KR101282437B1 - 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말 - Google Patents

가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말 Download PDF

Info

Publication number
KR101282437B1
KR101282437B1 KR1020110046378A KR20110046378A KR101282437B1 KR 101282437 B1 KR101282437 B1 KR 101282437B1 KR 1020110046378 A KR1020110046378 A KR 1020110046378A KR 20110046378 A KR20110046378 A KR 20110046378A KR 101282437 B1 KR101282437 B1 KR 101282437B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
identification information
visible light
lamps
cluster
clusters
Prior art date
Application number
KR1020110046378A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120128432A (ko
Inventor
김선우
고성민
김승언
김진수
안춘수
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020110046378A priority Critical patent/KR101282437B1/ko
Priority to US14/117,677 priority patent/US20140085642A1/en
Priority to PCT/KR2012/003895 priority patent/WO2012157976A2/ko
Publication of KR20120128432A publication Critical patent/KR20120128432A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101282437B1 publication Critical patent/KR101282437B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/781—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40—Transceivers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말이 제공된다. 개시된 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템은 이동 단말의 위치 측정을 위한 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 다수의 조명등을 포함하되, 상기 다수의 조명등은 복수의 클러스터로 그룹핑되고, 상기 복수의 클러스터 각각은 경계부에 위치하는 2 이상의 조명등(경계부 조명등) 및 상기 경계부를 제외한 내부에 위치하는 2 이상의 조명등(내부 조명등)을 포함하며, 하나의 상기 클러스터 내에서, 상기 2 이상의 경계부 조명등은 동일한 제1 식별정보를 포함하는 가시광을 방사하고, 상기 2 이상의 내부 조명등은 서로 다른 제2 식별정보를 각각 포함하는 가시광을 방사한다.

Description

가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말{SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING POSITION INFORMATION USING VISIBLE LIGHT COMMUNICATION, MOBILE TERMINAL CAPABLE OF MEASURING POSITION USING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말에 관한 것이다.
편리한 생활을 영위하고자 하는 경향이 증가함에 따라, 사용자들이 본인의 위치를 실시간으로 확인할 수 있는 위치 측정 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.
사용자들은 일반적으로 적어도 하나 이상의 이동 단말을 소지하고 있으므로, 사용자의 위치 측정은 이동 단말을 이용하여 수행될 수 있다.
이동 단말의 위치 측정은 크게 GPS(Global Positioning System)를 이용한 위치 측정, 이동 통신사에서 제공하고 잇는 측위 서비스를 이용한 위치 측정 및 RFID(Radio Frequency IDentification) 또는 적외선/초음파를 이용한 위치 측정으로 구분될 수 있다.
GPS를 이용한 위치 측정 기술은 GPS 신호를 받을 수 있는 안테나를 구비한 이동 단말을 통해 GPS 신호를 수신하고, 수신한 GPS 신호를 기반으로 사용자의 현재 위치를 연산하여 이동 단말의 화면에 표시한다.
이동 통신사에서 제공하고 있는 측위 서비스를 이용한 위치 측정은 사용자(즉, 이동 통신사에서 제공하는 측위 서비스에 가입한 가입자)가 어떠한 기지국과 연결되어있는지 판단 후, 해당 기지국의 서비스 지역 안에 위치하고 있다는 정보를 사용자에게 제공한다.
RFID 또는 적외선/초음파를 이용한 위치 측정 기술은 3개 이상의 액세스 포인트(AP: Access Point)에서 발산된 무선신호 또는 적외선/초음파를 이용하여 사용자의 현재 위치를 측정한다.
그러나, GPS를 이용한 위치 측정 기술은 GPS 신호가 도달할 수 없는 지역(예를 들어, 실내 지역 또는 건물밀집지역)에서는 사용자의 위치 측정이 불가능하다는 단점이 있다. 또한, 이동 통신사에서 제공하는 측위 서비스를 이용한 위치 측정은 기지국의 서비스 지역이 매우 광범위(수백 미터 ~ 수 킬로미터)하여 사용자의 위치를 수 미터 이내로 추정하는 것이 힘들다는 단점이 있다. 그리고, RFID를 이용한 위치 측정 기술의 경우, 다수의 RFID 리더(reader)를 측위 영역에 설치해야 하므로 경제적으로 바람직하지 못하고, 적외선/초음파를 이용한 위치 측정 기술의 경우, 비가시신호(non line of sight signal) 환경에서는 사용이 불가능하다는 단점으로 인해 일반적인 실내 사무 환경에서의 위치 측정에는 적합하지 않다.
