KR101673172B1 - 실내 위치 측정 시스템 - Google Patents

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KR101673172B1 KR1020150134672A KR20150134672A KR101673172B1 KR 101673172 B1 KR101673172 B1 KR 101673172B1 KR 1020150134672 A KR1020150134672 A KR 1020150134672A KR 20150134672 A KR20150134672 A KR 20150134672A KR 101673172 B1 KR101673172 B1 KR 101673172B1
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김종근
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영남대학교 산학협력단
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Abstract

실내 위치 측정 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 측정 시스템은 복수의 액세스 포인트, 상기 복수의 액세스 포인트 사이에 일정 간격으로 배치되고, 각각 상기 복수의 액세스 포인트 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하여 측정된 신호 세기를 포함하는 신호 세기 정보를 송신하는 복수의 신호 측정 장치 및 상기 신호 세기 정보를 수신하고, 상기 수신된 신호 세기 정보에 기초하여 상기 복수의 액세스 포인트 각각에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성하는 신호 패턴 생성 장치를 포함한다.

Description

실내 위치 측정 시스템{INDOOR POSITION MEASURING SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 위치 측정 기술과 관련된다.
공장 등과 같은 생산 현장에서는 근로자, 이동 로봇, 작업차량 등 다수의 이동체가 존재하기 때문에 이들의 위치를 정확하게 파악하고 관제하여 사고 등을 방지할 필요가 있다.
종래 넓은 실내 공간에서의 위치 인식을 위해 복수의 액세스 포인트(Access Point)에서 송출되는 신호 세기를 기반으로 위치를 추정하는 기술이 이용되고 있다.
그러나, 각각의 액세스 포인트는 송출되는 신호의 세기 및 거리에 따른 신호 세기 변화에 차이가 있으며, 동일한 액세스 포인트에 의해 송출되는 신호라도 날씨, 시간 등의 변화에 따라 신호 세기가 변동될 수 있어 정확한 위치 측정이 어렵다는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2014-0092788호 (2014. 07. 24)
본 발명의 실시예들은 복수의 액세스 포인트를 이용하여 실내에서 이동체의 위치를 측정하기 위한 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 측정 시스템은, 복수의 액세스 포인트, 상기 복수의 액세스 포인트 사이에 일정 간격으로 배치되고, 각각 상기 복수의 액세스 포인트 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하여 측정된 신호 세기를 포함하는 신호 세기 정보를 송신하는 복수의 신호 측정 장치 및 상기 신호 세기 정보를 수신하고, 상기 수신된 신호 세기 정보에 기초하여 상기 복수의 액세스 포인트 각각에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성하는 신호 패턴 생성 장치를 포함한다.
상기 신호 세기 정보는, 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치의 식별 정보 및 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 패턴 생성 장치는, 상기 수신된 신호 세기 정보에 포함된 상기 신호 측정 장치의 식별 정보 및 상기 액세스 포인트의 식별 정보와 기 저장된 상기 복수의 액세스 포인트 및 상기 복수의 신호 측정 장치의 식별 정보 및 위치 정보에 기초하여, 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리를 판단하고, 상기 수신된 신호 세기 정보에 포함된 상기 액세스 포인트의 식별 정보, 상기 판단된 거리 및 상기 측정된 신호 세기에 기초하여 상기 거리별 신호 세기 패턴을 생성할 수 있다.
상기 신호 세기 정보는, 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보 및 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 패턴 생성 장치는, 상기 액세스 포인트의 식별 정보 및 상기 거리 정보에 기초하여 상기 거리별 신호 세기 패턴을 생성할 수 있다.
상기 신호 세기 정보는, 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보 및 위치 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 패턴 생성 장치는, 상기 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 위치 정보에 기초하여, 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리를 판단하고, 상기 액세스 포인트의 식별 정보, 상기 판단된 거리 및 상기 측정된 신호 세기에 기초하여 상기 거리별 신호 세기 패턴을 생성할 수 있다.
상기 실내 위치 측정 시스템은 상기 거리별 신호 세기 패턴을 수신하고, 상기 복수의 액세스 포인트 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기와 상기 수신된 거리별 신호 세기 패턴에 기초하여 현재 위치를 판단하는 이동 단말을 더 포함할 수 있다.
