함으로써, 상기 이동 물체의 위치 트랙킹의 정확도를 향상시키고, 상기 이동 물체에 부착되는 단말 장치의 슬립 모드 동작을 제어함으로써, 상기 단말 장치의 소모 전력을 감소시킬 수 있는 복합 센서들을 구비하는 실내 위치 인식 장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 복합 센서들을 사용하여 이동 물체를 센싱함으로써, 상기 이동 물체의 위치 트랙킹의 정확도를 향상시키고, 상기 이동 물체에 부착되는 단말 장치의 슬립 모드 동작을 제어함으로써, 상기 단말 장치의 소모 전력을 감소시킬 수 있는 복합 센서들을 구비하는 실내 위치 인식 장치의 위치 인식 방법을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 위치 인식 장치는 이동체에 부착되고, 모드 제어 신호에 응답하여 위치 신호를 발생하는 단말 장치; 실내의 천정에 설정된 간격으로 배치되고, 각각이 서로 다른 타입의 적어도 두 개의 센싱 장치들을 구비하고, 위치 추적 명령에 응답하여 이동체의 위치를 센싱하고, 센싱 정보와 자신의 ID(identification) 정보를 RF 신호로 변조하여 각각 전송하는 복수의 수신기들; 위치 추적 명령과, 모드 제어 신호를 발생하고, 센싱 정보 와 ID 정보에 기초하여, 이동체의 위치를 계산하는 장치 매니저; 및 장치 매니저와 복수의 수신기들간의 RF 통신 및 장치 매니저와 단말 장치간의 RF 통신을 중계하는 중재기를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 위치 인식 장치의 위치 인식 방법은, 위치 추적 명령과 모드 제어 신호를 발생하는 단계; 모드 제어 신호에 응답하여, 이동체에 부착된 단말 장치가 초음파 신호를 발생하는 단계; 위치 추적 명령에 응답하여, 복수의 수신기들이 초음파 신호와 이동체의 움직임을 센싱하고, 센싱 정보들 및 자신의 ID 정보들을 전송하는 단계; 및 센싱 정보들 및 ID 정보들에 기초하여, 이동체의 위치를 계산하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 인식 장치(100)의 블록도이다. 상기 실내 위치 인식 장치(100)는 복수의 수신기들(R11-RKK)(K는 정수), 단말 장치(120), 장치 매니저(130), 및 중재기(140)를 포함한다. 상기 복수의 수신기들(R11-RKK)은 실내의 천정에 상호 간에 설정된 간격을 두고 배치된다. 바람직하게, 상기 복수의 수신기들(R11-RKK)이 매트릭스(matrix)로 배열될 수 있다.

상기 복수의 수신기들(R11-RKK)의 구성 및 구체적인 동작은 실질적으로 동일 하다. 따라서, 도면의 간략화를 위해 도 2에서는 상기 수신기(R11)의 구성이 구체적으로 도시되고, 상기 수신기(R11)의 동작을 중심으로 설명하기로 한다.

상기 수신기(R11)는 초음파 수신기(111), 근접 센서(112), 제어부(113), 및 RF(radio frequency) 송수신기(114)를 포함한다. 상기 초음파 수신기(111)는 초음파 신호(U)를 감지하고, 상기 초음파 신호(U)를 수신하면 제1 센싱 신호(S1)를 출력한다. 상기 근접 센서(112)는 이동체(미도시)의 움직임이 감지될 때, 제2 센싱 신호(S2)를 출력한다. 바람직하게, 상기 근접 센서(112)는 상기 이동체의 움직임에 대한 감지 음영(shadow) 영역이 감소되도록 상기 수신기(R11)에 배치되는 센서 어레이(미도시)를 포함한다. 상기 수신기들(R11-RKK)의 센서 어레이들은 상호간의 감지 영역들이 중첩되지 않도록 배치된다.