한편, 가시광(400~700nm)을 이용하여 데이터를 전달하는 통신 기술인 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 기술이 발전함에 따라, 가시광 통신을 이용하여 사용자(즉, 이동 단말)의 위치를 측정하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다.
그러나, 종래의 가시광 통신을 이용한 위치 정보 제공 기술은 각각의 조명등으로부터 발산된 빛이 중복되는 영역의 크기가 커서 서로 다른 조명등에서 방사된 빛 사이에 간섭이 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 상기한 간섭의 문제를 방지하기 위해 빛이 방사되는 영역을 줄이는 경우, 이동 단말에서 수신되는 가시광의 세기가 약해져서 음역 지역이 발생하게 되어 정확한 위치의 측정이 힘들어지는 문제점이 발생하였다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 다수의 조명등에서 방사되는 가시광 사이의 간섭을 줄여 이동 단말의 정확한 위치 정보를 제공할 수 있는 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말을 제안하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이동 단말의 위치 측정에 이용되는 다수의 조명등의 제어를 단순화할 수 있는 위치 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 이동 단말의 위치 측정을 위한 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 다수의 조명등을 포함하되, 상기 다수의 조명등은 복수의 클러스터로 그룹핑되고, 상기 복수의 클러스터 각각은 경계부에 위치하는 2 이상의 조명등(경계부 조명등) 및 상기 경계부를 제외한 내부에 위치하는 2 이상의 조명등(내부 조명등)을 포함하며, 하나의 상기 클러스터 내에서, 상기 2 이상의 경계부 조명등은 동일한 제1 식별정보를 포함하는 가시광을 방사하고, 상기 2 이상의 내부 조명등은 서로 다른 제2 식별정보를 각각 포함하는 가시광을 방사하는 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 위치 측정 시스템이 제공된다.
상기 제1 식별정보는 상기 클러스터를 식별하기 위한 식별정보이고, 상기 제2 식별정보는 상기 클러스터 내에서의 위치를 식별하기 위한 식별정보일 수 있다.
상기 이동 단말은 상기 다수의 조명등에서 방사되는 가시광을 수신하고, 상기 수신된 가시광에 포함된 제1 식별정보 및 제2 식별정보를 이용하여 위치 측정을 수행하되, 상기 제1 식별정보를 이용하여 상기 복수의 클러스터 중에서 상기 이동 단말이 위치하는 것으로 판단된 하나의 클러스터를 선택하고, 상기 제2 식별정보를 이용하여 상기 선택된 하나의 클러스터 내에서의 상기 이동 단말의 위치를 산출할 수 있다.
상기 복수의 클러스터 중 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보와 상기 복수의 클러스터 중 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보는 서로 상이할 수 있다.
상기 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보와 상기 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보는 동일할 수 있다.
상기 2 이상의 클러스터 각각에서 서로 대응되는 위치에 존재하는 내부 조명등에서 방사되는 가시광에 포함된 제2 식별정보는 서로 동일할 수 있다.
상기 가시광을 이용한 위치 측정 시스템은 상기 복수의 클러스터에 포함된 상기 2 이상의 경계부 조명등이 상기 제1 식별정보가 포함된 가시광을 방사하도록 제어하는 제1 제어장치; 및 상기 복수의 클러스터에 포함된 상기 2 이상의 내부 조명등이 상기 제2 식별정보가 포함된 가시광을 방사하도록 제어하는 제2 제어장치를 더 포함할 수 있다.