상기 이동 단말은, 상기 복수의 액세스 포인트 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기와 상기 수신된 거리별 신호 세기 패턴을 비교하여, 신호가 수신된 각각의 액세스 포인트와의 직선 거리를 추정하고, 상기 추정된 직선 거리를 이용하여 상기 신호가 수신된 각각의 액세스 포인트와의 수평 거리를 계산하며, 상기 각각의 액세스 포인트와의 수평 거리에 기초하여 상기 현재 위치를 판단할 수 있다.
상기 복수의 액세스 포인트 및 상기 복수의 신호 측정 장치는, 동일한 높이에 배치될 수 있다.
상기 복수의 액세스 포인트 및 상기 복수의 신호 측정 장치는, 동일한 높이에 배치되는 2 이상의 액세스 포인트, 상기 동일한 높이에 배치된 액세스 포인트 사이에 동일 간격으로 배치되는 2 이상의 신호 측정 장치, 바닥으로부터 수직선 상에 배치되는 2 이상의 액세스 포인트, 상기 수직선 상에 배치된 액세스 포인트 사이에 동일 간격으로 배치되는 2 이상의 신호 측정 장치를 포함할 수 있다.
상기 이동 단말은, 상기 각각의 액세스 포인트와의 수평 거리 및 상기 수직선 상에 배치된 액세스 포인트의 높이 정보에 기초하여 현재 높이를 판단할 수 있다.
상기 복수의 액세스 포인트, 상기 복수의 신호 측정 장치 및 상기 신호 패턴생성 장치는 하나의 전원 공급 케이블을 통해 연결되고, 상기 전원 공급 케이블을 통해 전원을 공급받을 수 있다.
상기 복수의 신호 측정 장치는, 실시간 또는 기 설정된 주기에 따라 상기 신호 세기 정보를 송신할 수 있다.
상기 신호 패턴 생성 장치는, 실시간 또는 기 설정된 주기에 따라 상기 거리별 신호 세기 패턴을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 실내 공간 내에 설치된 각 액세스 포인트에 대해 거리에 따른 신호 세기 패턴을 생성하여 실시간 또는 일정 주기에 따라 이동 단말로 제공함으로써, 액세스 포인트 사이의 신호 세기 편차 내지는 액세스 포인트의 신호 세기 변화에 따른 이동 단말의 위치 측정 오차를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 측정 시스템의 구성도
도 2는 거리별 신호 세기 패턴의 예시도
도 3은 이동 단말과 액세스 포인트 사이의 직선 거리 및 수평 거리 측정을 설명하기 위한 예시도
도 4는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 실내 위치 측정 시스템의 구성도
도 5는 이동 단말의 높이 측정을 설명하기 위한 예시도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, “포함” 또는 “구비”와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 측정 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 측정 시스템(100)은 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2), 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4), 신호 패턴 생성 장치(150) 및 이동 단말(170)을 포함할 수 있다.
실내 위치 측정 시스템(100)은 예를 들어, 공장 등과 같은 넓은 실내 공간에서 이동하는 이동 단말(170)의 위치를 측정하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 액세스 포인트(110-1, 110-2)와 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 바닥(200)으로부터 동일한 높이에 설치될 수 있다. 또한, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 일정한 간격으로 액세스 포인트(110-1, 110-2) 사이에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2), 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4) 및 신호 패턴 생성 장치(150)는 하나의 전원 공급 케이블(300)을 통해 전원을 공급받을 수 있다.
이하에서는 도 1에 도시된 예와 같이 실내 위치 측정 시스템(100)이 두 개의 액세스 포인트(110-1, 110-2)와 네 개의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)를 포함하는 것으로 가정하고 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 액세스 포인트 및 신호 측정 장치의 수가 도 1에 도시된 예에 한정되는 것은 아님을 유의하여야 한다.
복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2)는 Wi-Fi, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee)등과 같은 근거리 무선 통신 방식을 이용하여 이동체 단말(170)이 무선 네트워크에 액세스하는 것을 가능하도록 하기 위한 장치이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2)는 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2)는 1m 내지 5m 정도의 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나, 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 사이의 간격은 상술한 예에 한정되는 것은 아니며, 통신 범위, 액세스 포인트 사이의 신호 간섭, 액세스 포인트의 수, 요구되는 신호의 세기, 액세스 포인트가 배치되는 공간의 크기 및 형태, 장애물의 존부 등을 고려하여 다양하게 정해질 수 있다.