상기 제어부(113)는 위치 추적 명령(SIF)에 응답하여, 상기 제1 센싱 신호(S1) 및 상기 제2 센싱 신호(S2)에 기초하여 센싱 정보(SIF)를 발생하고, 상기 센싱 정보(SIF)와 함께 자신의 ID(identification) 정보(ID)를 출력한다. 바람직하게, 상기 제어부(113)는 내부에 설치되는 타이머(115)와 레지스터(116)를 포함한다. 상기 제어부(113)는 상기 위치 추적 명령(SIF)을 수신할 때, 상기 타이머(115)를 리셋시키고, 상기 레지스터(116)를 초기화시킨다. 택일적으로, 상기 제어부(113)가 상기 센싱 정보(SIF)와 상기 ID 정보(ID)를 출력할 때, 상기 타이머(115)를 리셋시키고, 상기 레지스터(116)를 초기화시킬 수도 있다.

상기 타이머(115)는 리셋된 시점으로부터 상기 제1 센싱 신호(S1)가 수신될 때까지의 시간(즉, 초음파 비행(flight) 시간)을 측정하고, 그 측정 값을 출력한 다. 또, 상기 타이머(115)는 리셋된 시점으로부터 설정된 시간내에 상기 제1 센싱 신호(S1)가 수신되지 않을 때, 상기 측정 값을 설정된 최대 값으로 출력한다. 상기 제어부(113)는 상기 측정 값을 상기 레지스터(116)에 저장한다. 또, 상기 제어부(113)는 상기 제2 센싱 신호(S2)의 수신 여부를 검출하고, 그 검출 값을 상기 레지스터(116)에 저장한다. 상기 제어부(113)는 상기 레지스터(116)에 저장된 상기 측정 값과 상기 검출 값을 포함하는 상기 센싱 정보(SIF)를 발생한다. 상기 RF 송수신기(114)는 상기 중재기(140)로부터 수신되는 RF 신호를 복조하여, 상기 위치 추적 명령을(SIF)을 추출하고, 상기 위치 추적 명령(SIF)을 상기 제어부(113)에 출력한다. 또, 상기 RF 송수신기(114)는 상기 제어부(113)로부터 수신되는 상기 센싱 정보(SIF)와 상기 ID 정보(ID)를 상기 RF 신호로 변조하여 상기 중재기(140)에 전송한다. 상기 단말 장치(120)는 상기 이동체에 부착되고, 모드 제어 신호(MCTL)에 응답하여, 슬립(sleep) 모드 또는 동작 모드로 전환한다. 상기 단말 장치(120)가 상기 동작 모드일 때, 상기 초음파 신호(U)를 연속적으로 발생한다. 바람직하게, 상기 단말 장치(120)에는 상기 단말 장치에 전원을 공급하는 휴대용 배터리(미도시)가 내장된다.

상기 장치 매니저(130)는 장치 제어부(131), 인터페이스부(132), 근접센서 감시부(133), 및 위치 계산부(134)를 포함한다. 상기 장치 제어부(131)는 상기 위치 추적 명령(INS)을 발생한다. 바람직하게, 상기 장치 제어부(131)는 상기 위치 추적 명령(INS)을 설정된 시간 간격으로 주기적으로 발생한다. 또한, 상기 장치 제어부(131)는 상기 근접센서 감시부(133)로부터 수신되는 검출 정보(DET)에 응답하 여 모드 제어 신호(MCTL)를 더 발생한다. 좀 더 상세하게는, 상기 장치 제어부(131)가 설정된 시간 동안 동일한 상기 검출 정보(DET)를 연속적으로 수신할 때, 상기 단말 장치(120)가 상기 슬립 모드로 전환하도록 제어하는 상기 모드 제어 신호(MCTL)를 출력한다. 또, 상기 단말 장치(120)가 상기 슬립 모드일 때, 상기 장치 제어부(131)가 이전에 수신한 상기 검출 정보(DET)와 다른 검출 정보(DET)를 수신하면, 상기 단말 장치(120)가 상기 동작 모드로 전환하도록 제어하는 상기 모드 제어 신호(MCTL)를 출력한다. 상기 인터페이스부(132)는 직렬 버스(141)를 통하여 상기 중재기(140)와 연결되고, 상기 중재기(140)로부터 수신되는 상기 센싱 정보(SIF)와 상기 ID 정보(ID)를 상기 근접센서 감시부(133)와 상기 위치 계산부(134)에 각각 출력한다. 또한, 상기 인터페이스부(132)는 상기 장치 제어부(131)로부터 수신되는 상기 위치 추적 명령(INS)과 상기 모드 제어 신호(MCTL)를 상기 중재기(140)에 전송한다.