상기 가시광을 이용한 위치 측정 시스템은 상기 다수의 조명등에 각각 구비되며, 상기 방사되는 가시광을 집광하는 다수의 집광유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 경계부 조명등에 구비된 집광유닛에 의한 집광비는 상기 내부 조명등에 구비된 집광유닛에 의한 집광비보다 클 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위치 측정이 가능한 이동 단말에 있어서, 복수의 클러스터로 그룹핑되는 다수의 조명등에서 방사되며, 상기 이동 단말의 위치 측정을 위한 식별정보가 포함된 가시광을 수신하는 수신부; 및 상기 식별정보를 이용하여 상기 이동 단말의 위치를 측정하는 위치 측정부를 포함하되, 상기 식별정보는 상기 복수의 클러스터 각각의 경계부에 위치하는 2 이상의 조명등(경계부 조명등)에서 방사되는 가시광에 포함된 제1 식별정보 및 상기 복수의 클러스터 각각의 경계부를 제외한 내부에 위치하는 2 이상의 조명등(내부 조명등)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 가시광 통신을 이용하여 위치 정보를 제공하는 방법에 있어서, 복수의 클러스터로 그룹핑되는 다수의 조명등 중에서 상기 복수의 클러스터 각각의 경계부에 각각 위치하는 2 이상의 조명등이 자신이 속하는 클러스터의 식별에 이용되는 제1 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 단계; 상기 다수의 조명등 중에서 상기 복수의 클러스터 각각의 경계부를 제외한 내부에 각각 위치하는 2 이상의 조명등이 자신이 속하는 클러스터 내에서의 위치 식별에 이용되는 제2 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 단계; 이동 단말이 상기 다수의 조명등에서 방사된 가시광을 수신하는 단계; 및 상기 이동 단말이 상기 수신된 가시광에 포함된 제1 식별정보와 제2 식별정보를 조합하여 상기 이동 단말의 위치를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 이동 단말의 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 이동 단말의 위치 측정에 이용되는 다수의 조명등의 제어를 단순화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템의 상세한 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광유닛의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 위치 정보 제공 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템(이하, "위치 측정 시스템"이라고 함)의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 시스템은 다수의 조명등(100, 102), 제1 제어장치(104), 제2 제어장치(106) 및 다수의 집광유닛(108)을 포함할 수 있다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상술하기로 한다.
다수의 조명등(100, 102)은 가시광을 방사한다. 이 때, 방사되는 가시광에는 이동 단말(110)의 위치를 측정하기 위한 식별정보(ID: Identification)가 포함된다. 즉, 다수의 조명등(100, 102)은 식별정보가 포함된 가시광을 방사하며, 이동 단말(110)은 다수의 조명등(100, 102)에서 방사된 가시광 중 자신이 현재 위치하고 있는 지점 부근에 설치된 조명등(100, 102)에서 방사된 가시광을 수신하고, 수신된 가시광에 포함되어 있는 식별정보를 이용해 자신의 위치를 산출하여 사용자에게 위치 정보를 제공한다.
그리고, 다수의 조명등(100, 102)은 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 클러스터로 그룹핑된다.
이에 대해 보다 상세히 살펴보면, 2 이상의 조명등(100, 102)이 모여 하나의 클러스터(118)를 형성하는데, 각각의 클러스터(118)에는 경계부에 위치하는 2 이상의 조명등(100)(이하, "경계부 조명등"이라고 함) 및 경계부를 제외한 내부에 위치하는 2 이상의 조명등(102)(이하, "내부 조명등"이라고 함)이 포함된다. 각 조명등(100, 102)에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 경계부 조명등(100)은 클러스터(118)의 식별(즉, 클러스터(118) 단위의 위치 측정)에 이용되는 식별정보인 제1 식별정보를 가시광에 포함시켜 방사한다.
이동 단말(110)을 소지한 사용자가 클러스터(118) 단위로 구획된 장소(일례로, 실내 영역)에서 이동하는 경우, 사용자는 복수의 클러스터(118) 중 어느 하나의 클러스터(118) 내부에 반드시 위치하게 되고, 사용자가 특정 클러스터(118) 내부에 위치하기 위해서는 반드시 해당 클러스터(118)의 경계부를 지나쳐야 한다.
따라서, 본 발명에서는 클러스터(118)의 경계부를 따라서 2 이상의 경계부 조명등(100)을 위치시키고, 하나의 클러스터(118) 내에 포함된 2 이상이 경계부 조명등(100) 모두가 (해당 클러스터(118)의 식별정보인) 동일한 하나의 제1 식별정보를 포함하는 가시광을 방사하도록 하되, 클러스터(118) 별로 경계부 조명등(100)이 서로 다른 제1 식별정보를 포함하는 가시광을 방사하도록 하여 이동 단말(110)이 클러스터 단위로 위치를 측정할 수 있도록 한다.
