KR100939731B1 - 위치 식별 태그의 위치를 이용한 위치 측정 단말 및 위치측정 방법 - Google Patents

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Abstract

특정 물리적 공간에 배치된 복수의 위치 식별 태그를 촬영함으로써 위치 식별 태그의 위치를 이용해서 사용자의 현재 위치를 인식할 수 있는 위치 측정 단말 및 위치 측정 방법을 제공하며, 태그 식별 정보를 포함하는 복수의 위치 식별 태그 중 하나를 촬영하고 촬영된 위치 식별 태그의 이미지를 처리하는 촬영부와, 위치 측정 단말의 위치 측정을 위한 제어 및 연산을 수행하는 제어 및 연산부와, 각 위치 식별 태그의 태그 식별 정보에 대응하는 위치 정보를 저장하고 있는 태그 위치 정보 서버에 접속하여 촬영된 위치 식별 태그의 위치 정보를 전송 받는 통신부를 구비한다.

Description

위치 식별 태그의 위치를 이용한 위치 측정 단말 및 위치 측정 방법{Terminal and method for measuring position using location of position identifying tag}
본 발명은 위치 측정 단말 및 위치 측정 방법에 관한 것으로서, 특히 위치 식별 태그를 촬영함으로써 위치 식별 태그의 위치를 이용해서 사용자의 현재 위치를 인식할 수 있는 위치 측정 단말 및 위치 측정 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-003-02, 과제명: 차세대 이동통신 서비스 플랫폼 개발(Research on service platform for the next generation mobile communication)].
사용자가 휴대용 단말기를 이용해서 현재 위치를 파악하는 것에 대해서는 많은 연구가 이루어졌고, 파악된 위치를 이용해서 다양한 서비스를 제공하는 것에 대해서도 꾸준한 연구가 이루어지고 있다.
현재의 사용자 위치 인식 방법은 네트워크에 기반한 방법과 핸드셋에 기반한 방법으로 분류할 수 있다. 네트워크에 기반한 방법은 이동통신 기지국으로부터 수 신되는 신호의 시간차를 측정하고, 측정값을 기반으로 휴대용 단말기를 소유하고 있는 사용자의 위치를 연산한다. 그리고, 핸드셋에 기반한 방법은 핸드셋에서 GPS 신호 또는 네트워크 신호를 수신하거나 두 가지 신호를 수신하고 조합하여 핸드셋에서 사용자의 현재 위치를 계산한다.
기존의 GPS 또는 이동 통신망을 기반으로 하는 위치 인식 시스템들은 야외에서는 적합하나 실내 또는 지하, 건물의 음영 지역에서는 정밀도가 낮고, 신호 감쇄, 다중 경로 등의 문제로 위치인식에 곤란한 점이 많으며, 이를 해결하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 실내에서 적외선 및 초음파, 무선 주파수 등을 이용한 위치 인식 시스템도 개발되고 있다. 그런데, 기존의 실내 위치 인식 시스템은 적외선, 초음파, 또는 무선 주파수를 송신 또는 수신 할 수 있는 장치가 추가적으로 실내 물리 공간에 배치되어야 하고, 사용자의 휴대용 단말기 또한 이를 지원하는 기능을 가져야 한다. 따라서 기존의 실내 위치 인식 시스템들을 이용하기 위해서는 많은 비용이 요구되며, 정밀한 장치가 추가적으로 필요하다.
본 발명은 상기의 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실내와 같은 특정 물리적 공간 내에서 추가적인 장치를 구비하지 않고도 사용자의 휴대용 단말기에 기본적으로 내장된 카메라를 이용하여 사용자의 위치를 인식하는 위치 측정 단말 및 위치 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 위치 식별 태그의 위치를 이용한 위치 측정 단말은, 각각이 태그 식별 정보를 포함하는 복수의 위치 식별 태그 중 하나를 촬영하고 촬영된 위치 식별 태그의 이미지를 출력하는 촬영부, 상기 촬영부로부터 출력된 상기 위치 식별 태그의 이미지로부터 해당 위치 식별 태그의 태그 식별 정보를 추출하는 제어 및 연산부, 및 상기 제어 및 연산부로부터 출력된 상기 태그 식별 정보를 태그 위치 정보 서버로 전송하고, 상기 태그 위치 정보 서버로부터 상기 태그 식별 정보에 해당하는 위치 식별 태그의 위치 정보를 전송받는 통신부를 구비한다.