복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 중 적어도 일부로부터 전송되는 신호의 세기를 측정하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 사이에 일정 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 두 개의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 사이에 일정 간격으로 배치되어 각각의 액세스 포인트로(110-1, 110-2)부터 전송되는 신호의 세기를 측정할 수 있다. 구체적인 예로, 도 1에 도시된 예에서, 액세스 포인트(110-1, 110-2) 사이의 거리가 5m인 것으로 가정하면, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 1m 간격으로 액세스 포인트 사이에 배치될 수 있다. 그러나, 액세스 포인트 사이에 배치되는 신호 측정 장치의 수 및 신호 측정 장치 사이의 간격은 상술한 예에 한정되는 것은 아니며, 위치 측정의 정확성, 비용, 신호 측정 장치가 배치되는 공간의 크기 및 형태 등을 고려하여 다양하게 정해질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하여 측정된 신호 세기를 포함하는 신호 세기 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 특정 액세스 포인트로부터 수신되는 신호에 포함된 액세스 포인트의 식별 정보(예를 들어, MAC 주소)에 기초하여 신호를 전송한 액세스 포인트를 식별하고, 수신된 신호의 세기를 측정하여 해당 액세스 포인트에 대한 신호 세기 정보를 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 실시간 또는 기 설정된 주기에 따라 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호 세기를 측정하여 신호 세기 정보를 생성하고, 실시간 또는 기 설정된 주기에 따라 생성된 신호 세기 정보를 신호 패턴 생성 장치(150)로 전송할 수 있다.
신호 패턴 생성 장치(150)는 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4) 각각으로부터 신호 세기 정보를 수신하고, 수신된 신호 세기 정보에 기초하여 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 각각에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신호 패턴 생성 장치(150)는 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)로부터 수신된 신호 세기 정보와 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)와 각각의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 사이의 거리 정보에 기초하여 각각의 액세스 포인트(110-1, 110-2)에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성할 수 있다.
구체적으로, 도 2는 도 1에 도시된 두 개의 액세스 포인트 AP1(110-1)과 AP2(110-2)에 대한 거리별 신호 세기 패턴의 예시도이다.
도 2에 도시된 예에서, 가로축은 액세스 포인트로부터의 거리를 나타내며, 세로축은 액세스 포인트로부터 수신되는 신호 세기를 나타낸다.
구체적으로, 도 1에 도시된 예에서, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)가 AP1(110-1)과 AP2(110-2)로부터 신호를 수신하고, 1m 간격으로 AP1(110-1)과 AP2(110-2) 사이에 배치된 것으로 가정하면, 신호 측정 장치(130-1)는 AP1(110-1)로부터 1m거리에서 AP1(110-1)으로부터 전송되는 신호를 수신하게 되므로, 신호 측정 장치(130-1)에 의해 측정된 AP1(110-1)의 신호 세기는 AP1(110-1)로부터 1m 거리에서 측정된 신호 세기에 해당한다.
마찬가지로, 나머지 신호 측정 장치(130-2, 130-3, 130-4)에 의해 측정된 AP1(110-1)의 신호 세기는 AP1(110-1)로부터 각각 2m, 3m, 4m 거리에서 측정된 신호 세기에 해당한다.
따라서, 신호 패턴 생성 장치(150)는 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)로부터 수신된 AP1(110-1)에 대한 신호 세기 정보를 이용하여 도 2에 도시된 예와 같이 AP1(110-1)에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성할 수 있다.
한편, 신호 측정 장치(130-4)는 AP2(110-2)로부터 1m거리에서 AP2(110-2)으로부터 전송되는 신호를 수신하게 되므로, 신호 측정 장치(130-4)에 의해 측정된 AP2(110-2)의 신호 세기는 AP2(110-2)로부터 1m 거리에서 측정된 신호 세기에 해당한다.
마찬가지로, 나머지 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3)에 의해 측정된 AP2(110-2)의 신호 세기는 AP2(110-2)로부터 각각 2m, 3m, 4m 거리에서 측정된 신호 세기에 해당한다.
따라서, 신호 패턴 생성 장치(150)는 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)로부터 수신된 AP2(110-2)에 대한 신호 세기 정보를 이용하여 도 2에 도시된 예와 같이 AP2(110-2)에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성할 수 있다.
한편, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)와 각각의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 사이의 거리 정보는 다양한 방법에 따라 획득될 수 있다.