다시 말해, 하나의 클러스터(118) 내에서 경계부 조명등(100)은 동일한 제1 식별정보를 포함하는 가시광을 방사하며, 이러한 제1 식별정보는 클러스터(118) 별로(클러스터 단위로 구분되는 경계부 조명등(100) 별로) 서로 상이하다. 즉, 복수의 클러스터(118) 중 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등(100)이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보와 복수의 클러스터(118) 중 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등(100)이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보는 서로 상이하다.
다음으로, 내부 조명등(102)은 클러스터(118) 내에서의 이동 단말(110)의 위치 측정에 이용되는 식별정보인 제2 식별정보를 가시광에 포함시켜 방사한다.
보다 상세하게, 앞서 설명한 바와 같이 경계부 조명등(100)에서 방사되는 제1 식별정보를 통해 클러스터(118) 단위로 이동 단말(110)의 위치 측정이 가능하므로, 본 발명에서는 하나의 클러스터(118) 내부에 위치하는 2 이상의 내부 조명등(102)이 서로 다른 제2 식별정보를 포함하는 가시광을 방사하도록 하여, 해당 클러스터(118) 내에서의 이동 단말(110)의 정확한 위치를 측정한다.
이 때, 복수의 클러스터(118) 중 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등(102)이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보와 복수의 클러스터(118) 중 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보는 동일할 수 있다. 다시 말해, 클러스터(118) 내부에서의 위치 측정에 이용되는 2 이상의 제2 식별정보는 클러스터 별로 동일할 수 있다. 이는 셀룰러 통신에서의 "주파수 재사용 기법"과 유사하게 이해될 수 있다.
일례로서, 도 2에 도시된 4개의 클러스터(118) 중 왼쪽 상단에 위치하는 클러스터(118)에 포함된 2 이상의 경계부 조명등(100)은 제1 식별정보 "A"를 포함하는 가시광을 방사하고, 오른쪽 상단의 클러스터(118)에 포함된 2 이상의 경계부 조명등(100)은 제1 식별정보 "B"를 포함하는 가시광을 방사할 수 있다. 또한, 왼쪽 상단의 클러스터(118)에 포함된 4개의 내부 조명등(102) 각각은 제2 식별정보 "a" 내지 제2 식별정보 "d"를 포함하는 가시광을 방사하고, 오른쪽 상단의 클러스터(118)에 포함된 2 이상의 내부 조명등(102) 역시 제2 식별정보 "a" 내지 제2 식별정보 "d"를 포함하는 가시광을 방사할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2 이상의 클러스터(118) 각각에서 서로 대응되는 위치에 존재하는 내부 조명등(102)에서 방사되는 가시광에 포함된 제2 식별정보는 서로 동일할 수 있다. 즉, 도 2의 일례의 경우, 4개의 클러스터(118) 각각에서, 왼쪽 상단에 위치하는 4개의 내부 조명등(118)은 모두 제2 식별정보 "a"를 가시광에 포함시켜 방사하고, 오른쪽 상단에 위치하는 4개의 내부 조명등(118)은 모두 제2 식별정보 "b"를 가시광에 포함시켜 방사하고, 왼쪽 하단에 위치하는 4개의 내부 조명등(118)은 모두 제2 식별정보 "c"를 가시광에 포함시켜 방사하고, 오른쪽 하단에 위치하는 4개의 내부 조명등(118)은 모두 제2 식별정보 "d"를 가시광에 포함시켜 방사할 수 있다.
상기한 바와 같이 다수의 조명등(100, 102)이 제1 식별정보 또는 제2 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 경우, 이동 단말(110)은 수신된 일부의 가시광에 포함되는 제1 식별정보와 제2 식별정보를 조합하여 자신의 위치를 산출할 수 있다.