그리고, 복수의 위치 식별 태그 각각의 태그 식별 정보에 대응하는 복수의 위치 정보가 저장된 위치 정보 저장부를 더 구비하고, 제어 및 연산부가 추출된 태그 식별 정보에 따른 해당 위치 식별 태그의 위치 정보를 위치 정보 저장부로부터 추출하는 것이 바람직하다.
또, 제어 및 연산부는, 위치 식별 태그의 위치 정보, 위치 식별 태그의 촬영 거리, 및 위치 식별 태그의 촬영 각도에 근거하여 위치 측정 단말의 위치를 계산하는 것이 바람직하고, 위치 식별 태그의 촬영 각도를 구하는 방향 측정부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 위치 측정 단말의 이동 거리를 측정하는 이동 거리 측정부 및 위치 측정 단말의 이동 방향을 측정하는 방향 측정부를 더 구비하고, 제어 및 연산부는, 위치 식별 태그의 위치 정보, 이동 거리 측정부에 의해 측정된 이동 거리 정보, 및 방향 측정부에 의해 측정된 이동 방향 정보에 근거하여 위치 측정 단말의 위치를 추적하는 것이 바람직하고, 이동 거리 측정부는 사용자의 걸음 수를 측정하는 만보계인 것이 바람직하다.
또한, 위치 식별 태그를 촬영함으로써 새로운 위치 식별 태그의 위치 정보를 얻은 경우에, 추적된 위치 측정 단말의 위치를 갱신하는 것이 바람직하고, 제어 및 연산부는, 이동 속도별 평균 보폭 값을 실제 측정한 데이터를 이용한 학습에 의해서 갱신하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 위치 식별 태그의 위치를 이용한 위치 측정 방법은, 촬영부가 태그 식별 정보를 포함하는 복수의 위치 식별 태그 중 하나를 촬영하여 촬영된 위치 식별 태그의 이미지를 출력하는 촬영 단계, 제어 및 연산부가 촬영 단계에서 촬영된 위치 식별 태그의 이미지로부터 태그 식별 정보를 추출하는 태그 식별 정보 추출 단계, 및 태그 위치 정보 서버에 접속하여, 태그 식별 정보 추출 단계에서 추출된 태그 식별 정보에 해당하는 위치 식별 태그의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계를 포함한다.
그리고, 상기 위치 정보 획득 단계에서 획득한 위치 정보, 위치 식별 태그의 촬영 거리, 및 위치 식별 태그의 촬영 각도에 근거하여 위치 측정 단말의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 더 포함하는 것이 바람직하고, 위치 정보 획득 단계에서 획득한 위치 정보, 이동 거리 측정부가 측정한 이동 거리 정보, 및 방향 측정부가 측정한 이동 방향 정보에 근거하여 위치 측정 단말의 위치를 추적하는 위치 추적 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또, 위치 정보 획득 단계에서 새로운 위치 식별 태그의 위치 정보를 획득한 경우에, 위치 추적 단계에서 추적한 위치 측정 단말의 위치를 갱신하는 위치 정보 갱신 단계를 더 포함하는 것이 바람직하고, 이동 거리 측정부는 걸음 수를 측정하는 만보계이고, 이동 속도별 평균 보폭 값을 실제 측정한 데이터를 이용한 학습에 의해서 갱신하는 평균 보폭 값 갱신 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 위치 식별 태그의 위치를 이용한 위치 측정 단말 및 위치 측정 방법에 의해서, 일반 용지에도 인쇄 가능한 저렴한 비용의 위치 식별 태그를 활용하고, 이동전화, PDA, 랩탑 컴퓨터와 같은 사용자의 휴대용 단말기에 기본적으로 장착되어 있는 카메라를 이용하여 별도의 장치를 구비하지 않고도 저비용으로 위치 측정 시스템을 구축할 수 있게 된다.