예를 들어, 신호 패턴 생성 장치(150)는 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2)와 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)의 식별 정보 및 위치 정보를 미리 저장하고 있을 수 있으며, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)로부터 전송되는 신호 세기 정보는 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보 및 신호 세기와 신호 세기를 측정한 신호 측정 장치의 식별 정보를 포함할 수 있다.
이 경우, 신호 패턴 생성 장치(150)는 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)로부터 수신된 신호 세기 정보에 포함되어 있는 액세스 포인트의 식별 정보 및 신호 측정 장치의 식별 정보와 기 저장된 액세스 포인트 및 신호 측정 장치의 식별 정보를 비교하여 대응되는 액세스 포인트 및 신호 측정 장치를 식별하고, 식별된 액세스 포인트 및 신호 측정 장치의 위치 정보로부터 신호 세기를 측정한 신호 측정 장치와 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리를 판단할 수 있다.
다른 예로, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)로부터 전송되는 신호 세기 정보는 신호 측정 장치(150)와 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보 및 위치 정보를 포함할 수 있다.
이 경우, 신호 패턴 생성 장치(150)는 수신된 신호 세기 정보에 포함되어 있는 식별 정보 및 위치 정보를 이용하여 신호 세기를 측정한 신호 측정 장치와 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리를 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 각각의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)에서 전송되는 신호 세기 정보는 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보와 신호 세기가 측정된 액세스 포인트까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이 경우, 신호 패턴 생성 장치(150)는 수신된 신호 세기 정보에 포함되어 있는 액세스 포인트의 식별 정보로부터 신호 세기가 측정된 액세스 포인트를 식별하고, 수신된 신호 세기 정보에 포함되어 있는 거리 정보로부터 신호 세기를 측정한 신호 측정 장치와 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리를 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 신호 패턴 생성 장치(150)는 실시간 또는 기 설정된 주기에 따라 각각의 액세스 포인트(110-1, 110-2)에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성하여 이동 단말(170)로 전송할 수 있다.
이동 단말(170)은 신호 패턴 생성 장치(150)로부터 수신된 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2)에 대한 거리별 신호 세기 패턴과 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2)로부터 수신되는 신호의 세기에 기초하여 현재 위치를 판단한다.
이때, 이동 단말(170)은 예를 들어, 태블릿 PC, 스마트폰, PDA 등과 같이 사람이 소지하여 이동할 수 있는 형태의 장치 내지는 이동 로봇, 작업 차량 등을 포함할 수 있다. 그러나, 이동 단말(170)은 상술한 예에 한정되는 것은 아니며, 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2), 복수의 신호 수신기(130-1, 130-2, 130-3, 130-4) 및 신호 패턴 생성 장치(150)가 설치된 공간 내에서 이동하며, 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 및 신호 패턴 생성 장치(150)와 무선 통신 방식으로 통신 가능하다면 그 형태에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 단말(170)은 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 각각으로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하고, 수신된 신호에 포함된 액세스 포인트의 식별 정보(예를 들어, MAC 어드레스)를 통해 액세스 포인트를 식별할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 단말(170)은 신호 패턴 생성 장치(150)로부터 수신된 각각의 액세스 포인트(110-1, 110-2)에 대한 거리별 신호 패턴 중, 식별된 액세스 포인트에 대응하는 거리별 신호 패턴을 식별하고, 식별된 거리별 신호 패턴에서 측정된 신호 세기에 대응하는 거리를 획득할 수 있다. 이때 획득되는 거리는 식별된 액세스 포인트로부터 이동 단말(170)까지의 직선 거리에 해당한다.
이후, 이동 단말(170)은 신호가 수신된 액세스 포인트로부터의 직선 거리에 기초하여 신호가 수신된 액세스 포인트와 이동 단말(170) 사이의 수평 거리를 획득할 수 있다.
구체적으로, 도 3은 이동 단말과 액세스 포인트 사이의 직선 거리 및 수평 거리 측정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3에 도시된 예에서, S는 액세스 포인트(110-1)로부터 이동 단말(170)까지의 직선 거리를 의미하며, D는 액세스 포인트(110-1)와 이동 단말(170) 사이의 수평 거리를 의미한다. 또한, H는 액세스 포인트(110-1)와 이동 단말 사이의 수직 거리를 의미한다. 이때, 수직거리는 액세스 포인트(110-1)로부터 제공되거나 이동 단말(170)에 미리 저장된 값을 이용할 수 있다.