이에 대해 보다 상세히 살펴보면, 이동 단말(110)의 수신부(112)는 다수의 조명등(100, 102)에서 방사되는 가시광을 수신하며, 이동 단말(110)의 위치 측정부(114)는 수신된 가시광에 포함된 식별정보를 이용하여 이동 단말(110)의 위치를 측정한다.
이 경우, 위치 측정부(114)는 수신된 가시광에 포함된 제1 식별정보를 이용하여 복수의 클러스터(118) 중에서 자신이 위치하는 것으로 판단된 하나의 클러스터(118)를 선택(즉, 이동 단말(110)이 위치하는 클러스터(118)를 식별)하고, 수신된 가시광에 포함된 제2 식별정보를 이용하여 상기 선택된 하나의 클러스터(118) 내에서의 자신의 위치를 산출할 수 있다.
산출된 위치는 이동 단말(110)에 구비된 디스플레이부(116)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 일례로서, 이동 단말(110)은 디스플레이부(116)를 통해 다수의 조명등(100, 102)이 설치된 장소에 대한 미니 맵 상에 자신의 현재 위치를 표시하여 사용자에게 위치 정보를 제공할 수 있다. 이 때, 이동 단말(110)은 상기 장소에 설치된 무선 AP와 같은 통신 장치로부터 미니 맵 및 미니 맵 상에서 각각의 식별정보와 대응되는 위치 정보를 수신하고, 이를 이용하여 사용자에게 위치 정보를 제공할 수 있다.
한편, 제1 제어장치(104)는 다수의 조명등(100, 102) 중 경계부 조명등(100)의 가시광 방사를 제어한다. 즉, 제1 제어장치(104)는 복수의 클러스터(118)에 포함된 2 이상의 경계부 조명등(100)이 제1 식별정보가 포함된 가시광을 방사하도록 제어한다.
앞서 설명한 바와 같이, 하나의 클러스터(118) 내에서 2 이상의 경계부 조명등(100)은 동일한 제1 식별정보를 방사하고 이러한 제1 식별정보는 클러스터(118) 별로 서로 상이하므로, 본 발명에서는 하나의 제1 제어장치(104)를 이용하여 모든 클러스터(118)에 존재하는 경계부 조명등(100)의 가시광 방사를 일괄적으로 제어할 수 있게 된다. 물론, 제1 제어장치(104)의 출력포트의 개수가 클러스터(118)의 개수(즉, 제1 식별정보의 개수)보다 적은 경우, 동일한 제1 제어장치(104)가 추가적으로 사용될 수도 있다.
그리고, 제2 제어장치(106)는 다수의 조명등(100, 102) 중 내부 조명등(102)의 가시광 방사를 제어한다. 즉, 제2 제어장치(106)는 복수의 클러스터(118)에 포함된 2 이상의 내부 조명등(102)이 제2 식별정보가 포함된 가시광을 방사하도록 제어한다.
앞서 설명한 바와 같이, 하나의 클러스터(118) 내에서 2 이상의 내부 조명등(102)은 서로 다른 제2 식별정보(2 이상의 식별정보)를 방사하고, 이러한 2 이상의 제2 식별정보는 클러스터(118) 별로 동일하므로, 각각의 클러스터(118)에 포함된 2 이상의 내부 조명등(102)은 하나의 제어장치를 통해 제어가 가능하다. 따라서, 본 발명에서는 하나의 제2 제어장치(104)를 이용하여 모든 클러스터(118)에 존재하는 내부 조명등(102)의 가시광 방사를 일괄적으로 제어할 수 있게 된다. 물론, 제2 제어장치(106)의 출력포트의 개수가 클러스터(118) 내부에 존재하는 내부 조명등(102)의 개수(즉, 제2 식별정보의 개수)보다 적은 경우, 동일한 제2 제어장치(106)가 추가적으로 사용될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측정 시스템은 다수의 조명등의 제어를 이원화(경계부 조명등(100)의 제어/내부 조명등(102)의 제어)하여 수행함으로써, 다수의 조명등(100, 102)의 제어를 단순화하고, 제어에 이용되는 제어장치의 개수를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 상기한 다수의 조명등(100, 102) 각각에는 집광유닛(108)이 구비될 수 있다. 집광유닛(108)은 조명등(100, 102)에서 방사되는 빛을 집광하는 기능을 수행한다. 이러한 가시광의 집광은 이동 단말(110)의 위치 측정의 정확도를 높이기 위해 수행된다.
