KR101228749B1 - 가청 주파수를 이용한 위치 감지 시스템, 방법 및 이를 이용한 기록 매체 - Google Patents

가청 주파수를 이용한 위치 감지 시스템, 방법 및 이를 이용한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

가청 주파수를 이용한 위치 감지 시스템, 방법 및 이를 이용한 기록 매체를 공개한다. 본 발명은 감지 대상이 휴대 가능하고 가청 주파수 대역내에서 사람이 인지할 수 없는 주파수 대역의 음향 신호를 생성하는 음향 장치와 음향 신호의 주파수 편이를 관측하여 음향 장치의 위치를 파악할 수 있는 위치 감지 장치를 구비하여 감지 대상의 실내 위치를 파악할 수 있다. 가청 주파수 대역을 이용하므로 기존의 오디오 시스템에 간단한 구조 변화만으로 사용할 수 있으므로, 위치 감지 시스템의 제조 비용이 절감되며, 통상적으로 사용되지 않는 주파수를 이용하므로 주파수 이용의 효율성을 높일 수 있다.

Description

가청 주파수를 이용한 위치 감지 시스템, 방법 및 이를 이용한 기록 매체{Position detecting system and method using audio frequency and and recording medium for the same}
본 발명은 위치 감지 시스템, 방법 및 이를 이용한 기록 매체에 관한 것으로 특히, 가청 주파수를 이용한 실내 위치 추적 시스템, 방법 및 이를 이용한 기록 매체에 관한 것이다.
기존의 GPS(Global Positioning System), 핸드폰 위치 추적 시스템과 같은 위치 감지 시스템은 인공위성을 이용하거나 셀 기지국을 이용하여 실외의 사용자 또는 장치와 같은 감지 대상의 위치를 파악하기 위해 사용된다. 즉 기존에는 실외의 감지대상의 위치를 감지하기 위한 위치 감지 시스템이 주로 개발되었으며, 이러한 실외 위치 감지 시스템은 일반적으로 절대적인 위치(위도 및 경도)를 기반으로 네비게이션과 같이 각종 지리 정보를 활용하는 시스템에 적용되어 왔다. 그러나 감지 대상이 실내에 위치해 있는 경우에 GPS이나 핸드폰 위치 추적 시스템은 감지 대상의 위치를 정확하게 측정하지 못한다.
그럼에도 불구하고 실외 위치 감지 시스템이 적용되어 사용될 수 있는 분야가 다양한데 비하여, 상대적으로 실내 위치 감지 시스템이 활용될 수 있는 분야가 적으므로, 실내 위치 감지 시스템에 대한 개발은 미진한 상황이다.
본 발명의 목적은 간단한 구성으로 제조 가능한 실내 위치 감지 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 실내 위치 감지 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 실내 위치 감지 시스템은 감지 신호를 수신하고, 상기 감지 신호에 의해 지정되는 가청 주파수 대역 내에서 사람이 감지하지 못하는 영역대의 주파수를 갖는 음향 신호를 출력하는 하나 또는 그 이상의 음향 장치, 상기 감지 신호를 생성하여 상기 음향 장치로 출력하고, 하나 또는 그 이상의 음향 장치에서 출력되는 상기 음향 신호를 수신 및 상기 음향 신호의 주파수 편이를 관측하여 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 위치를 파악하는 위치 감지 장치를 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위한 음향 신호는 18 kHz 내지 22kHz 범위 내의 주파수를 갖는 신호인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 위치 감지 장치는 상기 제어 신호를 생성하기 위한 명령 신호를 출력하는 제어부, 상기 명령 신호에 응답하여 하나 또는 그 이상의 감지 신호를 생성하는 감지 신호 생성부, 생성된 상기 하나 또는 그 이상의 감지 신호를 무선으로 출력하는 감지 신호 출력부, 상기 음향 신호를 수신하는 음향 신호 수신부, 상기 수신된 음향 신호에서 위치 감지를 위해 필요한 신호를 제외한 잡음을 제거하기 위해 필터링을 수행하는 입력 필터부, 및 상기 입력 필터부에서 전달되는 음향 신호의 주파수 편이를 분석하여 