액세스 포인트(110-1)로부터 이동 단말(170)까지의 직선 거리(S)가 획득된 경우, 액세스 포인트와 이동 단말(170) 사이의 수평 거리는 예를 들어, 다음과 같은 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015092823925-pat00001
한편, 이동 단말(170)은 도 3을 이용하여 상술한 설명과 동일한 방식으로 이동 단말(170)과 다른 액세스 포인트(110-2) 사이의 수평 거리를 획득할 수 있으며, 각각의 액세스 포인트(110-1, 110-2)와의 수평 거리를 이용하여 현재 위치를 판단할 수 있다. 이때, 획득된 수평 거리를 이용한 현재 위치 판단을 위해 예를 들어, 삼각 측량법 내지는 핑거 프린트(finger print) 방법 등 다양한 방식이 이용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 실내 위치 측정 시스템의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 실내 위치 측정 시스템(400)은 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2, 110-3), 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 140-1, 140-2, 140-3, 140-4,), 신호 패턴 생성 장치(150) 및 이동 단말(170)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 예에서, 액세스 포인트(110-1), 액세스 포인트(110-2) 및 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 지면으로부터 동일한 높이에 배치되며, 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 액세스 포인트(110-1)과 액세스 포인트(110-2) 사이에 일정 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 액세스 포인트(110-1), 액세스 포인트(110-3) 및 복수의 신호 측정 장치(140-1, 140-2, 140-3, 140-4)는 지면으로부터 수직한 동일 선상에 배치되며, 복수의 신호 측정 장치(140-1, 140-2, 140-3, 140-4)는 액세스 포인트(110-1)과 액세스 포인트(110-3) 사이에 일정 간격으로 배치될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2, 110-3), 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 140-1, 140-2, 140-3, 140-4) 및 신호 패턴 생성 장치(150)는 도 1에 도시된 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2), 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4) 및 신호 패턴 생성 장치(150)와 동일한 방식으로 동작할 수 있다.
즉, 복수의 액세스 포인트(130-1, 130-2, 130-3, 130-4)는 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2) 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하여 측정된 신호 세기를 포함하는 신호 세기 정보를 신호 패턴 생성 장치(150)로 전송하며, 복수의 액세스 포인트(140-1, 140-2, 140-3, 140-4)는 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-3) 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하여 측정된 신호 세기를 포함하는 신호 세기 정보를 신호 패턴 생성 장치(150)로 전송할 수 있다.
또한, 신호 패턴 생성 장치(150)는 복수의 신호 측정 장치(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 140-1, 140-2, 140-3, 140-4) 각각으로부터 수신된 신호 세기 정보에 기초하여 복수의 액세스 포인트(110-1, 110-2, 110-3) 각각에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 실시예에서, 이동 단말(170)은 바닥(200)에서 이동할 뿐 아니라 바닥(200)을 기준으로 상하로도 이동하며, 현재 위치뿐 아니라 현재 높이까지 측정할 수 있다.
이때, 현재 위치는 도 1 내지 도 3과 관련하여 상술한 방식과 동일한 방식으로 측정 가능하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도 5를 참조하면, 이동 단말(170)은 현재 위치 측정 과정에서 계산된 수평거리(D)와 액세스 포인트(110-1)로부터 제공되거나 이동 단말(170)에 미리 저장된 수직 거리(H) 값을 이용하여 현재 높이(H2)를 측정할 수 있다.
예를 들어, 이동 단말(170)은 다음의 수학식 2를 이용하여 H1을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015092823925-pat00002
또한, 이동 단말(170)은 예를 들어, 다음의 수학식 3를 이용하여 현재 높이(H2)을 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112015092823925-pat00003
한편, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상적으로 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 플로피 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100, 400: 실내 위치 측정 시스템
110-1, 110-2, 110-3: 액세스 포인트
130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 140-1, 140-2, 140-3, 140-4: 신호 측정 장치
150: 신호 패턴 생성 장치
170: 이동 단말
200: 바닥
300: 전원 공급 케이블

Claims (15)

  1. 복수의 액세스 포인트;
    상기 복수의 액세스 포인트 사이에 일정 간격으로 배치되고, 각각 상기 복수의 액세스 포인트 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기를 측정하여 측정된 신호 세기를 포함하는 신호 세기 정보를 송신하는 복수의 신호 측정 장치; 및
    상기 신호 세기 정보를 수신하고, 상기 수신된 신호 세기 정보 및 상기 신호 세기 정보를 전송한 각 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리에 기초하여 상기 복수의 액세스 포인트 각각에 대한 거리별 신호 세기 패턴을 생성하는 신호 패턴 생성 장치를 포함하는 실내 위치 측정 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 세기 정보는,
    상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치의 식별 정보 및 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보를 더 포함하는 실내 위치 측정 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 신호 패턴 생성 장치는,
    상기 수신된 신호 세기 정보에 포함된 상기 신호 측정 장치의 식별 정보 및 상기 액세스 포인트의 식별 정보와 기 저장된 상기 복수의 액세스 포인트 및 상기 복수의 신호 측정 장치의 식별 정보 및 위치 정보에 기초하여, 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리를 판단하고,
    상기 수신된 신호 세기 정보에 포함된 상기 액세스 포인트의 식별 정보, 상기 판단된 거리 및 상기 측정된 신호 세기에 기초하여 상기 거리별 신호 세기 패턴을 생성하는 실내 위치 측정 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 세기 정보는,
    상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보 및 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리 정보를 더 포함하는 실내 위치 측정 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 신호 패턴 생성 장치는,
    상기 액세스 포인트의 식별 정보 및 상기 거리 정보에 기초하여 상기 거리별 신호 세기 패턴을 생성하는 실내 위치 측정 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 세기 정보는,
    상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 식별 정보 및 위치 정보를 더 포함하는 실내 위치 측정 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 신호 패턴 생성 장치는,
    상기 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트의 위치 정보에 기초하여, 상기 신호 세기 정보를 전송한 신호 측정 장치와 상기 신호 세기가 측정된 액세스 포인트 사이의 거리를 판단하고,
    상기 액세스 포인트의 식별 정보, 상기 판단된 거리 및 상기 측정된 신호 세기에 기초하여 상기 거리별 신호 세기 패턴을 생성하는 실내 위치 측정 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 거리별 신호 세기 패턴을 수신하고, 상기 복수의 액세스 포인트 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기와 상기 수신된 거리별 신호 세기 패턴에 기초하여 현재 위치를 판단하는 이동 단말을 더 포함하는 실내 위치 측정 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 이동 단말은,
    상기 복수의 액세스 포인트 중 적어도 일부로부터 수신되는 신호의 세기와 상기 수신된 거리별 신호 세기 패턴을 비교하여, 신호가 수신된 각각의 액세스 포인트와의 직선 거리를 추정하고,
    상기 추정된 직선 거리를 이용하여 상기 신호가 수신된 각각의 액세스 포인트와의 수평 거리를 계산하며,
    상기 각각의 액세스 포인트와의 수평 거리에 기초하여 상기 현재 위치를 판단하는 실내 위치 측정 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 액세스 포인트 및 상기 복수의 신호 측정 장치는, 동일한 높이에 배치되는 실내 위치 측정 시스템.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수의 액세스 포인트 및 상기 복수의 신호 측정 장치는, 동일한 높이에 배치되는 2 이상의 액세스 포인트, 상기 동일한 높이에 배치된 액세스 포인트 사이에 동일 간격으로 배치되는 2 이상의 신호 측정 장치, 바닥으로부터 수직선 상에 배치되는 2 이상의 액세스 포인트, 상기 수직선 상에 배치된 액세스 포인트 사이에 동일 간격으로 배치되는 2 이상의 신호 측정 장치를 포함하는 실내 위치 측정 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 이동 단말은,
    상기 수평 거리 및 상기 수직선 상에 배치된 액세스 포인트의 높이 정보에 기초하여 현재 높이를 판단하는 실내 위치 측정 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 액세스 포인트, 상기 복수의 신호 측정 장치 및 상기 신호 패턴생성 장치는 하나의 전원 공급 케이블을 통해 연결되고, 상기 전원 공급 케이블을 통해 전원을 공급받는 실내 위치 측정 시스템.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 신호 측정 장치는, 실시간 또는 기 설정된 주기에 따라 상기 신호 세기 정보를 송신하는 실내 위치 측정 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 신호 패턴 생성 장치는,
    실시간 또는 기 설정된 주기에 따라 상기 거리별 신호 세기 패턴을 생성하는 실내 위치 측정 시스템.
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