즉, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 집광유닛(108)이 구비되지 않은 일반적인 조명등의 경우, 인접하여 위치하는 조명등에서 방사되는 가시광이 오버랩되는 지역이 크게 존재하여, 정확한 위치 측정이 불가능하게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 조명등에 집광유닛(108)를 부착시켜 가시광이 방사되는 범위를 줄여 인접한 조명등에서 방사되는 가시광이 오버랩되는 범위를 최소화함으로써 이동 단말(110)의 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
보다 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 경계부 조명등(100)에 구비된 집광유닛(108)에 의한 집광비는 내부 조명등(102)에 구비된 집광유닛(108)의 집광비보다 클 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 위치 측정 시스템은 경계부 조명등(100)에서 방사되는 가시광에 포함된 제1 식별정보를 이용하여 우선적으로 클러스터(118) 단위의 이동 단말(110)의 위치를 산출하고, 내부 조명등(102)에서 방사되는 가시광에 포함된 제2 식별정보를 이용하여 클러스터(118) 내부에서의 위치를 산출한다. 그런데, 클러스터(118) 내부에서의 위치 측정에 오차가 발생하면 최종적으로 사용자에게 제공되는 위치 정보에는 작은 오차만이 발생하게 되는 반면에, 클러스터(118) 단위의 위치 측정에 오차가 발생하면 최종적으로 사용자에게 제공되는 위치 정보에 큰 오차가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 클러스터(118) 단위의 위치 측정에 이용되는 제1 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 경계부 조명등(100)에서의 집광비가 클러스터(118) 내부에서의 위치 측정에 이용되는 제2 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 내부 조명등(102)에서의 집광비보다 크도록 설정함으로써 클러스터(118) 단위의 위치 측정의 정확도를 보다 높일 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 위치 정보 제공 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 단계(S410)에서는 복수의 클러스터로 그룹핑되는 다수의 조명등 중에서 복수의 클러스터 각각의 경계부에 위치하는 2 이상의 경계부 조명등이 제1 식별정보가 포함된 가시광을 방사한다.
여기서, 복수의 클러스터 중 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보와 복수의 클러스터 중 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보는 서로 상이하다. 이러한 제1 식별정보는 앞서 설명한 바와 같이 클러스터 단위의 위치 측정을 위해 이용되는 식별정보이다.
다음으로, 단계(S420)에서는 다수의 조명등 중에서 복수의 클러스터 각각의 경계부를 제외한 내부에 각각 위치하는 2 이상의 내부 조명등이 제2 식별정보가 포함된 가시광을 방사한다. 여기서, 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보와 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보는 동일하다. 이러한 제2 식별정보 역시 앞서 설명한 것과 같이 클러스터 내부에서의 위치 측정을 위해 이용되는 식별정보이다.
한편, 도 4에서는 경계부 조명등이 가시광을 방사하는 단계(S410)이 내부 조명등이 가시광을 방사하는 단계(S420)보다 선행하여 수행되는 것으로 설명하였지만, 단계(S420)은 단계(S410)보다 먼저 수행될 수 있고, 단계(S410)과 단계(S420)은 동시에 수행될 수도 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
계속하여, 단계(S430)에서는 이동 단말이 다수의 조명등에서 방사된 가시광 중 일부의 가시광을 수신한다. 즉, 단계(S430)에서는 이동 단말이 자신의 주변에 위치하는 조명등에서 방사된 가시광을 수신한다.
마지막으로, 단계(S440)에서는 이동 단말이 수신된 가시광에 포함된 제1 식별정보와 제2 식별정보를 조합하여 자신의 위치를 산출한다.