상기 근접 센서 감시부(133)는 상기 센싱 정보(SIF)와 상기 ID 정보(ID)에 기초하여, 상기 복수의 수신기들(R11-RKK) 중 상기 이동체의 움직임을 감지한 일부의 수신기들을 검출하고, 상기 검출 정보(DET)를 출력한다. 상기 위치 계산부(134)는 상기 센싱 정보(SIF), 상기 검출 정보(DET), 및 상기 ID 정보(ID)에 기초하여 상기 이동체의 위치를 계산한다. 좀 더 상세하게는, 상기 위치 계산부(114)가 상기 복수의 수신기들(R11-RKK) 중 초음파 신호(U)를 수신한 3개 이상의 수신기들의 위치를 거리로 환산하고, 그 환산된 값들을 삼각측량법(Triangulation)에 적용시켜 상기 이동체의 평면 위치 좌표(coordinates)를 계산한다. 상기 삼각측량법은 본 발 명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 상기 초음파 신호(U)를 수신한 수신기들(즉, 유효한(valid) 수신기들)의 수가 3 보다 작거나, 또는 2 보다 큰 수의 상기 유효한 수신기들이 수직, 수평, 및 대각선 중 어느 하나의 방향으로 일직선상에 나란히 위치하는 경우, 상기 위치 계산부(134)가 상기 삼각측량법을 사용하지 않고, 상기 검출 정보(DET)에 대응하는 수신기의 근접 센서의 감지 커버 영역내의 위치 좌표를 상기 이동체의 위치 좌표로서 계산한다. 여기에서, 상기 위치 계산부(114)는 상기 센싱 정보(SIF)와 상기 ID 정보(ID)에 기초하여, 상기 유효한 수신기들의 수가 2 보다 큰 지의 여부를 판단할 수 있다. 상기 중재기(140)는 상기 장치 매니저(130)의 상기 인터페이스부(132)로부터 수신되는 신호를 RF 신호로 변조하여 상기 수신기들(R11-RKK)과 상기 단말 장치(120)에 전송하고, 상기 수신기들(R11-RKK)로부터 수신되는 RF 신호를 변조하여, 상기 인터페이스부(132)에 전송한다.

다음으로, 도 3을 참고하여, 상기 실내 위치 인식 장치(100)의 동작을 상세히 설명한다. 먼저, 상기 장치 매니저(130)가 상기 중재기(140)에 상기 위치 추적 명령(INS)과 상기 모드 제어 신호(MCTL)를 출력하면, 상기 중재기(140)가 상기 위치 추적 명령(INS)과 상기 모드 제어 신호(MCTL)를 RF 신호로 변조하여 대기중으로 전파한다. 이 때, 상기 중재기(140)는 점대점(point-to-point) 방식이 아닌 브로드캐스팅(broadcasting) 메시지로서 전파한다. 상기 단말 장치(120)는 상기 모드 제어 신호(MCTL)에 응답하여, 동작 모드로 전환하고, 도 3에 도시된 화살표(D) 방향으로 상기 초음파 신호(U)를 연속적으로 방사(radiate)한다. 또, 상기 수신기들 (R11-RKK)은 상기 위치 추적 명령(INS)에 응답하여, 상기 초음파 신호(U)를 감지하고, 상기 이동체의 움직임을 감지한다. 도 3에서, CV11, CV12, CV13로 표시된 점선 영역들은 상기 수신기들(R11, R12, R13) 각각의 근접 센서들(112)이 상기 이동체의 움직임을 감지할 수 있는 커버 영역들을 나타낸다. 상기 수신기들(R11-RKK)은 감지 결과에 따른 센싱 정보들(SIF)과 ID 정보들(ID)을 각각 상기 RF 신호들로 변조하여, 순차적으로 상기 중재기(140)에 전송한다. 상기 중재기(140)는 연속적으로 수신되는 상기 RF 신호들을 복조하여, 상기 센싱 정보들(SIF)과 상기 ID 정보들(ID)을 연속적으로 상기 장치 매니저(130)에 전송한다. 택일적으로, 상기 수신기들(R11-RKK) 중 유효한 수신기들, 즉, 실제로 상기 초음파 신호(U)를 수신하거나 또는 상기 이동체의 위치를 감지한 수신기들만이 상기 센싱 정보들(SIF)과 ID 정보들(ID)을 전송하고, 무효한(invalid) 나머지 수신기들은 상기 센싱 정보들(SIF)과 ID 정보들(ID)을 전송하지 않을 수도 있다.