따라서 종래의 실내에서의 위치 측정을 위한 위치 측정 시스템에 비해서 구축 비용이 낮아지고, 사용자가 휴대하는 휴대용 단말기를 이용해서 간편하게 위치 측정이 가능해짐으로써, 서비스의 적용 가능성이 높아지며, 또한 상대적으로 정확한 위치 측정 결과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 위치 측정 단말을 자율 이동형 로봇에 장착하여 로봇의 현재 위치를 파악하는데도 적용할 수 있다.
아래에 본 발명의 이해를 돕기 위하여 첨부되는 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 제공한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공 하는 것이고, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 이해를 위하여 사용자가 시각으로 인식된 이미지를 바탕으로 위치를 측정하는 방법을 도시한 것이다.
사용자(110)는 학습 및 경험을 통해 이미 위치 및 방향을 알고 있는 위치 참조 객체(100)를 시각적으로 인식한다. 위치 참조 객체(100)를 시각적으로 인식한 사용자는 원근감을 이용하여 시각적으로 인식한 위치 참조 객체(100)와의 거리(120)를 추정할 수 있다. 그리고, 사용자는 위치 참조 객체(100)를 바라보는 시선의 방향을 참조해서 자신이 바라보고 있는 방향(130)을 추정할 수 있다. 사용자는 위치 참조 객체(100)의 위치 및 방향을 알고 있으므로, 추정된 위치 참조 객체(100)와의 상대적 거리와 추정된 위치 참조 객체(100)를 바라보는 상대적 방향에 의해, 사용자 자신의 현재 위치 및 현재 방향을 파악할 수 있다. 그리고, 사용자의 시선 방향에 복수의 위치 참조 객체(100)가 존재하는 경우에는 현재 위치 및 현재 방향을 정확하게 파악할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 시스템을 설명하기 위한 시스템 배치도이다. 도 2는 극장(200)의 실내 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명에 따른 위치 인식 시스템은 도 2에 예시적으로 도시된 바와 같이 특정 물리적 공간에 복수의 위치 식별 태그(210)를 배치하고, 각 위치 식별 태그(210)의 위치를 저장하고 있는 태그 위치 정보 서버(230)를 동일 물리적 공간 또 는 외부에 배치한다. 그리고, 사용자는 위치 측정 단말인 휴대용 단말기(220)를 이용해서 자신의 현재 위치를 확인할 수 있다.
극장(200)과 같은 경우는 GPS 위성 신호를 수신해서 현재 위치를 파악하기 어려운 경우가 많다. 특히 극장(200)이 지하에 위치한 경우에는 GPS 위성 신호를 이용해서 현재 위치를 파악한다는 것이 불가능하다. 한편, GPS 신호 수신을 할 수 없는 때부터의 상대적인 이동 거리와 방향을 측정해서 현재 위치를 파악하는 종래 기술이 있으나, 차량과 같이 직선 운동 위주가 아닌 사용자의 현재 위치를 이러한 종래 기술에 의해서 파악하면 시간의 경과에 따라 오차가 커지게 되고 정확한 위치 데이터를 얻지 못해서 기술적으로 해결해야 할 문제점이 많다.
본 발명에 있어서 기본적인 구성은 특정 물리적 공간(200) 내에 복수의 위치 식별 태그(210)가 배치되어 있고, 각 위치 식별 태그(210)의 위치 정보를 태그 위치 정보 서버(230)에서 저장하고 있는 것이다. 도면에서는 편의를 위하여 각 위치 식별 태그(210)가 동일한 패턴을 가지고 있는 것으로 도시하였으나, 각 위치 식별 태그(210)는 상이한 패턴 모양을 가지고 있고, 각 패턴 모양이 위치 식별 태그의 태그 식별 정보를 가지고 있다.