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 위치를 파악하는 위치 판별부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 감지 신호 생성부는 상기 하나 또는 그 이상의 감지 신호를 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 개수에 대응하는 개수로 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 실내 위치 감지 방법은하나 또는 그 이상의 음향 장치는 상기 하나 또는 그 이상의 감지 신호 중 대응하는 감지 신호를 수신하는 감지 신호 수신부, 및 상기 수신된 감지 신호에 의해 지정되는 주파수를 갖는 상기 음향 신호를 생성하여 출력하는 음향 신호 출력부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 위치 감지 방법은 하나 또는 그 이상의 음향 장치 및 위치 감지 장치를 구비하는 위치 감지 시스템의 위치 감지 방법에 있어서, 상기 위치 감지 장치가 감지 신호를 출력하는 단계, 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치가 상기 감지 신호에 의해 지정되는 가청 주파수 대역 내에서 사람이 감지하지 못하는 영역대의 주파수를 갖는 음향 신호를 출력하는 단계, 상기 위치 감지 장치가 상기 음향 신호를 수신하고, 상기 음향 신호의 주파수 편이를 분석하여 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 위치를 파악하는 단계를 구비한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 감지 신호를 출력하는 단계는 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 개수에 대응하는 개수의 감지 신호를 생성하는 단계, 및 상기 음향 장치의 개수에 대응하는 개수의 상기 감지 신호 각각을 대응하는 음향 장치로 무선으로 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 음향 신호를 출력하는 단계는 대응하는 상기 감지 신호가 수신되는 단계, 상기 수신된 감지 신호에 응답하여 다른 음향 장치와 서로 다른 주파수의 상기 음향 신호가 생성되어 출력되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 음향 장치의 위치를 파악하는 단계는 상기 음향 신호가 수신되는 단계, 상기 수신된 음향 신호에서 위치 감지를 위해 필요한 신호를 제외한 잡음을 제거하기 위해 필터링이 수행되는 단계, 필터링된 상기 음향 신호의 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 위치가 판별되는 단계를 구비하는 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 실내 위치 감지 시스템은 가청 주피수 중 실제로 사람이 인지하지 못하는 주파수 영역의 가청 주파수 대역의 음향 신호를 출력하고, 도플러 효과에 의해 편의된 음향 신호의 주파수를 측정하여 감지 대상의 위치를 감지하므로, 저렴한 비용으로 구조적으로 간단하게 실내 위치 감지 시스템을 구현 할 수 있다. 또한 가청 주파수 대역의 음향 신호를 이용하기 때문에 기존의 오디오 시스템을 이용하여 감지 대상 물체의 위치를 감지할 수도 있다. 뿐만 아니라, 기존에 활용되지 못하던 주파수 대역을 활용하므로, 주파수를 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.
도1 은 본 발명의 일예에 따른 위치 감지 시스템을 나타낸다.
도2 는 도1 의 위치 감지 시스템의 상세 구성을 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도1 은 본 발명의 일예에 따른 위치 감지 시스템을 나타낸다.
도1 의 위치 감지 시스템은 위치 감지 장치(100)와 음향 장치(200)를 구비한다. 위치 감지 장치(100)는 감지하고자 하는 실내 공간내의 지정된 위치에 배치되며, 음향 장치(200)는 사용자가 휴대하여 이동될 수 있다.
위치 감지 장치(100)는 감지 신호(DS)를 생성하여 음향 장치(200)로 인가한다. 이에 음향 장치(200)는 감지 신호(DS)에 응답하여 가청 주파수대의 음향 신호(AS)를 생성하여 출력한다. 이때 음향 신호(AS)는 비록 가청 주파수대의 신호이기는 하나 실제로 사람이 감지하지 못하는 주파수 대역의 신호로 설정된다. 가청 주파수는 일반적으로 (20 Hz ~ 20 kHz)의 주파수를 지칭하지만, 실제로 대부분의 사람들은 가청 주파수 대역에서 양단의 주파수의 신호를 거의 감지하지 못한다. 그럼에도 불구하고, 가청 주파수 대역은 오디오 기기와 같이 음향 신호를 사용하는 시스템을 제외한 나머지 시스템에서는 실제 사람이 인식할 수 있는지 여부를 떠나 가청 주파수 대역이기 때문에 거의 활용되지 못한다. 즉 가청 주파수 대역의 일부 주파수 대역은 활용되지 못하고 낭비되는 주파수 대역이다. 그리고 본 발명에서는 이렇게 낭비되는 가청 주파수 대역 중 높은 주파수 대역을 음향 신호(AS)로서 이용한다. 본 발명에서 음향 신호(AS)는 18 kHz ~ 22 kHz 의 주파수를 갖는 신호로 설정될 수 있다. 그리고 위치 감지 장치(100)에서 음향 장치(200)로 인가되는 감지 신호(DS)는 생성될 음향 신호(AS)의 주파수를 지정하기 위한 일종의 제어 신호이다.
위치 감지 장치(100)는 음향 장치(200)에서 출력된 음향 신호(AS)를 인가받아 음향 신호(AS)의 주파수를 분석하고, 분석된 음향 신호(AS)의 주파수에 따라 감지 대상인 음향 장치(200)의 위치를 파악한다. 위치 감지 장치(100)는 음향 장치(200)의 이동에 따라 도플러 효과(Doppler effect)에 의해 발생하는 음향 신호(AS)의 주파수 편이(frequency shift)를 감지하여 음향 장치(200)와의 거리 및 속도를 판별할 수 있다.
도플러 효과는 파동을 발생시키는 파원(도1 에서는 음향 장치(100))과 그 파동을 관측하는 관측자(도1 에서는 위치 감지 장치(100)) 중 하나 이상이 운동하고 있을 때 발생하는 효과로, 파원과 관측자 사이의 거리가 좁아질 때에는 파동의 주파수가 더 높게, 거리가 멀어질 때에는 파동의 주파수가 더 낮게 관측되는 현상이다. 따라서 도플러 효과를 이용하면 고정된 위치 감지 장치(100)로부터 움직이고 있는 음향 장치(200)까지의 거리 및 속도를 측정할 수 있으므로, 음향 장치(200)의 실내에서의 위치를 파악할 수 있다. 그리고 상기한 바와 같이 본 발명에서 도플러 효과를 위해 사용되는 파동의 주파수로 가청 주파수 범위(20 Hz ~ 22 kHz) 중 사람이 인지할 수 없는 대역(18 kHz ~ 22 kHz)을 이용한다.
도2 는 도1 의 위치 감지 시스템의 상세 구성을 나타낸다.
도2 를 참조하면, 위치 감지 시스템(10)에서 위치 감지 장치(100)는 제어부(110), 감지 신호 생성부(120), 감지 신호 출력부(130), 음향 신호 수신부(140), 입력 필터부(150) 및 위치 판별부(160)를 구비한다.
제어부(110)는 위치 감지 장치(100)의 각 부분의 동작을 제어함과 동시에 위치 감지 장치(100)가 음향 장치(200)의 위치를 감지하는 이외의 다른 동작을 수행하는 경우에 해당 동작을 수행한다. 특히 제어부(110)는 감지 신호(DS)를 생성할 것을 지시하는 명령 신호(CMD)를 감지 신호 생성부(120)로 출력한다. 감지 신호 생성부(120)는 명령 신호에 응답하여 감지 신호(DS)를 생성한다. 여기서 감지 신호(DS)는 음향 장치(200)가 음향 신호(AS)를 생성할 것을 명령하는 신호로서. 음향 장치(200)에서 생성되어야 할 음향 신호(AS)의 주파수 및 파형을 지정한다. 즉 감지 신호(DS)는 음향 장치(200)에서 생성되는 음향 신호(AS)의 주파수 및 파형 등을 지정하기 위한 데이터 신호이다. 감지 신호(DS)가 음향 신호(AS)의 주파수 및 파형을 지정하므로서, 위치 감지 장치(100)는 음향 장치(200)에서 출력되는 음향 신호(AS), 즉 도플러 효과로 인해 편이되기 전의 음향 신호(AS)의 주파수 및 파형을 인지하고 있다.
감지신호 출력부(130)는 감지신호 생성부(120)에서 생성된 감지 신호(DS)를 음향 장치(200)로 출력하는 역할을 수행한다. 감지신호 출력부(130)는 감지 신호(DS)를 유선 또는 무선으로 음향 장치(200)로 출력할 수 있으나, 음향 장치(200)의 이동성을 높이기 위해서는 무선으로 출력하는 것이 바람직하다. 감지신호 출력부(130)가 감지 신호(DS)를 무선으로 출력하는 경우에는 블루투스, 적외선 통신 등의 기법을 이용할 수 있다. 경우에 따라서는 FM 무선 주파수 신호로서 출력될 수도 있다.
음향신호 수신부(140)는 음향 장치(200)에서 인가되는 음향 신호(AS)를 수신한다. 상기한 바와 같이 음향 신호(AS)는 가청 주파수 대역의 신호이므로, 음향신호 수신부(140)는 마이크와 같은 음향 수신 장치로 구현될 수 있다.
입력 필터부(150)는 음향신호 수신부(140)를 통해 수신된 신호에서 음향 신호(AS)를 제외한 잡음을 제거한다. 상기한 바와 같이, 본 발명에서는 음향 신호(AS)의 도플러 편이 값을 통해 음향 장치(200)의 위치를 추적하고자 하는데, 이때의 도플러 편이는 일반적으로 피크치 검출 방식으로 측정되는 특징이 있다. 이에 도2 의 입력 필터(150)는 음향 신호(AS)에 대응하는 주파수 대역 이외에 주파수 대역의 외부 잡음 피크치를 제거하여 음향 신호(AS)만을 추출하도록 한다. 그리고 입력 필터(150)는 협대역의 밴드 패스 필터(band pass filter)로 구현될 수 있다.
위치 추적부(160)는 음향 장치(200)에서 인가된 음향 신호(AS)의 주파수 편이를 분석하여 음향 장치(200)의 거리 및 이동 속도를 파악하여 제어부(110)로 전달한다. 제어부(110)는 분석된 음향 장치(200)의 위치에 따라 미리 지정된 동작을 수행 할 수 있다.
상기에서 음향 신호(AS)는 가청 주파수 대역을 가지는 신호이므로, 음향 장치(200)는 스피커 또는 이어폰을 통해 가청 주파수 대역의 신호를 출력할 수 있는 개인용 멀티미디어 기기나 휴대폰 등의 휴대 장치로 구현될 수 있다. 그리고 최근 휴대 장치는 대부분 무선 통신 수단을 포함하고 있으므로, 감지 신호(DS)를 용이하게 무선으로 수신할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 위치 감지 시스템은 기존의 오디오 시스템을 응용하여 구현 가능하므로, 구현이 용이하며, 상대적으로 저비용으로 구현 될 수 있다. 또한 위치 감지 장치(100)는 컴퓨터 등과 같은 다기능 기기에 의해 구현될 수 있다.
또한 음향 장치(200) 및 위치 감지 장치(100)는 다양한 부가 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이를 위하여 사용자 인터페이스부를 비롯한 다양한 부가 기능부를 추가로 구비할 수 있다.
도3 은 위치 감지 시스템의 다른 예를 나타낸다.
도2 의 위치 감지 시스템에서 도플러 효과에 의해 감지되는 음향 신호(AS)의 주파수 편이는 위치 감지 장치(100)의 음향 신호 수신부(140)로부터 음향 장치(200)까지의 거리 및 음향 장치(200)의 이동 속도를 파악할 수 있으나, 도플러 효과를 이용하는 감지 기법의 대부분은 1차원적인 거리만을 파악할 수 있다. 일반적으로 실외의 감지대상의 위치를 감지하는 경우에는 일반적으로 절대적인 위치가 중요하다. 그러나 실내 위치 감지는 실외 위치 감지와 달리 감지 대상의 실내 공간에서의 상대적인 위치가 더욱 중요한 경우가 많다. 따라서는 1차원적인 거리의 변화만을 파악하여도 충분할 수 있으나, 경우에 따라서는 1차원적인 거리가 아니라 실내에서의 정확한 위치를 파악하는 것이 요구된다.
도플러 효과를 이용하여 감지 대상까지의 거리 및 방향을 함께 분석할 수 있는 도플러 방향 탐지 기법도 일부 이용되고 있으나, 이것은 정밀한 고가의 장비를 필요로 하며 가청 주파수 대역의 음향 신호(DS)에 적용되기에는 적합하지 않다.
따라서, 도3 의 위치 감지 시스템은 실내 공간에서 음향 장치의 정확한 위치를 파악하기 위해서는 위치 감지 장치(100)가 복수개의 음향 신호 수신부(141 ~ 143)를 구비하고, 복수개의 음향 신호 수신부(141 ~ 143) 각각에서 음향 신호(AS)를 수신하고, 복수개의 음향 신호 수신부(141 ~ 143) 각각으로부터 음향 장치(200)까지의 거리를 판별하여 실내 공간에서의 정확한 위치를 파악 할 수 있다. 2개의 음향 신호 수신부만으로도 X 축 및 Y축 위치를 판별하여 대략적인 음향 장치(200)의 위치를 판별할 수 있으나, 적어도 3개 이상의 음향 신호 수신부(141 ~ 143)를 구비하여 삼각 측량법을 적용하면 보다 정확한 위치를 판별할 수 있다. 이때 복수개의 음향 신호 수신부(141 ~ 143)는 음향 장치(200)의 위치를 판별하기 위해 위치 감지 장치(100)의 외부에 배치될 수 있으며, 서로 분산되어 배치되는 것이 바람직하다.
도4 는 도3 은 위치 감지 시스템의 또 다른 예를 나타낸다.
도1 내지 도3 에서는 위치 감지 시스템(10)의 위치 감지 장치(100)가 하나의 음향 장치(200)의 위치를 감지하는 것으로 설명하였다. 그러나 도4 에서는 위치 감지 장치(100)가 복수개의 음향 장치(201, 202)의 위치를 감지 할 수 있다. 이를 위하여 위치 감지 장치(100)는 복수개의 음향 장치(201, 202) 각각으로 서로 다른 감지 신호(DS1, DS2)를 출력하고, 복수개의 음향 장치(201, 202) 각각은 인가된 감지 신호(DS1, DS2)에 응답하여 서로 다른 주파수(예를 들면 18 kHz 와 19 kHz)의 음향 신호(AS1, AS2)를 생성하여 출력하고, 위치 감지 장치(100)는 복수개의 서로 다른 주파수를 갖는 음향 신호(AS1, AS2)를 인가받아 복수개의 음향 장치(201, 202) 각각의 위치를 파악 할 수 있다. 도4 에서는 2개의 음향 장치(201, 202) 만을 도시하였으나, 도플러 효과에 의한 주파수 편이가 발생하더라도 서로 중첩되지 않는 수준에서 각각 서로 다른 주파수의 음향 신호를 생성할 수 있다면, 음향 장치의 개수는 이에 한정되지 않는다.
또한 경우에 따라서는 하나의 음향 장치가 복수개의 서로 다른 주파수를 갖는 음향 신호(AS1, AS2)를 생성하여 출력할 수도 있다.
도5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 및 영상 장치에 의해 생성되는 음원과 제어 신호의 사용 주파수 대역을 도시한 도면이다.
도5 를 참고하면, 음향 장치(201, 202)는 위치 감지를 위해 사람이 들을 수 없는 18kHz와 19kHz의 음향 신호(AS)를 출력하고, 일반적인 멀티 미디어 장치의 오디오 기능을 위해 사람이 이를 들을 수 있도록 18kHz 보다 낮은 주파수의 신호를 출력한다.
도6 은 본 발명에 따른 위치 감지 방법의 일예를 나타낸다.
도1 내지 도4 를 참조하여 도6 의 위치 감지 방법을 설명하면, 먼저 위치 감지 장치(100)에서 제어부(110)의 명령(CMD)에 응답하여 감지신호 생성부(120)가 감지 신호(120)를 생성한다(S11). 이 때 생성되는 감지 신호(DS)는 감지 대상이 되는 음향 장치(200)의 개수에 대응하는 개수로 생성될 수 있다.
그리고 생성된 감지 신호(DS)는 감지 신호 출력부(130)에서 음향 장치(200)로 출력된다(S12). 상기한 바와 같이 음향 장치(200)가 복수개인 경우에는 생성된 복수개의 서로 다른 감지 신호(DS)가 각각 대응하는 음향 장치(200)로 전송된다.
하나 또는 그 이상의 음향 장치(200) 각각은 수신된 감지 신호(DS)에 대응하여 각각 서로 다른 주파수의 음향 신호(AS)를 생성하여 출력한다(S13). 이때 모든 음향 신호(AS)는 가청 주파수 대역 내의 사람이 인지할 수 없는 대역인 18 kHz ~ 22 kHz 대역의 신호이다.
위치 감지 장치(200)는 음향 신호(DS)를 수신하고, 수신된 음향 신호(DS)를 대역 패스 필터를 이용하여 필터링하여 위치 추적에 무관한 잡음을 제거한다(S14).
그리고 잡음이 제거된 음향 신호(DS)의 주파수를 감지 신호(DS)가 지정한 음향 신호(DS)의 주파수와 비교하여 주파수 편이를 관측하고, 관측된 주파수 편이에 따라 음향 장치(200)의 위치를 확인한다. 이때 위치 감지 장치(200)는 분산 배치된 복수개의 마이크를 음향 신호 수신부로서 구비하고, 각각의 마이크에서 인가되는 음향 신호(DS)에 대해 개별적으로 위치를 분석하여 음향 장치의 정확한 위치를 파악 할 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 감지 신호를 수신하고, 상기 감지 신호에 의해 지정되는 가청 주파수 대역 내에서 사람이 감지하지 못하는 영역대의 주파수를 갖는 음향 신호를 출력하는 하나 또는 그 이상의 음향 장치;
    상기 감지 신호를 생성하여 상기 음향 장치로 출력하고, 하나 또는 그 이상의 음향 장치에서 출력되는 상기 음향 신호를 수신 및 상기 음향 신호의 주파수 편이를 관측하여 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 위치를 파악하는 위치 감지 장치를 구비하는 위치 감지 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 음향 신호는
    18 kHz 내지 22kHz 범위 내의 주파수를 갖는 신호인 것을 특징으로 하는 위치 감지 시스템.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 위치 감지 장치는
    명령 신호를 출력하는 제어부;
    상기 명령 신호에 응답하여 하나 또는 그 이상의 감지 신호를 생성하는 감지 신호 생성부;
    생성된 상기 하나 또는 그 이상의 감지 신호를 무선으로 출력하는 감지 신호 출력부;
    상기 음향 신호를 수신하는 음향 신호 수신부;
    상기 수신된 음향 신호에서 위치 감지를 위해 필요한 신호를 제외한 잡음을 제거하기 위해 필터링을 수행하는 입력 필터부; 및
    상기 입력 필터부에서 전달되는 음향 신호의 주파수 편이를 분석하여 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 위치를 파악하는 위치 판별부를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 감지 시스템.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 감지 신호 생성부는
    상기 하나 또는 그 이상의 감지 신호를 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 개수에 대응하는 개수로 생성하는 것을 특징으로 하는 위치 감지 시스템.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치는
    상기 하나 또는 그 이상의 감지 신호 중 대응하는 감지 신호를 수신하는 감지 신호 수신부; 및
    상기 수신된 감지 신호에 의해 지정되는 주파수를 갖는 상기 음향 신호를 생성하여 출력하는 음향 신호 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 감지 시스템.
  6. 하나 또는 그 이상의 음향 장치 및 위치 감지 장치를 구비하는 위치 감지 시스템의 위치 감지 방법에 있어서,
    상기 위치 감지 장치가 감지 신호를 출력하는 단계;
    상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치가 상기 감지 신호에 의해 지정되는 가청 주파수 대역 내에서 사람이 감지하지 못하는 영역대의 주파수를 갖는 음향 신호를 출력하는 단계;
    상기 위치 감지 장치가 상기 음향 신호를 수신하고, 상기 음향 신호의 주파수 편이를 분석하여 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 위치를 파악하는 단계를 구비하는 위치 감지 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 음향 신호는
    18 kHz 내지 22kHz 범위 내의 주파수를 갖는 신호인 것을 특징으로 하는 위치 감지 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 감지 신호를 출력하는 단계는
    상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 개수에 대응하는 개수의 감지 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 음향 장치의 개수에 대응하는 개수의 상기 감지 신호 각각을 대응하는 음향 장치로 무선으로 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 감지 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 음향 신호를 출력하는 단계는
    대응하는 상기 감지 신호가 수신되는 단계;
    상기 수신된 감지 신호에 응답하여 다른 음향 장치와 서로 다른 주파수의 상기 음향 신호가 생성되어 출력되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 위치 감지 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 음향 장치의 위치를 파악하는 단계는
    상기 음향 신호가 수신되는 단계;
    상기 수신된 음향 신호에서 위치 감지를 위해 필요한 신호를 제외한 잡음을 제거하기 위해 필터링이 수행되는 단계;
    필터링된 상기 음향 신호의 상기 하나 또는 그 이상의 음향 장치의 위치가 판별되는 단계를 구비하는 특징으로 하는 위치 감지 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101748270B1 (ko) * 2015-11-26 2017-06-16 현대자동차주식회사 음향 추적 정보 제공 방법, 차량용 음향 추적 장치, 및 이를 포함하는 차량
WO2017131266A1 (ko) * 2016-01-29 2017-08-03 주식회사 트리니티랩 가청 대역 오디오 신호를 이용한 정보 제공 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174538A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Toshiba Corp 音源位置特定装置及び音源位置特定方法
KR20070061056A (ko) * 2005-12-08 2007-06-13 한국전자통신연구원 로봇 환경에서 음원 추적 시스템 및 방법
KR20090116102A (ko) * 2008-05-06 2009-11-11 중앙대학교 산학협력단 보안 시스템 및 보안 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174538A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Toshiba Corp 音源位置特定装置及び音源位置特定方法
KR20070061056A (ko) * 2005-12-08 2007-06-13 한국전자통신연구원 로봇 환경에서 음원 추적 시스템 및 방법
KR20090116102A (ko) * 2008-05-06 2009-11-11 중앙대학교 산학협력단 보안 시스템 및 보안 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101748270B1 (ko) * 2015-11-26 2017-06-16 현대자동차주식회사 음향 추적 정보 제공 방법, 차량용 음향 추적 장치, 및 이를 포함하는 차량
WO2017131266A1 (ko) * 2016-01-29 2017-08-03 주식회사 트리니티랩 가청 대역 오디오 신호를 이용한 정보 제공 시스템

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