상기 장치 매니저(130)는 상기 중재기(140)로부터 연속적으로 수신되는 상기 센싱 정보들(SIF)과 ID 정보들(ID)에 기초하여, 상기 유효한 수신기들의 수가 2 보다 큰 지의 여부를 판단한다. 상기 유효한 수신기들의 수가 2 보다 클 때, 상기 장치 매니저(130)는 상기 유효한 수신기들이 수직, 수평, 및 대각선 중 어느 하나의 방향으로 일직선상에 위치하는지의 여부를 판단한다. 상기 유효한 수신기들이 일직선상에 위치하지 않을 경우, 상기 장치 매니저(130)는 상기 유효한 수신기들의 위치들과 삼각측량법에 기초하여 상기 이동체의 평면 위치 좌표를 계산한다. 또, 상기 유효한 수신기들의 수가 3 보다 작거나 또는 상기 유효한 수신기들이 수평(A), 수직(B), 및 대각선(C) 중 어느 하나의 방향으로 일직선상에 나란히 위치하는 경우, 상기 장치 매니저(130)는 상기 센싱 정보들(SIF)과 상기 ID 정보들(ID)에 기초하여 상기 이동체의 움직임을 감지한 수신기를 검출한다. 예를 들어, 도 3에서는 상기 수평(A) 방향으로 나란히 위치되는 상기 수신기들(R11-R13)이 상기 초음파 신호(U)를 수신하고, 상기 수신기(R12)가 상기 이동체의 움직임을 감지한 경우가 도시된다. 이 경우, 상기 장치 매니저(130)는 상기 삼각측량법을 사용하지 않고, 상기 수신기(R12)의 근접 센서(112)의 감지 커버 영역(CV12)내의 위치 좌표를 상기 이동체의 평면 위치 좌표로서 계산한다. 따라서, 상기 유효한 수신기들의 수가 3 보다 작거나 또는 일직선상에 위치하여도, 상기 실내 위치 인식 장치(100)는 상기 이동체의 위치를 보다 정확하게 추적할 수 있다.

한편, 상기 장치 매니저(130)는 설정된 시간 동안 상기 이동체의 움직임을 감지한 수신기가 동일할 때, 상기 단말 장치(120)가 슬립 모드로 전환하도록 제어하는 상기 모드 제어 신호(MCTL)를 출력한다. 따라서 상기 이동체가 장시간 동안 한 곳에 머물러 있는 경우, 상기 단말 장치(120)가 상기 모드 제어 신호(MCTL)에 응답하여 상기 슬립 모드로 전환하므로, 상기 단말 장치(120)의 소비 전력이 감소될 수 있다. 또, 상기 단말 장치(120)가 슬립 모드일 때, 상기 이동체의 움직임을 감지한 수신기가 변경되면(즉, 상기 장치 매니저(130)의 장치 제어부(131)가 이전에 수신한 검출 정보(DET)와 다른 검출 정보(DET)를 수신하면), 상기 장치 매니저(130)는 상기 단말 장치(120)가 동작 모드로 전환하도록 제어하는 상기 모드 제어 신호(MCTL)를 출력한다. 그 결과 상기 단말 장치(120)가 상기 동작 모드로 전환하 여 상기 초음파 신호(U)를 연속적으로 발생한다.

전술한 본 발명에 따른 실내 위치 인식 장치 및 그 위치 인식 방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

상술한 것과 같이, 본 발명의 실내 위치 인식 장치 및 그 위치 인식 방법은 복합 센서들을 사용하여 이동 물체를 센싱함으로써, 상기 이동 물체의 위치 트랙킹의 정확도를 향상시킬 수 있고, 상기 이동 물체에 부착되는 단말 장치의 슬립 모드 동작을 제어함으로써, 상기 단말 장치의 소모 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

이동체의 위치를 추적하는 실내 위치 인식 장치에 있어서,

상기 이동체에 부착되고, 모드 제어 신호에 응답하여 초음파 신호를 발생하는 단말 장치;

실내의 천정에 설정된 간격으로 배치되며, 각각이 상기 초음파 신호를 수신할 때 제1 센싱 신호를 출력하는 초음파 수신부와 상기 이동체의 움직임이 감지될 때 제2 센싱 신호를 출력하는 근접 센서를 포함하고, 위치 추적 명령에 응답하여 상기 제1 센싱 신호 및 제2 센싱 신호에 기초하여 생성된 센싱 정보와 자신의 ID(identification) 정보를 RF 신호로 변조하여 전송하는 복수의 수신기들;

상기 위치 추적 명령과, 상기 모드 제어 신호를 발생하고, 상기 센싱 정보와 상기 ID 정보에 기초하여, 상기 이동체의 위치를 계산하는 장치 매니저; 및

상기 장치 매니저와 상기 복수의 수신기들간의 RF 통신 및 상기 장치 매니저와 상기 단말 장치간의 RF 통신을 중계하는 중재기를 포함하는 실내 위치 인식 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 근접 센서는 상기 이동체의 움직임에 대한 감지 음영(shadow) 영역이 감소되도록 상기 수신기들 각각에 배치되는 센서 어레이를 포함하는 실내 위치 인식 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 수신기들 각각은,

상기 위치 추적 명령에 응답하여, 상기 제1 센싱 신호 및 상기 제2 센싱 신호에 기초하여 상기 센싱 정보를 발생하고, 상기 센싱 정보와 함께 자신의 상기 ID 정보를 출력하는 제어부; 및

상기 중재기로부터 수신되는 RF 신호를 복조함으로써 얻어진 상기 위치 추적 명령을 상기 제어부에 출력하고, 상기 제어부로부터 수신되는 상기 센싱 정보 및 상기 ID 정보를 상기 RF 신호로 변조하여 상기 중재기에 전송하는 RF 송수신기를 더 포함하는 실내 위치 인식 장치.
제4항에 있어서,

상기 제어부는, 리셋된 시점으로부터 상기 제1 센싱 신호가 수신될 때까지의 시간을 측정하고 상기 시간 측정값을 출력하는 타이머와, 상기 시간 측정값을 저장하는 레지스터를 포함하는 실내 위치 인식 장치.
제5항에 있어서,

상기 타이머는 리셋된 시점으로부터 설정된 시간내에 상기 제1 센싱 신호가 수신되지 않을 때, 상기 시간 측정값을 설정된 최대값으로 출력하고,

상기 제어부는 상기 제2 센싱 신호의 수신 여부를 나타내는 검출 값을 상기 레지스터에 저장하는 실내 위치 인식 장치.
제6항에 있어서,

상기 센싱 정보는 상기 시간 측정값과 상기 검출값을 포함하는 실내 위치 인식 장치.
제5항에 있어서,

상기 제어부는 상기 위치 추적 명령에 응답하여 상기 타이머를 리셋시키고, 상기 레지스터를 초기화시키는 실내 위치 인식 장치.
제5항에 있어서,

상기 제어부는 상기 센싱 정보와 상기 ID 정보를 출력할 때, 상기 타이머를 리셋시키고, 상기 레지스터를 초기화시키는 실내 위치 인식 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치 매니저는,

상기 센싱 정보와 상기 ID 정보에 기초하여, 상기 복수의 수신기들 중 상기 이동체의 움직임을 감지한 일부의 수신기들을 검출하고, 그 검출 정보를 출력하는 근접센서 감시부;

상기 위치 추적 명령을 발생하는 장치 제어부;

상기 센싱 정보, 상기 검출 정보, 및 상기 ID 정보에 기초하여 상기 이동체의 위치를 계산하는 위치 계산부; 및

상기 중재기로부터 수신되는 상기 센싱 정보와 상기 ID 정보를 상기 근접센서 감시부와 상기 위치 계산부에 각각 출력하고, 상기 장치 제어부로부터 수신되는 상기 위치 추적 명령을 상기 중재기에 전송하는 인터페이스부를 포함하는 실내 위치 인식 장치.
제10항에 있어서,

상기 장치 제어부는 상기 검출 정보를 수신하고, 상기 검출 정보에 응답하여, 상기 단말 장치의 슬립(sleep) 모드와 동작 모드의 전환을 제어하는 상기 모드 제어 신호를 출력하고, 상기 모드 제어 신호를 상기 인터페이스부를 통하여 상기 중재기에 전송하고,

상기 단말 장치는 상기 중재기를 통하여 수신되는 상기 모드 제어 신호에 응답하여, 슬립 모드 또는 동작 모드로 전환하는 실내 위치 인식 장치.
제11항에 있어서,

상기 장치 제어부는 설정된 시간 동안 동일한 상기 검출 정보가 연속적으로 수신될 때, 상기 단말 장치가 상기 슬립 모드로 전환하도록 제어하는 상기 모드 제어 신호를 출력하는 실내 위치 인식 장치.
제11항에 있어서,

상기 단말 장치가 슬립 모드일 때, 상기 장치 제어부가 이전에 수신한 검출 정보와 다른 상기 검출 정보를 수신하면, 상기 단말 장치가 상기 동작 모드로 전환하도록 제어하는 상기 모드 제어 신호를 출력하는 실내 위치 인식 장치.
제10항에 있어서,

상기 위치 계산부는 상기 센싱 정보와 상기 ID 정보로부터 상기 복수의 수신기들 중 상기 초음파 신호를 수신한 수신기들의 수가 2 보다 큰 지의 여부와, 상기 초음파 신호를 수신한 수신기들이 수직, 수평, 및 대각선 중 어느 하나의 방향으로 일직선상에 위치하는지의 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상기 이동체의 위치를 계산하는 실내 위치 인식 장치.
제14항에 있어서,

상기 초음파 신호를 수신한 수신기들의 수가 2 보다 크고, 상기 일직선상에 위치하지 않을 때, 상기 위치 계산부는 상기 초음파 신호를 수신한 수신기들의 위치들에 기초한 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산하는 실내 위치 인식 장치.
제14항에 있어서,

상기 초음파 신호를 수신한 수신기들의 수가 3 보다 작거나 또는 상기 일직선상에 위치할 때, 상기 위치 계산부는 상기 검출 정보에 대응하는 수신기의 근접 센서의 감지 커버 영역내의 위치를 상기 이동체의 위치로서 계산하는 실내 위치 인식 장치.
이동체의 위치를 추적하는 실내 위치 인식 장치에 의해 실행되는 위치 인식 방법에 있어서,

위치 추적 명령과 모드 제어 신호를 발생하는 단계;

상기 모드 제어 신호에 응답하여, 상기 이동체에 부착된 단말 장치가 초음파신호를 발생하는 단계;

상기 위치 추적 명령에 응답하여, 복수의 수신기들이 상기 초음파 신호와 상기 이동체의 움직임을 센싱하고 상기 초음파 신호의 수신 여부 및 상기 센싱된 이동체의 움직임 정보에 기반하여 센싱 정보를 생성하고 상기 센싱 정보 및 자신의 ID 정보를 전송하는 단계; 및

상기 센싱 정보 및 상기 ID 정보에 기초하여, 상기 이동체의 위치를 계산하는 단계를 포함하는 위치 인식 방법.
제17항에 있어서,

상기 센싱 정보 및 상기 ID 정보에 기초하여, 상기 복수의 수신기들 중 상기 이동체의 움직임을 센싱한 수신기를 검출하고, 설정된 시간 동안 동일한 수신기가 검출될 때, 상기 단말 장치가 슬립 모드로 전환하도록 제어하는 상기 모드 제어 신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 위치 인식 방법.
제17항에 있어서, 상기 이동체의 위치 계산 단계는,

상기 센싱 정보 및 상기 ID 정보로부터 상기 초음파 신호를 수신한 수신기들의 수가 2 보다 큰 지를 판단하는 단계;

상기 초음파 신호를 수신한 수신기들이 수직, 수평, 및 대각선 중 어느 하나의 방향으로 일직선상에 위치하는지를 판단하는 단계;

상기 초음파 신호를 수신한 수신기들의 수가 2 보다 크고, 상기 일직선상에 위치하지 않을 때, 상기 초음파 신호를 수신한 수신기들의 위치들에 기초한 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산하는 단계; 및

상기 초음파 신호를 수신한 수신기들의 수가 3 보다 작거나 또는 상기 일직선상에 위치할 때, 상기 이동체의 움직임을 센싱한 수신기의 근접 센서의 감지 커버 영역내의 위치를 상기 이동체의 위치로서 계산하는 단계를 포함하는 위치 인식 방법.