사용자는 위치 정보가 필요한 경우 휴대용 단말기(220)에 내장된 카메라를 이용해서 위치 식별 태그(210)를 촬영하고, 이를 태그 위치 정보 서버(230)에 전송하면, 태그 위치 정보 서버(230)는 위치 식별 태그의 태그 식별 정보에 따라 위치 식별 태그(210)가 배치된 위치 정보를 추출하여 휴대용 단말기(220)로 전송한다. 태그 위치 정보 서버(230)가 각 태그 식별 정보에 따라 저장하고 있는 위치 정보는 절대 좌표일 수 있고, 특정 물리적 공간(200)의 물리적 위치 정보, 예를 들면, C열, 3번 게이트, 매표소 앞 등의 정보일 수도 있으며, 양자를 포함할 수도 있다. 사용자가 물리적 위치 정보를 전송받아 확인하는 것이 절대 좌표를 전송받아 확인하는 경우보다 실용적일 수 있다.
위치 측정 단말(220)은 전송된 위치 식별 태그(210)의 위치에 근거하여 사용자의 현재 위치를 획득할 수 있다. 나아가서는 위치 식별 태그(210)를 촬영하는 것에 의해 위치를 측정한 후, 이동한 거리와 방향에 근거하여 이동 후의 사용자의 위치를 계산할 수도 있게 된다. 또한 복수의 위치 식별 태그(210)가 배치되어 있기 때문에, 이동 후의 위치에 배치된 위치 식별 태그(210)를 촬영함으로써 위치 정보의 갱신이 가능하고 별도의 보정이 없더라도 항상 정확한 위치 정보를 얻을 수 있게 된다.
위치 식별 태그(210)는 배치하고자 하는 특정 물리적 공간의 특성 및 원하는 위치 인식의 정밀도에 따라 적절한 위치에 적절한 밀집도를 가지고 배치된다. 또한 사용자의 접근 용이성에 따라 배치될 수 있다. 또한, 위치 식별 태그(210)는 면을 갖는 매체에 패턴을 인쇄하는 것만으로 간단하게 제작될 수 있기 때문에, 저렴한 비용으로 위치 인식 시스템을 구성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 위치 측정 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 본 발명에 따른 위치 측정 시스템은 복수의 위치 식별 태그(210), 위치 측정 단말(220) 및 태그 위치 정보 서버(220)로 구성된다.
복수의 위치 식별 태그(210)는 특정 물리적 공간에 상이한 패턴 모양을 가지고 배치되며, 각 패턴 모양이 위치 식별 태그의 태그 식별 정보를 가지고 있다. 위치 식별 태그(210)는 면을 갖는 매체에 패턴 모양을 인쇄하여 적절한 크기와 색상으로 제작된다. 위치 식별 태그(210)는 부착되어 있는 위치에 관한 정보를 직접적으로 표현하고 있을 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 각 위치 식별 태그를 구별할 수 있는 태그 식별 정보를 가지고 있는 것으로 가정한다.
사용자가 휴대하는 휴대용 단말기인 위치 측정 단말(220)은 촬영부(221), 이동 거리 측정부(222), 방향 측정부(223), 제어 및 연산부(224), 위치 정보 저장부(225) 및 통신부(226)를 구비한다. 그리고 태그 위치 정보 서버(230)는 태그 위치 정보 저장부(231)를 구비하여 각 위치 식별 태그의 태그 식별 정보에 대응되는 위치 정보를 저장하고 있다. 이하에서는 위치 측정 단말(220)의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
촬영부(221)는 휴대용 단말기에 내장된 카메라 및 카메라에 의해 촬영된 이미지를 처리하는 영상 처리부를 포함하는 것이다. 사용자가 위치 측정이 필요한 경우, 촬영부(221)에 의해 주변에 배치된 위치 식별 태그(210)가 촬영되면 촬영된 이미지는 위치 측정 단말(220)의 제어 및 연산을 담당하는 제어 및 연산부(224)로 전송된다.
제어 및 연산부(224)에서는 전송된 이미지로부터 해당 위치 식별 태그(210)를 인식하고, 정해진 규칙에 따라 위치 식별 태그의 태그 식별 정보를 추출한다. 추출된 태그 식별 정보는 통신부(226)를 통해 태그 위치 정보 서버(230)에 전송된 다. 한편, 제어 및 연산부(224)는 전송된 이미지로부터 태그 식별 정보를 추출하지 않고 태그 위치 정보 서버(230)로 촬영된 이미지를 그대로 전송하고, 태그 위치 정보 서버(230)에서 태그 식별 정보를 추출하는 과정이 수행될 수 있다. 위치 측정 단말(220)의 성능에 따라서는 높은 성능이 구현된 태그 위치 정보 서버(230)에서 태그 식별 정보를 추출하는 것이 효율적일 수 있다.
태그 식별 정보를 전송 받거나, 전송된 위치 식별 태그의 이미지로부터 태그 식별 정보를 추출한 태그 위치 정보 서버(230)는 태그 위치 정보 저장부(231)에서 해당 위치 식별 태그(210)의 위치 정보를 추출한다. 태그 위치 정보 저장부(231)는 태그 식별 정보와 위치 정보를 매칭시켜 저장하고 있다.
태그 위치 정보 서버(230)는 추출한 위치 정보를 위치 측정 단말(220)에 전송하고, 위치 측정 단말(220)은 촬영한 위치 식별 태그(210)의 위치를 파악한다. 한편, 위의 설명에서는 태그 위치 정보 서버(230)에 조회하여 위치 식별 태그(210)의 위치 정보를 얻는 것으로 했지만, 위치 측정 단말(220) 내부에 구비된 위치 정보 저장부(225)에서 해당 위치 식별 태그(210)의 위치 정보를 저장하고 있다면, 위치 정보 저장부(225)에 조회하는 것만으로 위치 식별 태그(210)의 위치 정보를 추출할 수 있다. 모든 위치 식별 태그(210)의 위치 정보를 제한된 용량의 위치 정보 저장부(225)에 저장하고 있는 것 보다는, 특정 물리적 공간에 진입했을 때 태그 위치 정보 서버(230)로부터 해당 공간의 위치 식별 태그(210)에 대한 위치 정보를 미리 조회하여 위치 정보 저장부(225)에 저장하는 것이 바람직하다.
위에서 설명한 예에서는 위치 식별 태그(210)의 위치 정보만을 얻는 것을 설 명하였지만, 도 1에서 설명한 원리에 따라 촬영한 위치 식별 태그(210)와의 상대적 위치를 이용하여 사용자 또는 휴대용 단말기의 현재 위치를 파악하는 것도 가능하다. 즉, 위치 식별 태그(210)의 현재 위치 정보와 촬영 거리, 촬영 각도를 기반으로 사용자 또는 휴대용 단말기의 현재 위치를 파악하는 것이 가능하다.
예를 들면, 제어 및 연산부(224)에서는, 위치 식별 태그(210)의 실제 사이즈에 대한 정보를 알고 있다고 가정하면, 촬영부(221)의 줌인/줌아웃 정보 등을 참조하여 촬영된 이미지의 사이즈로부터 위치 식별 태그(210)로부터 사용자까지의 거리를 계산할 수 있다. 또한, 촬영된 위치 식별 태그(210)의 이미지의 좌우 기울어짐 정도로부터 위치 식별 태그(210)를 촬영한 방향을 계산할 수 있다. 계산된 위치 식별 태그까지의 거리와 위치 식별 태그의 방향으로부터 사용자의 현재 위치를 정확하게 계산할 수 있다. 위치 식별 태그의 방향을 별도로 계산하지 않고, 후술할 위치 측정 단말(220)에 설치된 방향 측정부(223)를 이용해서 위치 측정 단말(220)의 방향 정보, 즉 촬영 각도를 획득할 수 있고, 이 경우에는 촬영 각도를 더욱 정확하게 취득할 수 있다.
본 발명에 따른 위치 측정 단말(220)은 이동 거리 측정부(222)와 방향 측정부(223)를 구비하고 있다. 이동 거리 측정부(222)는 위치 측정 단말(220)의 이동 거리를 측정하는 것이다. 본 발명에서의 이동 거리 측정부(222)는 사용자의 걸음 수를 측정하는 소위 만보계를 실시예로서 제시한다. 걸음 수 측정을 위해서는 물리적인 진동을 이용하는 방법이나 가속도 센서를 이용해서 가속도의 변화 패턴으로서 측정하는 방법 등 다양한 방법을 이용할 수 있다. 측정의 정확도나 구현 비용 에는 차이가 있겠지만, 걸음 수를 측정하는 만보계 이외에도 이동 거리 측정부(222)에는 다양한 기술이 적용될 수 있다.
방향 측정부(223)는 지자기 센서 등을 이용해서 위치 측정 단말(220)의 방향을 측정한다. 또한 방향 측정부(223)는 가속도 센서 등과 함께 실제 위치 측정 단말(220)을 소유한 사용자의 이동 방향을 측정할 수 있다. 위치 측정 단말(220)의 방향 및 사용자의 이동 방향을 측정하는 방향 측정부(223)에 대해서는 종래에 다양한 기술이 제시되어 있고 이를 본 발명에 적용할 수 있다.
본 발명의 이동 거리 측정부(222)와 방향 측정부(223)를 이용해서 위치 측정 단말(220)을 소유한 사용자의 위치를 추적하여 파악하는 방법에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따라 사용자의 현재 위치를 파악하는 원리를 설명한 도면이다.
사용자가 위치 식별 태그(211)를 촬영하고 현재 위치를 파악한 후, 특정 물리적 공간에서 사용자가 이동을 할 수 있다. 사용자가 이동을 하게 되면 이동 경로(241)를 본 발명의 이동 거리 측정부(222)와 방향 측정부(223)를 이용해서 파악할 수 있게 된다. 따라서, 위치 식별 태그(211)를 촬영하는 것에 의해 파악된 위치 정보에 이동 거리 이동 거리 측정부(222)와 방향 측정부(223)에 의해 파악된 이동 경로(241)를 반영함으로써 이동 후의 사용자의 현재 위치를 획득할 수 있게 된다. 이러한 획득 과정은 제어 및 연산부(224)의 연산에 의해 수행된다.
즉, 제어 및 연산부(224)는 이미 얻어진 위치 식별 태그(210)의 위치 정보와, 이동 거리 측정부(222)로부터 수신한 이동 거리 정보와, 방향 측정부(223)로부 터 수신한 이동 방향 정보를 기반으로 사용자 또는 위치 측정 단말(220)의 현재 위치를 계산한다. 위에서 설명한 제어 및 연산부(224)에서 수행하는 계산 과정은 위치 측정 단말(220)의 처리 용량에 따라 일부 또는 전부를 태그 위치 정보 서버(230) 등 다른 서버에서 수행하도록 할 수 있고, 계산된 현재 위치만 위치 측정 단말(220)이 수신하도록 할 수 있다.
또한, 도 4에서 사용자가 이동하는 것에 의해 다른 위치 식별 태그(212)에 도달한 경우, 사용자는 해당 위치 식별 태그(212)를 촬영함으로써 사용자의 현재 위치에 대해 새롭게 정보를 획득할 수 있어, 이동 경로(241)에 걸쳐서 계산된 현재 위치 정보를 갱신하는 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 걸음 수를 측정하는 만보계를 이용하여 사용자의 이동 거리를 계산하는 절차를 도시한 순서도이다. 이하에 설명하는 절차는 본 발명의 이동 거리 측정부(222)로서 만보계를 사용하는 경우에 실측 데이터를 이용한 학습에 의해서 걸음 수로부터 정확한 이동 거리를 측정하기 위한 것이다.
단계 S500에서 절차가 시작되면, 이동 속도별로 평균 보폭 값을 미리 AP_m(m은 정수)이라는 변수에 저장한다. 각 이동 속도에 대응하는 평균 보폭 값이 저장된다. 단계 S504에서는 n을 0으로 설정하고, 단계 S506에서 n번째 위치 식별 태그의 위치를 Pn이라는 변수에 저장한다. 그리고 단계 S508에서 n번째 위치 식별 태그의 인식 시간을 Tn이라는 변수에 저장한다.
단계 S510에서는 n=0인지를 판단하고, 위치 식별 태그를 최초로 인식한 경우에는 n=0이기 때문에 n을 1 증가시키고(단계 S511), 단계 S506으로 복귀한다. 다음의 위치 식별 태그의 인식이 이루어진 경우에는 Pn 및 Tn 에 위치 식별 태그의 위치와 인식 시간을 각각 저장하고, 단계 S512로 진행한다.
단계 S512에서는 만보계가 측정한 n-1번째 위치 식별 태그의 인식시부터 n번째 위치 식별 태그의 인식시까지의 걸음 수를 N(n, n-1)이라는 변수에 저장한다. N(n, n-1)은 한 구간의 걸음 수이다. 그리고, 단계 S514에서, n-1번째 위치 식별 태그로부터 n번째 위치 식별 태그까지의 경로 이동 거리를 구해서 D(n, n-1)에 저장한다. 단계 S516에서는 n-1번째 위치 식별 태그로부터 n번째 위치 식별 태그까지의 경로 이동 시간을 Tn-1 과 Tn을 참조하여 구해서 T(n, n-1)에 저장한다.
그리고, 단계 S517에서는 D(n, n-1)을 T(n, n-1)로 나누어 n-1번째 위치 식별 태그로부터 n번째 위치 식별 태그까지의 평균 이동 속도를 구해서 S(n, n-1)에 저장하고, 단계 S518에서는, S(n, n-1)과 유사한 이동 속도에 해당하는 AP_i(i는 정수)를 선택하고, 단계 S520에서 AP_i에 대한 학습을 행한다. AP_i에 대한 학습은 위에서 구한 D(n, n-1) 값을 N(n, n-1)로 나누어 해당 구간의 평균 보폭을 구하고, 이전에 학습된 AP_i 값과의 가중치 계산을 통해 AP_i 값을 갱신한다. 여기서 a값은 가중치이다. 그리고, 구해진 AP_i값을 다음의 평균 보폭 값으로 적용함으로써, 걸음 수에 의한 이동 거리를 계산한다. 단계 S521에서는 n을 1 증가시키고 다음 구간에서의 학습을 반복한다.
본 발명의 위치 측정 단말 및 위치 측정 방법을 이용해서 저비용으로 별도의 장치를 구축하지 않고도 실내에서도 정확한 위치 측정이 가능해짐으로써 다양한 응용이 개발되고 있는 위치 측정 분야에 이바지할 것이며, 자율 이동형 로봇에 장착한 경우에는 로봇의 현재 위치를 용이하게 파악할 수 있다.
도 1은 본 발명의 이해를 위하여 사용자가 시각으로 인식된 이미지를 바탕으로 위치를 측정하는 방법을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 시스템을 설명하기 위한 시스템 배치도이며,
도 3은 본 발명의 위치 측정 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고,
도 4는 본 발명에 따라 사용자의 현재 위치를 파악하는 원리를 설명한 도면이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 걸음 수를 측정하는 만보계를 이용하여 사용자의 이동 거리를 계산하는 절차를 도시한 순서도이다.

Claims (14)

  1. 위치 식별 태그의 위치를 이용한 위치 측정 단말로서,
    각각이 태그 식별 정보를 포함하는 복수의 위치 식별 태그 중 하나를 촬영하고 촬영된 위치 식별 태그의 이미지를 출력하는 촬영부;
    상기 촬영부로부터 출력된 상기 위치 식별 태그의 이미지로부터 해당 위치 식별 태그의 태그 식별 정보를 추출하는 제어 및 연산부; 및
    상기 제어 및 연산부로부터 출력된 상기 태그 식별 정보를 태그 위치 정보 서버로 전송하고, 상기 태그 위치 정보 서버로부터 상기 태그 식별 정보에 해당하는 위치 식별 태그의 위치 정보를 전송받는 통신부를 구비하는 위치 측정 단말.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 위치 식별 태그 각각의 태그 식별 정보에 대응하는 복수의 위치 정보가 저장된 위치 정보 저장부를 더 구비하고,
    상기 제어 및 연산부는 추출된 상기 태그 식별 정보에 따른 해당 위치 식별 태그의 위치 정보를 상기 위치 정보 저장부로부터 추출하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 단말.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 및 연산부는, 위치 식별 태그의 위치 정보, 위치 식별 태그의 촬영 거리, 및 위치 식별 태그의 촬영 각도에 근거하여 위치 측정 단말의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 단말.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 위치 식별 태그의 촬영 각도를 구하는 방향 측정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 단말.
  6. 청구항 1에 있어서,
    위치 측정 단말의 이동 거리를 측정하는 이동 거리 측정부; 및
    위치 측정 단말의 이동 방향을 측정하는 방향 측정부를 더 구비하고,
    상기 제어 및 연산부는, 위치 식별 태그의 위치 정보, 상기 이동 거리 측정부에 의해 측정된 이동 거리 정보, 및 상기 방향 측정부에 의해 측정된 이동 방향 정보에 근거하여 위치 측정 단말의 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 단말.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 이동 거리 측정부는 사용자의 걸음 수를 측정하는 만보계인 것을 특징으로 하는 위치 측정 단말.
  8. 청구항 6에 있어서,
    위치 식별 태그를 촬영함으로써 새로운 위치 식별 태그의 위치 정보를 얻은 경우에, 추적된 위치 측정 단말의 위치를 갱신하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 단말.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어 및 연산부는, 이동 속도별 평균 보폭 값을 실제 측정한 데이터를 이용한 학습에 의해서 갱신하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 단말.
  10. 위치 식별 태그의 위치를 이용한 위치 측정 방법으로서,
    촬영부가 태그 식별 정보를 포함하는 복수의 위치 식별 태그 중 하나를 촬영하여 촬영된 위치 식별 태그의 이미지를 출력하는 촬영 단계;
    제어 및 연산부가 상기 촬영 단계에서 촬영된 위치 식별 태그의 이미지로부터 태그 식별 정보를 추출하는 태그 식별 정보 추출 단계; 및
    태그 위치 정보 서버에 접속하여, 상기 태그 식별 정보 추출 단계에서 추출된 상기 태그 식별 정보에 해당하는 위치 식별 태그의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계를 포함하는 위치 측정 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 위치 정보 획득 단계에서 획득한 위치 정보, 위치 식별 태그의 촬영 거리, 및 위치 식별 태그의 촬영 각도에 근거하여 위치 측정 단말의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 위치 정보 획득 단계에서 획득한 위치 정보, 이동 거리 측정부가 측정한 이동 거리 정보, 및 방향 측정부가 측정한 이동 방향 정보에 근거하여 위치 측정 단말의 위치를 추적하는 위치 추적 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 위치 정보 획득 단계에서 새로운 위치 식별 태그의 위치 정보를 획득한 경우에, 상기 위치 추적 단계에서 추적한 위치 측정 단말의 위치를 갱신하는 위치 정보 갱신 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 이동 거리 측정부는 걸음 수를 측정하는 만보계이고,
    이동 속도별 평균 보폭 값을 실제 측정한 데이터를 이용한 학습에 의해서 갱 신하는 평균 보폭 값 갱신 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
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