일례로서, 단계(S440)에서 이동 단말은 제1 식별정보를 이용하여 클러스터 단위의 위치를 산출한 후, 제2 식별정보를 이용하여 산출된 클러스터 내부에서의 위치를 산출할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 가시광 통신을 이용한 위치 정보 제공 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 1 내지 도 2에서 설명한 위치 측정 시스템에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 이동 단말의 위치 측정을 위한 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 다수의 조명등을 포함하되,
    상기 다수의 조명등은 복수의 클러스터로 그룹핑되고, 상기 복수의 클러스터 각각은 경계부에 위치하는 2 이상의 조명등(경계부 조명등) 및 상기 경계부를 제외한 내부에 위치하는 2 이상의 조명등(내부 조명등)을 포함하며,
    하나의 상기 클러스터 내에서, 상기 2 이상의 경계부 조명등은 동일한 제1 식별정보를 포함하는 가시광을 방사하고, 상기 2 이상의 내부 조명등은 서로 다른 제2 식별정보를 각각 포함하는 가시광을 방사하며,
    상기 제1 식별정보는 상기 클러스터를 식별하기 위한 식별정보이고, 상기 제2 식별정보는 상기 클러스터 내에서의 위치를 식별하기 위한 식별정보인 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말은 상기 다수의 조명등에서 방사되는 가시광을 수신하고, 상기 수신된 가시광에 포함된 제1 식별정보 및 제2 식별정보를 이용하여 위치 측정을 수행하되, 상기 제1 식별정보를 이용하여 상기 복수의 클러스터 중에서 상기 이동 단말이 위치하는 것으로 판단된 하나의 클러스터를 선택하고, 상기 제2 식별정보를 이용하여 상기 선택된 하나의 클러스터 내에서의 상기 이동 단말의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터 중 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보와 상기 복수의 클러스터 중 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보와 상기 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보는 동일한 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 2 이상의 클러스터 각각에서 서로 대응되는 위치에 존재하는 내부 조명등에서 방사되는 가시광에 포함된 제2 식별정보는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터에 포함된 상기 2 이상의 경계부 조명등이 상기 제1 식별정보가 포함된 가시광을 방사하도록 제어하는 제1 제어장치; 및
    상기 복수의 클러스터에 포함된 상기 2 이상의 내부 조명등이 상기 제2 식별정보가 포함된 가시광을 방사하도록 제어하는 제2 제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 조명등에 각각 구비되며, 상기 방사되는 가시광을 집광하는 다수의 집광유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경계부 조명등에 구비된 집광유닛에 의한 집광비는 상기 내부 조명등에 구비된 집광유닛에 의한 집광비보다 큰 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템.
  10. 위치 측정이 가능한 이동 단말에 있어서,
    복수의 클러스터로 그룹핑되는 다수의 조명등에서 방사되며, 상기 이동 단말의 위치 측정을 위한 식별정보가 포함된 가시광을 수신하는 수신부; 및
    상기 식별정보를 이용하여 상기 이동 단말의 위치를 측정하는 위치 측정부를 포함하되,
    상기 식별정보는 상기 복수의 클러스터 각각의 경계부에 위치하는 2 이상의 조명등(경계부 조명등)에서 방사되는 가시광에 포함된 제1 식별정보 및 상기 복수의 클러스터 각각의 경계부를 제외한 내부에 위치하는 2 이상의 조명등(내부 조명등)에서 방사되는 가시광에 포함된 제2 식별정보를 포함하고,
    상기 위치 측정부는 상기 제1 식별정보를 이용하여 상기 복수의 클러스터 중에서 상기 이동 단말이 위치하는 것으로 판단된 하나의 클러스터를 선택하고, 상기 제2 식별정보를 이용하여 상기 선택된 하나의 클러스터 내에서의 상기 이동 단말의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터 중 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보와 상기 복수의 클러스터 중 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 경계부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 제1 식별정보는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보와 상기 제2 클러스터에 포함되는 2 이상의 내부 조명등이 방사하는 가시광에 포함된 2 이상의 제2 식별정보는 동일한 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  14. 가시광 통신을 이용하여 위치 정보를 제공하는 방법에 있어서,
    복수의 클러스터로 그룹핑되는 다수의 조명등 중에서 상기 복수의 클러스터 각각의 경계부에 각각 위치하는 2 이상의 조명등이 제1 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 단계; 및
    상기 다수의 조명등 중에서 상기 복수의 클러스터 각각의 경계부를 제외한 내부에 각각 위치하는 2 이상의 조명등이 제2 식별정보가 포함된 가시광을 방사하는 단계를 포함하되,
    하나의 상기 클러스터 내에서, 상기 2 이상의 경계부 조명등에서 방사되는 가시광에 포함된 제1 식별정보는 서로 동일하고, 상기 2 이상의 내부 조명등에서 방사되는 가시광에 포함된 제2 식별정보는 서로 상이하며,
    상기 제1 식별정보는 상기 클러스터를 식별하기 위한 식별정보이고, 상기 제2 식별정보는 상기 클러스터 내에서의 위치를 식별하기 위한 식별정보인 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 위치 정보 제공 방법.
KR1020110046378A 2011-05-17 2011-05-17 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말 KR101282437B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110046378A KR101282437B1 (ko) 2011-05-17 2011-05-17 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말
US14/117,677 US20140085642A1 (en) 2011-05-17 2012-05-17 Lighting apparatus for measuring the position of a mobile terminal, and position measuring system using same
PCT/KR2012/003895 WO2012157976A2 (ko) 2011-05-17 2012-05-17 이동 단말의 위치 측정을 위한 조명장치 및 이를 이용한 위치 측정 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110046378A KR101282437B1 (ko) 2011-05-17 2011-05-17 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120128432A KR20120128432A (ko) 2012-11-27
KR101282437B1 true KR101282437B1 (ko) 2013-07-04

Family

ID=47513189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110046378A KR101282437B1 (ko) 2011-05-17 2011-05-17 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101282437B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100083578A (ko) * 2009-01-14 2010-07-22 삼성전자주식회사 휴대 단말의 위치 측정 방법 및 이를 위한 실내 조명 장치
KR101026519B1 (ko) * 2009-12-29 2011-04-01 주식회사 투니텔 직교 코드를 이용한 가시광 통신 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100083578A (ko) * 2009-01-14 2010-07-22 삼성전자주식회사 휴대 단말의 위치 측정 방법 및 이를 위한 실내 조명 장치
KR101026519B1 (ko) * 2009-12-29 2011-04-01 주식회사 투니텔 직교 코드를 이용한 가시광 통신 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120128432A (ko) 2012-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11368856B2 (en) Methods and apparatus for generating,transmitting and/or using beacons
US10306419B2 (en) Device locating using angle of arrival measurements
CN108370492B (zh) 一种室内定位的方法和设备
US20180310187A1 (en) Uav network design
US9933297B2 (en) System and method for planning and monitoring a light sensory network
EP3008937B1 (en) Optimization system for distributed antenna system
US20140085642A1 (en) Lighting apparatus for measuring the position of a mobile terminal, and position measuring system using same
CN104602337B (zh) 用于室内定位的通信装置、通信方法与灯具
EP3289373A1 (en) Methods and apparatus relating to the use of real and/or virtual beacons
US20160345129A1 (en) Positioning system for indoor and surrounding areas, positioning method and route-planning method thereof and mobile apparatus
CN106664531A (zh) 基于区段的照明访问
US11683658B2 (en) Self-healing in a luminaire or other radio frequency positioning node based system
CN103592622A (zh) 一种信号定位系统及其定位方法
US10285007B2 (en) Positioning mobile devices with positioning support devices
KR101282437B1 (ko) 가시광 통신을 이용한 위치 측정 시스템 및 방법과 이를 이용하여 위치 측정이 가능한 이동 단말
US11405467B2 (en) Automated initialization in a luminaire or other radio frequency positioning node based system
KR101630402B1 (ko) 명암 및 색상 정보를 이용한 단말기 측위장치 및 방법
KR101234894B1 (ko) 이동 단말의 위치 측정을 위한 조명장치
CN112105886B (zh) 电子测距设备
KR101878487B1 (ko) 위치인식용 이종 인프라 위치 데이터베이스 생성 방법
CN114762273A (zh) 一种计算设备
EP3672335B1 (en) A method of and device for commissioning a lighting system
JP7455786B2 (ja) 照明制御装置、照明制御システム及び方法
KR20120136585A (ko) 전파맵 구축 방법과 그를 위한 시스템, 장치 및 전파 수집 장치
KR101247588B1 (ko) Ｌｅｄ－ｉｄ 리더기의 예측위치에 기반한 ｌｅｄ－ｉｄ 시스템에서의 링크 스위칭 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160418

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee