KR102664268B1 - 무선 통신 장치를 이용한 사용자의 재/부재 검출 방법 및 장치와 그를 이용한 서비스 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 통신 장치를 이용한 사용자의 재/부재 검출 방법 및 장치와 그를 이용한 서비스 제공 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자의 재/부재를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 무선 통신 장치를 이용하여 사용자의 재/부재를 검출하기 위한 방법 및 장치와 그를 이용한 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 전자장치에서 특정 공간 내의 재/부재 판단 방법으로, 복수의 무선 통신 장치로부터 수신한 무선 신호 세기 정보 기반에 기반하여 현재 위치를 추정하는 단계; 센서를 통해 획득한 이동 정보를 이용하여 상기 추정된 위치를 1차 보정하는 단계; 미리 설정된 존재 판단 영역에 대한 경계 영역의 정보를 이용하여 상기 1차 보정된 위치를 2차 보정하는 단계; 및 상기 2차 보정된 위치 정보를 기반으로 상기 존재 판단 영역의 재/부재를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 장치를 이용한 사용자의 재/부재 검출 방법 및 장치와 그를 이용한 서비스 제공 시스템 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING PRESENCE USING WIRELESS COMMUNICATION DEVICE AND PROVIDING A SERVICE BY USING THEREOF}
본 발명은 사용자의 재/부재를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 무선 통신 장치를 이용하여 사용자의 재/부재를 검출하기 위한 방법 및 장치와 그를 이용한 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사람의 재/부재를 검출하는 방법은 크게 2가지로 구분될 수 있다. 첫째 사용자가 아무런 장치를 착용 또는 휴대하지 않는 상태에서 재/부재를 검출하는 방법이 있고, 사용자가 특정한 장치를 착용 또는 휴대한 경우에 재/부재를 검출하는 방법이 있다.
사용자가 아무런 장치를 착용 또는 휴대하지 않은 상태(사용자 device-free)에서 재/부재를 검출하는 방법은 다양한 센서들을 재/부재를 판단하고자 하는 위치에 설치하는 방법이 있으며, 다른 방법으로 소정의 주파수를 송신하여 반사파를 측정함으로써 주변(ambient)을 인식하는 방식이 있으며, 또 다른 방법으로 해당 공간 내에 설치되어 있는 특정한 전자장치들의 구동 여부를 이용하여 판별할 수 있는 방식이 있다.
위와 같이 사용자가 특정한 장치를 휴대하거나 또는 착용하지 않는 경우에 미리 설정된 공간에 사용자의 재/부재를 검출하기 위해서는 다양한 형태의 추가적인 센서나 RF 송출 및 반사 신호를 검출하기 위한 장치를 부가적으로 설치해야 한다. 따라서 사용자 재/부재를 검출하기 위한 추가적인 설비를 위해 많은 경비가 소모되는 문제가 있다.
반면, 사용자가 특정한 장치를 휴대 또는 착용하는 경우에 재/부재를 검출하는 방법도 다양한 형태가 존재할 수 있다. 첫째, 사용자가 미리 휴대하고 있는 특정한 장치를 미리 설치되어 있는 리더기(예컨대 RF 리더기)와 같은 센싱 장치를 이용하여 사용자가 특정한 공간에 출입 여부를 검출할 수 있다. 또 다른 방법으로 최근 거의 대부분의 사용자가 휴대하고 있는 이동통신 단말 또는 웨어러블 장치와 같은 무선 통신이 가능한 전자장치를 이용하여 개략적인 위치를 측정함으로써 재/부재를 검출할 수도 있다.
하지만, 사용자가 특정한 장치를 휴대 또는 착용하는 경우에 특정 공간에 사용자의 재/부재를 검출하는 경우에는 사용자의 위치를 검출하는데 부정확성의 문제가 있다. 또한 만일 리더기를 사용하는 경우에는 리더기를 추가 설치해야만 하는 비용적인 문제가 있다.
따라서 본 발명에서는 추가적인 설비 없이 사용자가 특정한 공간에 위치하는지 여부를 검출하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명에서는 사용자가 휴대 또는 착용하고 있는 무선 통신이 가능한 전자장치를 이용하여 특정 공간에서 사용자의 재/부재를 검출하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명에서는 사용자가 휴대 또는 착용하고 있는 무선 통신이 가능한 전자장치를 이용하여 보다 정확하게 사용자의 재/부재를 검출하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명에서는 사용자가 휴대 또는 착용하고 있는 무선 통신이 가능한 전자장치를 이용하여 사용자가 특정 장소의 재/부재를 검출하고, 그에 따라 해당 장소에서 설정된 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 전자장치에서 특정 공간 내의 재/부재 판단 방법으로, 복수의 무선 통신 장치로부터 수신한 무선 신호 세기 정보 기반에 기반하여 현재 위치를 추정하는 단계; 센서를 통해 획득한 이동 정보를 이용하여 상기 추정된 위치를 1차 보정하는 단계; 미리 설정된 존재 판단 영역에 대한 경계 영역의 정보를 이용하여 상기 1차 보정된 위치를 2차 보정하는 단계; 및 상기 2차 보정된 위치 정보를 기반으로 상기 존재 판단 영역의 재/부재를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 특정 공간 내의 재/부재를 판단하기 위한 전자장치로, 서버와 통신할 수 있고, 복수의 무선 통신장치로부터 수신된 각각 신호에 대한 무선 신호세기(RSSI)를 측정하는 통신부; 상기 전자장치의 이동 정보를 센싱하기 위한 센서부; 존재 판단 영역 정보, 위치 이력 정보 및 현재 위치 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 통신부에서 측정된 복수의 무선 신호 세기 정보에 기반하여 현재 위치를 추정하고, 상기 센서부에서 획득한 이동 정보를 이용하여 상기 추정된 위치 정보를 1차 보정하고, 상기 저장부에 저장된 상기 존재 판단 영역 정보에 포함된 경계 영역 정보를 이용하여 상기 1차 보정된 위치를 2차 보정하고, 상기 2차 보정된 위치 정보를 기반으로 상기 존재 판단 영역의 재/부재를 판단하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 방법은, 서버에서 임의의 전자장치로부터 수신한 위치 정보에 기반하여 상기 전자장치가 특정 공간 내의 재/부재 판단하기 위한 방법으로, 상기 전자장치로부터 상기 전자장치의 식별자 정보 및 현재 위치 정보를 수신하는 단계; 미리 설정된 존재 판단 영역에 대한 경계영역의 정보를 이용하여 상기 위치 정보를 보정하는 단계; 및 상기 존재 판단 영역의 재/부재를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치는, 특정 공간 내의 전자장치에 대한 재/부재를 판단하기 위한 서버 장치로, 상기 전자장치로부터 상기 전자장치의 식별자 정보 및 위치 정보를 수신하는 통신부; 적어도 하나 이상의 존재 판단 영역 정보와 상기 존재 판단 영역에 대한 경계 영역의 정보, 상기 전자장치로부터 수신한 위치 이력 정보 및 현재 위치 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 저장부에 저장된 상기 존재 판단 영역 정보에 포함된 상기 경계영역 정보를 이용하여 상기 수신된 현재 위치 정보를 보정하고, 상기 보정된 현재 위치정보를 이용하여 재실 여부를 판단하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치를 이용하면, 추가적인 설비 없이 사용자가 특정한 공간에 위치하는지 여부를 검출할 수 있으며, 이때, 사용자가 휴대 또는 착용하고 있는 무선 통신이 가능한 전자장치를 이용할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 방법 및 장치를 이용하는 경우 사용자가 휴대 또는 착용하고 있는 무선 통신이 가능한 전자장치를 이용하여 보다 정확하게 사용자의 재/부재를 검출하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치의 기능적 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 Wi-Fi 기기의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버 장치의 블록 구성도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자장치의 위치의 추정 및 보정 후 그에 따른 제어를 수행할 시 각 노드들의 신호 흐름도이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 전자장치의 위치의 추정 및 보정 후 그에 따른 제어를 수행할 시 각 노드들의 신호 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자장치의 위치를 결정하기 위한 제어 흐름도이다.
도 7a는 본 발명의 실시 예에 따라 경계 영역 탈출 알고리즘의 기본 원리 및 존재 판단 영역 내의 재/부재를 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 7b는 본 발명에 따라 사용자의 이동 이력 정보를 이용하여 존재 판단 영역의 경계 영역 탈출을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7c는 특정한 건물 내에 존재 판단 영역을 설정한 예시도이다.
도 7d는 본 발명의 일 실시 예에 따라 존재 판단 영역의 경계 영역에 대한 두께 설정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 경계 영역 탈출 시의 제어 흐름도이다.
도 8b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 경계 영역 탈출 시의 제어 흐름도이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 존재 판단 영역 내의 재/부재를 결정하기 위한 제어 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따라 존재 판단 영역 내의 존재를 판단할 시 무게 중심 값을 이용하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 존재 판단 영역 내에 존재하는 것으로 검출될 시 서버에서 서비스를 제공하기 위한 제어 흐름도이다.
도 12는 본 발명이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우를 대비하기 위한 예시도이다.
도 13a 및 도 13b는 각각 본 발명에 따라 AR 게임 서비스를 제공하는 경우와 전기차 충전 서비스를 제공하는 경우를 예시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 이하에 첨부된 본 발명의 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 도면에 예시된 형태 또는 배치 등에 본 발명이 제한되지 않음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 사용자가 휴대 또는 착용 가능하며, 무선 통신이 가능한 전자장치 100을 휴대 또는 착용하고 특정한 공간을 이동하는 경우를 예시하고 있다. 또한 도 1의 예시는 사용자가 건물 내의 복도 또는 건물 밖의 거리를 좌측에서 우측으로 이동하는 경우를 가정하고 있다. 이하의 설명에서는 휴대 또는 착용 가능한 무선 통신이 가능한 전자장치 100을 전자장치로 통칭하여 설명하기로 한다. 또한 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 사용자가 건물 내의 복도를 걸어서 이동하는 경우를 가정하기로 한다. 하지만, 이하에서 설명되는 본 발명의 개념을 이용하여 실외의 거리를 이동하는 경우에도 적용될 수 있다.
도 1에서는 복도의 양쪽 벽 40-1, 40-2 사이로 사용자가 도시된 도면의 좌측에서 우측으로 이동하는 경우를 예시하고 있으며, 각 벽들 40-1, 40-2의 특정한 위치에 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3이 설치되어 있고, 벽의 일부 또는 천장에 조명 장치들 50-1, 50-2가 설치되어 있으며, 사용자 전자장치 100을 휴대하고 이동하고 있는 복도와 관련 없는 특정한 지역에 위치한 서버 300을 예시하고 있다.
사용자가 전자장치 100을 휴대하고, 도 1에 예시한 좌측에서 우측으로 이동하는 경우 전자장치 100은 인접한 위치에 있는 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3로부터의 신호를 수신하여 상대적인 위치를 추정할 수 있다. 가령, 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3 각각이 Wi-Fi 방식으로 무선 통신을 수행하는 하나의 노드인 경우 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 방송되는 신호의 세기를 추정하여 상대적인 위치를 측정할 수 있다. 다른 예로, 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3은 셀룰라 네트워크의 특정 기지국이 될 수도 있다. 또 다른 예로, 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3은 각각 근거리 통신을 수행하는 Bluetooth, BLE, Zigbee, Z-wave, UWB, 적외선, 초음파 신호를 송출하는 장치들이 될 수 있다. 즉, 본 발명을 적용하기 위해서는 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3이 위에 예시한 어떠한 방식의 무선 통신 장치라도 무방하다. 다만 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 신호를 수신하여 위치를 추정할 수 있다면 상기 서술된 방식의 무선 통신 장치 외에 다양한 장치가 될 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 이하의 설명에서는 전자장치 100이 도 1에 예시된 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3과 참조부호 1-1, 1-2, 1-3과 같이 수신된 신호를 측정할 수 있거나 또는 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로 측정된 신호의 세기를 보고할 수 있는 형태로 가정한다.
전자장치 100은 위와 같이 하나 또는 복수의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호의 특성을 이용하여 상대적인 위치 정보를 추정할 수 있다. 복수의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호의 세기를 기반으로 전자장치 100의 위치를 추정하는 경우 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3의 물리적인 정확한 좌표를 알 수 없는 경우와 물리적인 정확한 좌표를 알 수 있는 경우가 있다. 먼저 물리적인 정확한 좌표를 알 수 없는 경우 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호에 기반하여 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3로부터의 얼마만큼 이격된 위치에 있는지를 추정할 수 있다. 즉, 상대적인 위치를 추정할 수 있다. 이러한 추정 방법은 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호 세기에 기반하여 동심원을 그리고 동심원의 교차 지역 내의 소정 위치에 전자장치 100이 위치하고 있는 것으로 추정할 수 있다. 이상에서 설명한 구체직인 방법 중 하나인 신호 수신 세기(Received Signal Strength indicator, RSSI) 정보를 이용하는 방법 이외에도 및 Cell-ID를 이용하거나, ToA, TDoA, AoA, RTT 등의 방법을 이용하여 수신된 신호의 각도를 이용하거나 또는 송신된 신호가 회신된 시간을 이용하여 위치를 추정할 수 있다.
다른 한편, 전자장치 100은 내부에 건물 내의 도면 정보를 가지고 있을 수 있으며, 전자장치 100은 또한 건물 내에 배치되어 있는 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3의 위치 정보를 함께 가지고 있을 수 있다. 이러한 경우 전자장치 100은 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호의 세기에 기반하여 현재의 위치를 추정한 후 건물 내의 도면 정보를 이용하여 상대적인 위치의 보정이 가능하다. 즉, 전자장치 100은 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호의 세기에 기반하여 전자장치 100의 위치를 추정한 후 지도 정보 또는 도면 정보를 이용하여 사용자가 위치할 수 없는 영역을 제외함으로써 전자장치 100의 위치를 보다 정확히 결정할 수 있다. 또한 지도 정보에는 내부 배치 정보를 더 포함하면 보다 정확한 추정이 가능하다. 가령, 책상의 배치, 파티션의 배치, 유리벽의 배치 등의 정보가 추가된다면, 사용자의 이동 경로를 보정하는데 보다 용이할 수 있다. 뿐만 아니라 계단이나 장애인용 통로의 경우 경사도 정보 등이 추가된다면, 이동 경로를 파악하는데 보다 효율적일 수 있다.
또한 본 발명에서 전자장치 100은 내부에 다양한 센서들을 포함하고 있는 경우를 가정한다. 이처럼 전자장치 100 내부에 다양한 센서들 중 가속도 센서, 고도 센서, 각속도 센서 등을 이용하면, 신호의 추정 시점으로부터 사용자의 이동 정보를 반영하여 보정이 가능하다. 물론 지도 또는 도면 정보를 가지고 있는 경우 지도 또는 도면 정보를 함께 사용하여 보정이 가능하다. 따라서 본 발명에서는 전자장치 100이 이처럼 사용자의 이동 정보를 획득할 수 있는 센서들을 포함하는 경우를 가정하기로 한다. 그러면 이하에서 전자장치 100의 다양한 센서들을 이용하여 위치를 보정하는 방법을 살펴보기로 한다.
먼저 전자장치 100의 내부에서 측정되는 Wi-Fi 신호 세기 및 신호 값들은 아래와 같은 형태로 저장될 수 있다. 가령 Wi-Fi 신호의 세기 값은 전자장치 100의 내부 단말 메모리 105에 하기 <표 1>과 같이 저장될 수 있다.
위 <표 1>에서 Timestamp는 전자장치 100가 신호의 세기를 측정한 시간의 정보를 나타내며, SSID는 Wi-Fi 장치 즉 무선 통신 장치의 식별자를 의미하고, RSSI는 해당하는 무선 통신 장치로부터 수신된 신호의 세기를 측정한 정보를 의미한다.
또한 전자장치 100의 내부에 구비된 가속도 센서에서 검출된 정보는 하기 <표 2>와 같이 내부의 단말 메모리 105에 저장될 수 있다.
위 <표 2>에서 Timestamp는 전자장치 100가 가속도 센서를 이용하여 정보를 검출한 시간의 정보를 나타내며, X, Y, Z 값은 각각 3차원 공간의 각 축에 대응하는 가속도 정보가 될 수 있다.
따라서 위에 예시한 <표 1> 및 <표 2>의 정보를 이용하여 전자장치 100은 위치 정보를 보정할 수 있다. 또한 위치 보정 시 앞에서 설명한 바와 같이 지도 정보를 가지고 있는 경우 추가 보정이 가능하다.
전자장치 100은 추정된 위치 정보를 서버 300로 전송하는 경우 하기 <표 3>과 같은 형태의 메시지를 이용하여 전송할 수 있다.
위의 <표 3>에서 사용자의 위치 정보를 알리기 위한 메시지임을 밝히고 있으며, 전자장치 100의 식별자 정보인 device Id 값을 포함하여 전송한다. 또한 위도와 경도에 대한 정보 또는 이동 정보를 "x" 값과 "y"값으로 표현한 형태이다.
전자장치 100에서 식별자 정보를 서버 300으로 전송하기 때문에 서버 300에서는 전자장치마다 서로 다른 서비스를 제공할 수도 있다. 가령, 거리에 가로등을 제어하는 경우라면 모든 전자장치들에 공통되게 적용되어야 하는 서비스가 될 수 있다. 반면에 회사에 출입 여부를 판단하는 경우라면 회사 내의 직원들에게만 해당되는 서비스가 될 수 있다. 또한 특정한 가정 내에 침입을 감지하는 시스템인 경우 가족이 집으로 들어오는 경우는 경보가 울리지 않아야 한다. 이러한 경우처럼 모든 전자장치 사용자들에게 제공되어야 하는 서비스와, 일부 설정된 그룹에만 제공되어야 하는 서비스로 구분하는 경우 서버 300는 전자장치 100의 식별자 정보를 이용하여 최종적으로 다양한 형태의 서비스를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 전자장치 100은 자신의 위치를 추정 및 보정한 후 현재의 위치 정보를 참조부호 2와 같이 서버 300으로 제공할 수 있다. 또한 이하에서 설명되는 전자장치 100의 위치 즉, 사용자의 위치는 2차 보정 방법이 적용될 수도 있다. 2차 보정 방법은 전자장치 100에서 이루어질 수도 있고, 서버 300에서 이루어질 수도 있다. 전자장치 100에서 자신의 위치를 추정 및 보정하는 방법에 대해서는 이하에서 설명되는 도면을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
전자장치 100의 위치를 보고하는 방법은 참조부호 2와 같이 전자장치 100이 직접 서버 300으로 전송할 수도 있으며, 전자장치 100이 직접 전송하지 않도록 구성할 수도 있다. 가령, 서버 300이 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호에 기반하여 전자장치 100의 위치를 추정 및 보정할 수도 있다. 또 다른 방법으로 서버 300이 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3 중 적어도 하나의 무선 통신 장치에서 전자장치 100과 다른 무선 통신 장치들 간의 신호 세기 정보를 함께 보고하도록 구성할 수도 있다.
전자장치 100이 참조부호 2와 같이 직접 전자장치 100의 위치 정보를 서버 300으로 제공하는 경우에는 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3은 서버 300으로 특별한 정보를 제공할 필요가 없다. 반면에 전자장치 100이 서버 300으로 자신의 위치 정보를 제공하지 않는 경우 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3 모두로부터 또는 적어도 하나의 무선 통신 장치로부터 전자장치 100이 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3과 신호의 세기를 측정한 결과를 수신하고, 이에 기반하여 전자장치 100의 위치를 획득해야 한다. 이러한 경우 전자장치 100은 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호의 세기를 측정하고, 측정된 신호의 세기 정보를 적어도 하나의 무선 통신 장치로 전송해야 한다. 도 1의 예시에서는 전자장치 100이 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호의 세기를 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로 제공하는 경우를 예시하였다. 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3은 전자장치 100으로부터 신호의 세기 정보를 수신하면, 이를 서버 300으로 전송할 수 있다.
또한 이때, 전자장치 100은 추가적으로 센서로부터 획득된 정보를 직접 서버 300으로 전송하거나 적어도 하나의 무선 통신 장치를 통해 서버 300으로 전송할 수 있다.
각각의 무선 통신 장치와 신호의 세기 정보를 측정하는 방법을 더 상세히 살펴보면, 전자장치 100은 제1무선 통신 장치 200-1로부터 수신된 신호의 세기 정보를 측정하여 참조부호 1-1과 같이 제1무선 통신 장치 200-1로 제공할 수 있다. 또한 전자장치 100은 제2무선 통신 장치 200-2로부터 수신된 신호의 세기 정보를 측정하여 참조부호 1-2와 같이 제2무선 통신 장치 200-2로 제공할 수 있으며, 전자장치 100은 제3무선 통신 장치 200-3으로부터 수신된 신호의 세기 정보를 측정하여 참조부호 1-3과 같이 제3무선 통신 장치 200-3으로 제공할 수 있다. 이에 따라 제1무선 통신 장치 200-1은 전자장치 100으로부터 수신된 신호 세기 정보를 서버 300으로 참조부호 3-1과 같이 전송할 수 있다. 또한 제2무선 통신 장치 200-2는 전자장치 100으로부터 수신된 신호 세기 정보를 서버 300으로 참조부호 3-2와 같이 제공할 수 있으며, 제3무선 통신 장치 200-3은 전자장치 100으로부터 수신된 신호 세기 정보를 서버 300으로 참조부호 3-3과 같이 전송할 수 있다. 이때, 전자장치 100은 적어도 하나의 무선 통신 장치로 센서 정보를 함께 전송할 수 있다. 또한 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3 및 전자장치 100의 식별자 정보는 일부 실시 예에 따라, MAC address 또는 전화번호 등의 정보가 될 수 있으며, 그 밖에 전자장치를 식별하기 위한 어떠한 형태의 정보라도 가능하다. 본 발명의 실시 예에서는 본 발명을 이해하기 위한 예로써, MAC address 또는 전화번호를 사용하여 설명하였으나, 이에 한정되지는 않는다.
서버 300은 전자장치 100과 동일하게 또는 서버 300만이 건물 내부의 구조 정보(또는 지도 정보)와 각 무선 통신 장치의 위치 정보를 저장하고 있는 상태일 수 있다. 따라서 서버 300은 수신된 신호의 세기 정보와 전자장치 100에서 획득한 센서 정보를 이용하여 전자장치 100의 상대적인 위치를 추정하고, 건물 내부의 구조 정보(지도 정보)를 이용하여 위치를 보정할 수 있다. 또한 신호의 세기를 이용하는 방법 중 하나인 RSSI(수신 신호 세기)를 이용하는 방법 이외에도 및 Cell-ID를 이용하거나, ToA, TDoA, AoA, RTT 등의 방법을 이용하여 수신된 신호의 각도를 이용하거나 또는 송신된 신호가 회신된 시간(RTT, Round Trip Time)을 이용하여 위치를 추정할 수 있다.
한편, 서버 300은 건물 내의 특정한 제어를 수행하는 서버가 될 수 있다. 예컨대, 실내의 조명, 공조 시스템, 에어컨, 화재 시에 사용자의 위치 감지 등 다양한 형태의 제어를 수행할 수 있다. 서버 300에서 제어할 수 있는 동작들에 대해서는 후술되는 서버 300을 설명하면서 보다 상세히 살펴보기로 한다. 여기서는 실내의 조명을 제어하는 경우를 가정하기로 한다. 또한 도 1에서는 라인의 복잡성으로 인해 서버 300이 제어하는 복수의 조명들 50-1, 50-2와의 연결 라인은 예시하지 않았음에 유의하자.
도 1에서는 사용자가 이동하는 복도의 경로에 복수의 조명들 50-1, 50-2를 예시하고 있다. 이처럼 예시된 조명들 50-1, 50-2는 서버 300의 제어에 의거하여 온/오프될 수 있다. 이를 위에 설명한 2가지 방식에 따라 좀 더 살펴보기로 하자.
먼저 서버 300은 전자장치 100으로부터 추정 및 보정된 위치 정보를 수신하는 경우 서버 300은 전자장치로부터 수신된 위치 정보에 기반하여 복수의 조명들 50-1, 502를 제어할 수 있다. 즉, 사용자의 전자장치 100의 위치가 임의의 특정 영역 내에 존재하는지 또는 부재하는지 여부를 판별하여 복수의 조명들 50-1, 50-2를 제어할 수 있다. 여기서 임의의 특정 영역은 이하에서 설명되는 존재(Presence) 판단 영역이 될 수 있으며, 임의의 특정 영역 또는 존재 판단 영역은 아래에서 좀 더 설명하기로 한다. 또한 복수의 조명들 50-1, 50-2를 제어하는 경우를 예를 들면, 서버 300은 사용자가 지나간 경로의 조명은 오프하고, 사용자의 시야를 제공해야 하는 위치의 조명을 온 시킬 수 있다.
다른 방법으로 전자장치 100은 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3로부터 수신된 신호의 세기를 측정하여 해당하는 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로 보고하거나 또는 하나의 특정한 무선 통신 장치 예컨대, 가장 인접한 무선 통신 장치인 제1무선 통신 장치 200-1로 보고할 수 있다. 이때에도 전자장치 100은 센서로부터 획득된 정보와 자신의 식별자 정보를 함께 제1무선 통신 장치 200-1로 보고할 수 있다. 이에 따라 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3 각각이 또는 제1무선 통신 장치 200-1은 전자장치 100으로부터 수신된 신호 세기 정보와 센서 정보를 서버 300으로 보고할 수 있다. 이에 따라 서버 300은 각 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로부터 수신된 신호 세기 정보 및 센서에서 획득된 정보에 기반하여 전자장치 100의 위치를 추정할 수 있다. 또한 서버 300은 전자장치 100의 추정된 위치를 건물의 구조 정보(도면)를 이용하여 보정할 수 있다. 이에 따라 전자장치 100의 위치 즉, 사용자의 위치를 추정할 수 있다. 이처럼 전자장치 100의 위치 추정 및 보정이 이루어지면, 서버 300은 사용자가 지나간 경로의 조명은 오프하고, 사용자의 시야를 제공해야 하는 위치의 조명을 온 시킬 수 있다.
이상에서 설명한 도 1의 예시에서 서버 300은 서비스를 제공하기 위한 서버와 사용자의 위치가 특정한 존재(presence) 판단 영역 내에 재/부재를 판단하는 서버를 하나의 서버로 예시하였으나, 두 개 또는 그 이상의 서버들로 구성될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 도 1 및 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 하나의 서버인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
여기서 존재(presence) 판단 영역이란, 다양한 형태가 될 수 있다. 가령, 물리적으로 구분된 회의실, 휴게실, 개인 사무실, 호텔의 객실, 학교의 교실 등을 하나의 존재(presence) 판단 영역으로 설정할 수 있다. 보다 다양한 형태로 넓은 사무실 내에 파티션으로 구분된 공간들을 각각 하나의 존재(presence) 판단 영역으로 설정하여 구분할 수도 있다. 또 다른 형태로 물리적으로 구분되지 않는 공간을 복수의 존재(presence) 판단 영역으로 구분할 수도 있다. 예컨대, 건물 내의 복도 또는 도로, 인도 등의 거리에서 특정한 구간 단위를 존재(presence) 판단 영역으로 구분할 수도 있다. 이때, 건물이나, 도로, 인도 등에서 임의 설정 영역의 중앙은 전등 또는 가로등과 같이 자동 제어가 필요한 물체를 중심으로 설정할 수 있다. 그 외에도 자동 제어가 필요하지 않은 다양한 경우에도 존재(presence) 판단 영역을 구분할 수 있다. 가령, 건물 내에 화재 등이 발생하여 사용자의 위치를 추정해야 하는 경우 또는 침입 감지 시스템에서 침입자의 위치를 판정해야 하는 경우 등에서 사용자의 위치를 보다 정확하게 추정하기 위해 존재(presence) 판단 영역을 구분할 수 있다. 또한 서로 다른 존재 판단 영역이 중첩되도록 구성할 수도 있다. 이러한 전자장치는 사용자에 의해 수동으로 또는 특정 영역에 진입하는 경우 자동으로 존재 판단 영역 및 존재 판단 영역의 경계 영역 정보를 소정의 서버로부터 획득할 수 있다. 이때 소정의 서버는 도 1에 예시한 서버와 같은 서버일 수도 있고 다른 서버일 수도 있다. 또한 전자장치는 지도 정보뿐 아니라 건물인 경우 건물의 내부 구성 정보, 예컨대 파티션 정보, 객실 정보 등의 물리적 정보 등을 사용자에 의해 수동으로 또는 자동으로 수신하여 저장할 수도 있다. 위에서 언급한 경계 영역은 이하에서 설명하는 존재 판단 영역 내부와 외부를 판별하기 위한 두께(폭)에 해당할 수 있다. 경계영역에 대해서는 이하에서 더 살펴보기로 한다.
또한 이상에서는 조명을 이용하여 본 발명의 전체적인 동작을 설명하였으나, 보다 다양한 형태의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러면 먼저 이하에서 본 발명에 필요한 각 장치들의 내부 구성들을 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치의 기능적 블록 구성도이다.
도 2의 예시에서 전자장치는 휴대 또는 착용이 가능하며, 무선 통신이 가능한 전자장치이며, 일반적으로 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 스마트 워치, 밴드, 반지, 목걸이, AR 글래스, HMD 등의 같은 장치가 될 수 있다. 그 외에도 사용자가 착용 또는 휴대할 수 있는 형태의 어떠한 전자장치라도 무방함에 유의하자. 한편, 본 발명의 도 2에 따른 구성은 자동차, 자전거와 같은 이동수단, 인공지능 로봇 또는 드론 등에 탑재하여 적용할 수도 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 사용자가 휴대 또는 착용할 수 있는 형태로 가정하여 설명하기로 한다.
단말 무선 통신부 101은 셀룰라 네트워크를 비롯하여 다양한 형태의 무선 통신 장치와 데이터 또는/및 신호를 송수신할 수 있다. 셀룰라 방식의 무선 통신 외의 다른 방식은 예컨대, Wi-Fi, Bluetooth, BLE, Zigbee, Z-wave, UWB, GPS, 적외선, 초음파 신호 등의 다양한 형태가 될 수 있다.
가령, 단말 무선 통신부 101이 셀룰라 방식의 네트워크를 통해 데이터와 제어 신호들을 송신 및 수신하는 경우 단말 무선 통신부 101은 셀룰라 방식에 따라 데이터 또는 신호의 송신을 위해 데이터 또는 신호를 부호화 및 변조하기 위한 구성과 대역 상승 변환하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 또한 단말 무선 통신부 101은 셀룰라 방식에 따라 데이터 또는 신호의 수신을 위해 무선 신호를 기저대역의 신호로 변환하기 위한 구성 및 기저대역의 신호를 복조 및 복호하기 위한 구성을 포함할 수 있다.
반면에 단말 무선 통신부 101이 Wi-Fi 방식을 지원하는 경우 Wi-Fi 방식에 맞춰 상기한 동작을 수행하기 위한 구성을 가질 수 있다. 이러한 단말 무선 통신부 101은 상술한 무선 통신 방식들 중 적어도 하나의 무선 통신 방식을 지원할 수 있으며, 복수의 무선 통신 방식을 지원할 수도 있다.
단말 무선 통신부 101은 각각의 무선 네트워크를 통해 신호의 송수신을 수행하며, 무선 네트워크의 특정 노드로부터 수신된 신호의 세기, 예를 들어 수신 신호 세기 정보를 측정하고, 그 결과를 단말 제어부 111로 제공할 수 있다. 수신 신호의 세기를 측정하는 방법은 각 시스템마다 유사하거나 동일한 형태로 이루어질 수 있으나 구체적인 방법은 각 시스템마다 다양한 형태로 측정할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 각각의 측정 방법에 대해서는 구체적인 제한을 두지 않기 때문에 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한 단말 제어부 111의 제어에 의거하여 사용자가 원하는 무선 통신 서비스를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라 본 발명의 실시 예에 따라 무선 네트워크의 특정 노드로부터 수신된 신호의 세기 정보를 해당하는 노드 또는 복수의 노드들로 제공할 수 있다.
단말 센서부 103은 자이로스코프, 가속도 센서, 기압 센서, 관성 센서 등 전자장치의 위치 보정을 위한 각종 센서들을 포함할 수 있다. 그 외에 사용자의 편의를 위한 다양한 센서들을 더 포함할 수 있다. 단말 센서부 103은 사용자의 이동 정보에 기반하여 각 센서들에서 센싱된 정보를 단말 제어부 111로 제공할 수 있다. 여기서 이동 정보는 전자장치를 휴대한 사용자가 이동함에 따라 단말 센서부 103에서 센싱된 정보일 수 있다. 따라서 단말 센서부 103에서 센싱된 정보는 이동 정보를 유추하기 위해 사용될 수 있다. 또한 단말 센서부 103은 사용자의 편의를 위한 센서들에서 센싱된 정보 예컨대, 지문인식 등과 같은 생체 인식 정보 또는 터치 정보 등의 다양한 센싱 정보를 단말 제어부 111로 제공할 수 있다.
단말 메모리 105는 전자장치에서 필요로 하는 각종 제어 정보를 저장하기 위한 영역을 가지며, 전자장치의 제어 시 발생되는 데이터를 임시로 저장할 수 있는 영역을 포함한다. 또한 단말 메모리 105는 본 발명에 따라 위치 정보를 추정하고, 추정된 위치 정보를 보정을 위한 제어 데이터(또는 프로그램)를 더 저장할 수 있다. 다른 실시 예에 따라 단말 메모리 105는 본 발명에 따라 위치 정보를 추정하고 추정된 위치 정보를 서버로 제공하기 위한 제어 데이터(또는 프로그램)를 더 저장할 수 있다. 또한 단말 메모리 105는 본 발명에 따라 위치 정보를 추정하고, 추정된 위치를 1차 및 2차 보정한 최종 보정 위치를 저장하기 위한 영역을 더 포함할 수 있다. 이러한 최종 보정 위치 정보는 필요한 개수만큼 저장할 수 있으며, 스텍 형태로 저장될 수 있다. 가령 이력 정보를 저장하는 메모리 영역이 5개의 이력 정보를 저장하도록 구성된 경우 현재 추정된 정보 이전 5번째까지는 이미 저장되어 있는 상태일 수 있다. 따라서 새로운 데이터가 저장될 시 가장 오래된 위치 이력 정보는 삭제될 수 있다. 이는 메모리의 용량 및 이력 정보가 필요한 양에 따라 달라질 수 있다. 여기서 이력 정보는 전자장치의 위치 정보와 위치의 추정 또는 결정된 시간 정보를 포함한 정보가 될 수 있다. 또한 필요에 따라서는 위치 추정 또는 보정된 근거 데이터를 함께 저장할 수도 있다. 가령, 위치 추정 시 전자장치 내에 포함된 각종 센서 예컨대, 자이로스코프 또는 가속도 센서, 기압 측정기 등의 정보를 이용한 경우 추정에 사용된 정보를 함께 저장할 수도 있다.
또한 단말 메모리 105는 본 발명에 따라 특정한 건물 또는 지역 또는 위치의 지도 정보 및 레이아웃 정보와 존재(presence) 판단 영역 정보를 저장하는 영역을 더 포함할 수 있다. 예를 들어 존재 판단 영역이 4각형 형태를 가지는 경우 존재(presence) 판단 영역 정보는 존재 판단 영역의 두께 정보를 이용하여 8개의 좌표 정보로 구성될 수 있다. 이를 도 7d를 참조하여 먼저 살펴보기로 한다. 도 7d의 참조부호 671, 672, 673, 674, 675, 676, 677, 678은 각각 하나의 좌표들로 설정 가능하며, 각 좌표 값들을 예시하면 아래 <표 4>와 같이 예시할 수 있다.
위의 <표 4>에서 x좌표와 y좌표는 실제적인 위치 값이 아닌 상대적인 위치 값이 될 수 있다. 이처럼 존재 판단 영역이 4각형 형태를 가지는 경우 본 발명에서는 존재 판단 영역의 내에 전자장치 100을 휴대한 사용자가 존재하는지 여부를 판별하기 위해 존재 판단 영역의 두께 정보를 더 포함할 수 있다. 만일 위도, 경도 정보를 이용한다면, 존재 판단 영역의 내부의 각 꼭지점들(673, 674, 675, 676)과 존재 판단 영역 밖의 경계에 위치한 4개의 각 꼭지점들(671, 672, 677, 678)의 위도와 경도 정보들이 저장될 수도 있다. 이러한 정보들은 <표 4>의 예시와 같이 하나의 테이블 형태로 저장될 수도 있고, 지도 데이터에 부가하여 포함될 수도 있다. 또한 앞에서 살펴본 바와 같이 건물 내부에 존재 판단 영역을 설정하는 경우 하나의 층에 복수 개의 존재 판단 영역들을 설정할 수 있다. 앞서 예시한 바와 같이 복도에서 각각의 조명 단위로 존재 판단 영역을 설정할 수도 있고, 하나의 룸, 예컨대 객실, 회의실, 교실 등과 같은 영역들을 각각 존재 판단 영역으로 설정하여 사용자의 재/부재를 판단한 후 공조 제어를 수행하도록 할 수 있다. 또한 하나의 존재 판단 영역과 다른 하나의 존재 판단 영역은 필요에 따라 서로 중첩되지 않도록 설정할 수도 있고, 일정한 영역이 중첩되도록 설정할 수도 있다. 가령, 복도에서 조명을 제어하는 경우 조명 제어를 위해 각 조명 별로 설정된 존재 판단 영역들은 중첩되도록 설정할 수도 있다. 뿐만 아니라 하나의 넓은 존재 판단 영역 내에 하나 또는 복수 개의 존재 판단 영역이 포함될 수도 있다. 가령, 회사의 사무실이 매우 넓은 영역인 경우 특정한 사용자가 사무실 내에 존재하는지 여부만을 검출하기 위한 제1존재 판단 영역이 필요할 수 있다. 또한 사용자가 자신의 자리 가령, 특정한 파티션 내에 위치하는지 여부를 판별하여 에어컨, 난방기구, 또는 조명 등을 제공하기 위한 제2존재 판단 영역을 가질 수도 있다. 이러한 제2존재 판단 영역은 복수개가 될 수도 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 중첩될 수도 있고, 중첩되지 않을 수도 있다.
뿐만 아니라 단말 메모리 105는 사용자의 필요 또는 편의를 제공하기 위한 각종 정보를 저장하기 위한 영역을 더 포함할 수 있다. 이러한 단말 메모리 105를 구성하는 형태는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 내장형 메모리, 외장형 메모리 등의 다양한 형태를 가질 수 있다. 본 발명에서는 단말 메모리 105의 형태 및 구성 방식 등에 대해서는 특별한 제약을 두지 않는다.
단말 입력부 107은 사용자가 전자장치와 인터페이스를 제공하기 위한 하나의 입력 수단이다. 단말 입력부 107은 터치 입력, 펜 입력, 터치 앤 드래그 입력, 호버링 입력, 키 입력, 음성 입력 등의 다양한 형태의 입력을 수용할 수 있는 형태를 취할 수 있다. 또한 단말 입력부 107은 사용자의 입력을 검출하여 검출된 신호를 단말 제어부 111로 제공한다.
표시부 109는 단말 제어부 111의 제어에 의거하여 전자장치의 현재 상태 및 사용자와의 인터페이스를 위한 GUI를 제공할 수 있다. 이러한 표시부 109는 LED, LCD, OLED, 홀로그램 등의 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 본 발명에서는 표시부 109의 구성 및 형태에 대해서는 특별한 제한을 두지 않기로 한다. 다만 본 발명에 따라 표시부 109는 특정한 경우에 디스플레이 화면의 표시를 변경할 수 있다. 가령, 존재 판단 영역 내에서 표시되도록 미리 설정된 정보가 존재하고 미리 설정된 존재 판단 영역 내부로 판단되는 경우, 제어부 111의 제어에 의해 미리 설정된 정보를 표시할 수 있다. 또한 단말 제어부 111은 특정한 화면의 표시를 수행하는 중 사용자로부터 터치 입력 또는 표시되는 데이터에 대응한 입력이 존재할 시 그에 해당하는 제어를 수행할 수 있다. 이때, 특정한 경우에 단말 제어부 111은 외부의 다른 전자장치를 제어하기 위한 동작을 수행할 수도 있다.
또한 단말 입력부 107과 표시부 109는 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 예컨대, 터치스크린 형식으로 표시부 109와 단말 입력부 107이 하나의 모듈로 구성될 수도 있음은 이 분야의 당업자에게 자명하다.
단말 제어부 111은 전자장치의 전반적인 제어를 수행하며, 특히 본 발명에 따라 위치를 추정하고, 추정된 위치를 보정하기 위한 동작의 제어를 수행할 수 있다. 또한 본 발명에 따라 제어부 111은 표시부 109를 제어하여 특정한 경우에 디스플레이 화면의 표시를 변경하도록 제어할 수 있다. 특정한 위치에서 미리 설정된 정보 가령 게임의 경우 게임에 필요한 정보 또는 스포츠 경기장에서 표시되도록 설정된 정보 또는 학교에서 설정되도록 표시된 정보 등이 존재하는 경우 또는 서버로부터 표시 변경 요청 정보를 수신하는 경우 제어부 111은 존재 판단 영역의 진입 여부 및 재실 여부에 기반하여 해당하는 정보가 표시부 109에 표시되도록 제어할 수 있다.
이러한 단말 제어부 111은 어플리케이션 프로세서로 구성할 수 있다. 본 발명에 따라 단말 제어부 111에서 수행되는 위치 추정, 추정된 위치의 보정 또는 위치 추정 및 보정을 위한 정보의 전송에 대해서는 후술되는 도면들을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 하자.
이상에서 설명한 단말은 사용자가 휴대하는 경우의 전자장치를 예로 설명하였다. 하지만, 앞에서 살펴본 바와 같이 인공지능 로봇, 드론 또는 사업장에서 사용자를 식별하기 위한 인식카드 등에 적용되는 경우 위에서 설명한 구성 중 일부만을 가질 수도 있음은 당업자에게 자명하다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 Wi-Fi 기기의 블록 구성도이다.
도 3의 예시는 앞서 설명한 도 1에서 무선 통신 장치에 대응하는 노드의 일 예시이다. 앞서 설명한 바와 같이 무선 통신 장치는 다양한 형태가 될 수 있으며, 본 발명에서는 하나의 실시 예로써 Wi-Fi 장치를 예로 설명하기로 한다. 또한 이러한 Wi-Fi 기기는 무선 접속점(Access Point)이 될 수도 있으며, 유무선 공유기의 형태를 가질 수도 있다.
Wi-Fi 통신부 201은 Wi-Fi 방식에 따라 데이터 또는 신호의 송신을 위해 데이터 또는 신호를 부호화 및 변조하기 위한 구성과 대역 상승 변환하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 또한 Wi-Fi 통신부 201은 Wi-Fi 방식에 따라 데이터 또는 신호의 수신을 위해 무선 신호를 기저대역의 신호로 변환하기 위한 구성 및 기저대역의 신호를 복조 및 복호하기 위한 구성을 포함할 수 있다. Wi-Fi 통신부 201은 본 발명에 따라 특정한 신호, 예컨대 전자장치 100으로부터 각 노드들의 수신 신호 세기 정보와 센싱 정보를 수신할 시 Wi-Fi 제어부 209로 제공할 수 있다.
Wi-Fi 메모리 203은 Wi-Fi 기기에서 필요로 하는 각종 제어 정보를 저장하기 위한 영역을 가지며, Wi-Fi 기기의 제어 시 발생되는 데이터를 임시로 저장할 수 있는 영역을 포함한다. 뿐만 아니라 Wi-Fi 기기 메모리 203은 본 발명에 따른 동작을 수행하기 위한 제어 데이이터를 저장할 수 있다.
Wi-Fi 입력부 205는 사용자 또는 운영자가 Wi-Fi 장치에 특정한 데이터를 입력하거나 또는 Wi-Fi 기기의 리셋을 수행하는 등의 각종 입력을 위한 구성이다. 이러한 Wi-Fi 입력부 205는 다른 장치와의 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자 또는 운영자가 노트북 컴퓨터 또는 PC 또는 서버 컴퓨터 등의 다른 입력장치를 이용하여 Wi-Fi 기기에 특정한 정보를 입력하고자 하는 경우 외부 장치와 인터페이스를 위한 구성을 포함할 수 있다. Wi-Fi 입력부 205는 외부 장치 또는 사용자의 입력을 수신할 시 Wi-Fi 제어부 209로 제공한다.
Wi-Fi 네트워크 인터페이스 207은 Wi-Fi 기기에서 네트워크 가령, 사설 네트워크 또는 공중망 또는 인터넷 등의 다양한 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스이다. 따라서 Wi-Fi 네트워크 인터페이스 207은 Wi-Fi 기기에서 네트워크 상에 존재하는 다른 장치로 데이터를 송신하거나 또는 네트워크 상에 존재하는 다른 장치로부터 데이터를 수신하기 위한 인터페이스 구성을 가진다. 이러한 Wi-Fi 네트워크 인터페이스 207의 구성은 널리 알려진 구성이므로, 여기서는 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
Wi-Fi 제어부 209는 Wi-Fi 기기의 전반적인 동작을 제어한다. 가령, 자신의 영역 내에 특정한 전자장치가 진입하였는지를 검출하기 위한 제어 동작, 새로운 전자장치가 진입할 시 해당 전자장치를 등록하기 위한 제어 동작, 새로운 전자장치가 통신을 원하는 경우 통신을 수행하기 위한 제어 동작을 수행할 수 있다. 또한 Wi-Fi 제어부 209는 본 발명에 따라 특정한 신호 예컨대, 위치 추정 및 보정을 위한 정보를 수신할 시 이를 서버 300로 제공하기 위한 제어를 수행할 수 있다. 이에 대한 보다 자세한 내용은 후술되는 도면을 참조하여 더 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버 장치의 블록 구성도이다.
서버 인터페이스 301은 무선 통신 장치 또는 인터넷 또는 공중망 또는 공공망, 사설망 등의 다양한 네트워크와 연결하기 위한 인터페이스이다. 따라서 서버 인터페이스 301은 서버에서 네트워크 상에 존재하는 다른 장치로 데이터를 송신하거나 또는 네트워크 상에 존재하는 다른 장치로부터 데이터를 수신하기 위한 인터페이스 구성을 가진다. 또한 서버 인터페이스 301은 본 발명의 실시 예에 따라 소정의 장치를 제어하기 위한 신호를 송신할 수 있다. 이러한 서버 네트워크 인터페이스 301의 구성은 널리 알려진 구성이므로, 여기서는 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
서버 메모리 303은 서버에서 필요로 하는 각종 제어 정보를 저장하기 위한 영역을 가지며, 서버의 구동 또는 제어 시 발생되는 데이터를 임시로 저장할 수 있는 영역을 포함한다. 또한 서버 메모리 303은 본 발명에 따라 위치 정보를 추정하고, 추정된 위치 정보를 보정을 위한 제어 데이터(또는 프로그램)를 더 저장할 수 있다.
또한 서버 메모리 303은 본 발명에 따라 위치 정보를 추정하고, 추정된 위치를 1차 및 2차 보정한 최종 보정 위치를 저장하기 위한 영역을 더 포함할 수 있다. 이러한 최종 보정 위치 정보는 필요한 개수만큼 저장할 수 있으며, 스텍 형태로 저장될 수 있다. 가령 이력 정보를 저장하는 메모리 영역이 5개의 이력 정보를 저장하도록 구성된 경우 현재 추정된 정보 이전 5번째까지는 이미 저장되어 있는 상태일 수 있다. 따라서 새로운 데이터가 저장될 시 가장 오래된 위치 이력 정보는 삭제될 수 있다. 이는 메모리의 용량 및 이력 정보가 필요한 양에 따라 달라질 수 있다.
또한 서버 메모리 303은 본 발명에 따라 특정한 건물 또는 지역 또는 위치의 지도 정보 및 레이아웃 정보와 존재 판단 영역 정보를 저장하는 영역을 더 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 존재 판단 영역 정보는 존재 판단 영역의 두께 정보를 이용하여 8개의 좌표 정보로 구성될 수 있다. 이러한 정보의 저장은 앞서 설명한 <표 4>와 같은 형태가 될 수 있다.
뿐만 아니라 서버 메모리 303은 특정한 존재 판단 영역과 연동하여 제어하기 위한 데이터를 추가로 저장할 수 있다. 가령, 사무빌딩의 경우 전자장치를 휴대 또는 착용한 사용자의 침입 감지, 응급상황 조난자 감지, 회의실 조명/공조 자동 제어 등에 적용하여 제어하기 위한 제어 데이터를 서버 메모리 303에 저장할 수 있다. 다른 예로, 서버 메모리 303는 상기한 시스템이 가정에서 사용되는 경우 댁내 영유아 안전모니터링, 댁내 가전기기 안전 잠금기능 등에도 사용자의 재/부재에 따라 서비스를 제공하기 위한 제어 데이터를 저장할 수 있다.
또 다른 예로, 서버 메모리 303은 호텔의 경우 공실 조명/공조 자동 제어, 공실 룸 클리닝 서비스, 호텔 부대시설 사용 가이드 등을 제공하기 위해 본 발명을 적용하기 위한 제어 데이터를 저장할 수 있다. 서버 메모리 303은 호텔과 유사하게 학교에 적용되는 경우 강의실 내 기기제어, 자동 출결체크, 면학 동기 부여 서비스 등을 제공하기 위한 제어 데이터를 저장할 수도 있다. 또 다른 예로, 리테일/몰에 적용되는 경우 사용자의 위치를 판단하여 할인 쿠폰의 배부, 상품광고 서비스의 제공 여부 등의 제어를 수행하기 위한 제어 데이터를 서버 메모리 303에 저장할 수 있다.
또 다른 형태로, 운동 경기장에 설치되는 경우 맞춤형 경기안내 서비스를 제공하는 경우 서버 메모리 303은 이에 대한 제어를 위한 데이터를 저장할 수도 있다. 뿐만 아니라 서버 메모리 303은 앞에서 살핀 바와 같이 공장 등에 추가적으로 위험설비 접근 위험안내 방송 등이 자동으로 실행되도록 하기 위한 제어 데이터를 저장할 수도 있다. 또 다른 형태로 도시에서 사용자가 버스 정거장의 미리 설정된 존재 판단 영역 내에 위치하는 경우 서버 메모리 303은 버스 운행정보 안내하도록 하기 위한 제어 데이터를 저장할 수도 있으며, 휴게실 등에서는 AR게임 서비스, 범죄자 위치 모니터링 등에 필요한 제어 데이터를 저장할 수도 있다. 또 다른 예로, 서버 300이 병원에서 환자 또는 외래 진료를 보고자 하는 대기자의 경우 대기 순서 가이드, 회진 동선 가이드 등을 제공하는 경우 서버 메모리 303은 이에 필요한 정보를 저장할 수도 있다.
AR 게임 서비스의 제공 및 전기차 충전 서비스를 첨부된 도면을 이용하여 살펴보기로 하자. 도 13a 및 도 13b는 각각 본 발명에 따라 AR 게임 서비스를 제공하는 경우와 전기차 충전 서비스를 제공하는 경우를 예시한 도면이다.
도 13a를 참조하면, 사용자가 본 발명에 따른 전자장치 100을 소지하고 이동하는 경우를 가정한다. 최초 좌측에 위치한 경우 전자장치 100의 표시부 109에는 일반적인 대기화면 또는 사용자가 원하는 게임의 화면을 제공할 수 있다. 도 13a에서 참조부호 100a는 전자장치 100이 대기화면을 표시하고 있는 경우의 예시도이다.
이후 사용자가 전자장치 100을 휴대 또는 착용 또는 소지하고 좌측의 위치에서 화살표 1010과 같이 이동하여 존재 판단 영역 1000에 진입하는 경우 전자장치 100 또는 서버 300은 전자장치 100이 미리 설정된 존재 판단 영역 1000에 진입한 것을 감지할 수 있다. 따라서 이때 존재 판단 영역 1000 내에 위치하는 경우 전자장치 100은 참조부호 100b와 같이 미리 설정된 게임 화면을 제공할 수 있다. 도 13a에 따르면, 존재 판단 영역 내 1000에서만 게임 화면을 제공하는 등 AR 게임을 실행 가능하게 함으로써, 안전한 게임환경을 제공할 수 있다. 예를 들어, 기존 위치기반 AR 게임 및 서비스 사용시에 발생 가능한 위험지역(도로변, 낙상 위험지역, 공사장 등)에서는 게임을 불가하게 하고, 안전하게 게임을 할 수 있는 임의의 존재 판단 영역 내에서만 게임을 실행 가능하게 함으로써, AR게임 중 안전사고를 방지할 수도 있다.
또 다른 일부 실시 예에 따르면, 존재 판단 영역 내에서만 AR 서비스를 제공 함으로써 존재 판단 영역의 공간 특성에 따라 고실감형 AR 서비스를 제공 할 수 있다. 예를 들어, 특정한 존재 판단 공간이 특정 학교 내 교실이면, 교실 환경에 맞는 선생, 경비원, 학생 등의 가상 AR 게임 아바타를 생성하여 고실감 게임환경을 제공할 수도 있다. 이러한 경우 가상 AR 게임의 아바타는 전자장치의 표시부 109에 표시될 수 있으며, 표시부 109에 표시하기 위한 정보는 미리 저장하고 있거나 또는 서버 300으로부터 수신될 수 있다. 전자장치의 표시부 109는 전자장치와 일체형으로 구성될 수도 있고, 외부에 별도의 다른 전자장치를 통해 표시되도록 제어할 수도 있다. 예컨대, 전자장치를 태블릿 컴퓨터 또는 스마트 폰으로 가정하는 경우 외부 별도의 다른 전자장치는 빔 프로젝터, TV, 홀로그램 장치 등이 될 수 있다. 이러한 표시를 위한 별도의 외부 전자장치와 본 발명에 따른 전자장치가 연동하는 동작에 대해서는 본 발명에서 특별한 제한을 두지 않는다. 따라서 이에 대해서는 추가 설명을 생략하기로 한다. 또한 추가적인 실시 예에 따르면, 존재 판단 영역 내 존재하는 다양한 IoT 기기의 센싱 정보를 활용하여 AR게임 등에 대한 고실감형 AR 서비스를 제공할 수도 있다. 예를 들어 IoT 기기가 온도 센서일 경우, 존재 판단영역 내에서 온도가 달라짐에 따라, 생성되는 게임 아바타 등 AR객체의 형태 및 특징을 다르게 하여, 환경 변화에 따른 고실감형 AR 서비스를 제공 할 수도 있다.
또한 위에서와 같이 전자장치에서 특정한 정보를 표시한 상태에서 사용자로부터 특정한 입력 예컨대, 아바타가 표시된 상태에서 아바타에 대한 행동을 지시하거나 또는 코스튬을 변경하거는 등의 사용자 입력이 존재할 시 전자장치는 이에 대응한 동작을 수행할 수 있다. 여기서는 단순하게 아바타가 표시된 상태에서의 사용자 입력에 대해서만 설명하고 있으나, 전자장치가 직접 또는 다른 전자장치와 연동하여 표시할 수 있는 다양한 형태의 표시 중에 사용자의 입력을 수신할 수 있고, 수신된 입력에 대응한 동작이 가능한 경우 전자장치는 사용자의 입력에 대응한 동작을 수행할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 오프라인 쇼핑몰 매장에서 존재판단 영역으로 설정된 특정 매장에 사용자가 진입 및 재실 판단 시, 해당 매장에 있는 상품 DB정보를 이용하여, 해당 매장 상품에 대한 AR 정보를 고속으로 검색하여 제공할 수도 있다.
또한 일부 실시 예에 따르면, 존재판단 영역이 특정 관광지의 랜드마크 또는 관광명소인 경우, 존재판단 영역에 사용자의 진입 및 재/부재를 판단하여 사용자에게 사진 촬영 시, 촬영이 적합한 장소로 안내하는 촬영가이드를 제공하는 서비스를 제공 할 수도 있다.
또한 일부 실시 예에 따르면, 특정 존재 판단영역에서 사용자의 재/부재를 판단하여, 존재 판단 영역에 재실 판단 시, 현재 공간에 대한 과거의 모습을 AR로 제공해주는 서비스를 제공할 수도 있다. 도 13b는 주차장 내부 중 특정한 영역을 존재 판단 영역으로 설정한 경우의 예시도이다. 도 13b를 참조하면, 전기를 사용하는 자동차가 본 발명에 따른 전자장치 100을 내장하고 있는 경우 해당하는 영역의 위치에 진입 여부를 판별할 수 있도록 구성한 경우이다. 전기를 사용하는 자동차 1020a가 참조부호 1030과 같이 이동하여 충전이 가능한 장소에 위치하는 경우 이를 감지한 충전장치 1040가 자동으로 충전되도록 구성할 수 있다. 참조부호 1020b는 전기를 사용하는 자동차가 존재 판단 영역 내부에 위치하여 자동으로 충전이 이루어지고 있는 경우를 예시하고 있다.
또 다른 예로, 전시장/박물관의 경우 전시작품의 소정 위치를 재/부재 판단을 위한 존재 판단 영역으로 설정하여 전시 작품의 자동 안내 서비스를 제공할 수도 있다. 또 다른 형태로, 교통/도로 서비스를 제공하고자 하는 경우 감시 카메라가 불법 주/정차를 감시하거나, 전기차 충전 서비스를 자동으로 시행하도록 하거나, 자동 주차요금 과금/안내 서비스를 제공하도록 할 수도 있다.
서버 메모리 303에는 이처럼 제어에 필요한 각종 부가적인 데이터와 존재 판단 영역이 매핑되어 데이터베이스화 하여 저장될 수 있다. 이러한 서버 메모리 303을 구성하는 형태는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 내장형 메모리, 외장형 메모리 등의 다양한 형태를 가질 수 있다. 본 발명에서는 서버 메모리 303의 형태 및 구성 방식 등에 대해서는 특별한 제약을 두지 않는다.
사용자 인터페이스 305는 모니터, 스크린, 홀로그램 등의 다양한 형태로 사용자와 서버 간의 인터페이스를 제공하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 또한 사용자 인터페이스 305는 사용자가 서버에 특정한 데이터를 입력하기 위한 키보드, 마우스, 조이스틱 등의 다양한 입력 수단을 포함할 수 있다.
서버 제어부 307은 서버의 전반적인 제어를 수행하며, 특히 본 발명에 따라 위치 정보를 추정하고, 추정된 위치 정보를 보정할 수 있다. 또한 서버 제어부 307은 특정한 전자장치로부터 추정 및 보정된 위치 정보에 기반하여 본 발명에 따라 설정된 존재 판단 영역 내에 재/부재를 판별할 수 있다. 또한 서버 제어부 307은 존재 판단 영역 내에 사용자의 재/부재의 판별 결과에 따라 미리 설정된 제어 동작이 존재하는 경우 해당하는 제어 동작을 수행할 수 있다. 이러한 서버 제어부 307의 구체적인 동작에 대해서는 후술되는 도면을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자장치의 위치의 추정 및 보정 후 그에 따른 제어를 수행할 시 각 노드들의 신호 흐름도이다.
도 5a의 구성에서 전자장치 100은 도 1에서 설명한 사용자가 착용하거나 휴대하거나 사용자가 탑승한 운송수단에 장착할 수 있으며, 무선 통신이 가능한 전자장치를 예시하고 있다. 무선 통신 장치 200은 특정한 위치에 고정된 무선 통신 장치가 될 수 있다. 또한 도 5a에서는 하나의 무선 통신 장치만을 예시하였으나, 실제로 전자장치 100은 복수의 무선 통신 장치들과 동일한 동작을 수행한다. 하지만, 도 5a에서는 설명의 편의 및 도면의 간략화를 위해 예시적으로 하나의 무선 통신 장치만을 도시하였음에 유의하자. 뿐만 아니라 전자장치들 또한 복수 개의 전자장치들이 존재할 수도 있다. 도 5a에서는 각각 하나씩만을 예로써 설명함에 유의하자. 또한 서버 300은 전자장치 100의 위치 정보를 획득하고, 전자장치 100이 미리 설정된 존재 판단 영역 내의 재/부재를 판단하고, 그에 따른 제어 동작을 수행하기 위한 서버가 될 수 있다.
무선 통신 장치 200은 각각의 무선 통신 방식에 따라 자신과 통신할 수 있는 전자장치들에게 무선 통신 장치 200을 알리기 위한 신호를 생성하여 송출할 수 있다. 가령, 무선 통신 장치 200이 셀룰라 네트워크의 기지국인 경우 파일럿 신호 또는/및 셀 식별자 정보 등을 전송할 수 있다. 무선 통신 장치 200이 Wi-Fi 네트워크의 특정한 액세스 포인트(AP)인 경우 자신의 영역을 알리기 위한 신호를 주기적으로 방송하는 신호 등이 될 수 있다. 또한 무선 통신 장치가 위성인 경우 위성의 정보를 포함한 기준 신호를 송출할 수 있다. 그 외에 다른 방식의 무선 통신 시스템의 각 고정 노드들 또한 자신과 통신하기 위한 전자장치를 찾기 위한 탐색 신호 또는 방송 신호를 송출할 수 있다.
전자장치 100은 400단계에서 각 무선 통신 네트워크의 복수의 노드들로부터 수신된 신호의 세기를 이용하여 위치 정보를 추정할 수 있다. 복수의 무선 통신 네트워크로부터 수신된 신호의 세기를 이용하여 위치를 추정하는 방법은 이미 널리 알려진 기술이므로, 여기서는 간략히 몇 가지 예를 들어 살펴보기로 한다.
가령 전자장치 100이 복수의 위성으로부터 위성의 정보와 신호를 수신하는 경우 각각의 위성으로부터 수신된 전파의 각도, 신호의 세기 등을 이용하여 위치를 추정할 수 있다. 또한 전자장치 100이 지도 정보를 포함하는 경우 추정된 위치의 보정이 가능하다. 다른 예로, 전자장치 100이 셀룰라 네트워크의 복수의 기지국들로부터 수신된 신호의 세기에 기반하여 위치를 추정할 수 있다. 이때, 전자장치 100이 추정하는 위치 정보는 기지국들의 좌표를 아는 경우와 기지국들의 좌표를 알 수 없는 경우에 따라 획득된 위치 정보가 절대적인 위치 정보가 될 수도 있고, 상대적인 위치 정보가 될 수도 있다.
또한 사용자가 전자장치 100을 착용 또는 휴대하고 건물 내에 진입하는 경우 위성으로부터의 신호를 수신할 수 없거나 수신된 위성 신호의 오차가 상당히 커지는 문제가 발생할 수 있다. 또한 전자장치 100이 기지국으로부터 수신된 신호의 세기에 기반하여 위치 정보를 추정하는 경우에도 상당한 오차를 가질 수 있다. 따라서 이러한 경우 전자장치 100은 건물 내에 구비되어 있는 Wi-Fi 기기로부터 수신된 신호를 이용할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 전자장치 100이 400단계에서 무선 통신 장치 200로부터 신호 세기에 기반한 위치 추정은 위에서 설명한 다양한 방식들 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 위치를 추정하는 형태가 될 수 있다.
이후 전자장치 100은 402단계에서 센서를 이용하여 위치 추정 값에 대한 보정 값을 생성할 수 있다. 위치 추정 값에 대한 보정 값을 생성하는 경우를 예를 들어 살펴보기로 하자. 전자장치 100의 내부에 지도 정보를 포함하고 있는 경우 전자장치 100은 사용자의 이동 정보를 센서로부터 획득할 수 있다. 가령, 앞서 설명한 각속도계, 가속도계, 기압계 등 사용자의 이동 정보를 획득할 수 있는 적어도 하나 이상의 센서로부터 획득된 정보를 이용하여 전자장치의 이동 방향, 현재의 고도, 이동 속도 등을 추정할 수 있다.
따라서 전자장치 100은 400단계에서 획득한 신호의 세기에 기반하여 위치를 추정하고, 402단계에서 추정된 위치를 보정하기 위한 보정 값을 생성할 수 있다. 또한 이처럼 위치를 추정하고, 추정된 위치를 보정한 값은 전자장치 100의 내부에 구비된 단말 메모리 105에 저장될 수 있다. 뿐만 아니라 위치 보정 시 본 발명에 따라 미리 설정된 존재 판단 영역 내에 위치하는지 여부 또는 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치하는지 여부, 존재 판단 영역에 출입 여부 등을 설정할 수 있다. 또한 전자장치 100은 위치 추정 및 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치하는지 여부, 존재 판단 영역으로 출입 판단, 존재 판단 영역 내에 위치하는지 등의 여부를 판별하기 위해 미리 저장된 지도 정보를 이용할 수도 있으며, 본 발명에 따른 2차 보정 정보를 이용하여 추가 보정을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 후술되는 도면들을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
전자장치 100은 402단계에서 위치 추정 값 및 보정 값을 생성하고, 본 발명에 따른 추가 보정을 수행하여 위치를 결정하면, 404단계에서 결정된 위치를 서버 300으로 전송할 수 있다. 이때, 전자장치 100은 단순히 위치의 좌표만 전달할 수도 있고, 추정 위치 정보와 함께 보정 값 또는 보정에 사용한 정보 등을 함께 전달할 수도 있다. 또한 본 발명에 따른 특정한 존재 판단 영역 내에 위치하는지 여부 정보를 함께 전송할 수도 있다. 도 5a에서는 위치의 좌표만을 전달하는 경우를 가정하여 예시한 도면이다. 또한 전자장치 100은 소정의 네트워크 예컨대, 무선 인터넷 등의 네트워크를 이용하여 서버 300으로 직접 데이터를 전송할 수도 있고, 무선 통신 장치 200을 통해 서버 300으로 위치 정보를 전송할 수도 있으며, 2가지를 모두 병행할 수도 있다.
서버 300은 404단계에서 전자장치 100으로부터 직접 또는 다른 무선 통신 장치를 통해 간접적으로 특정한 전자장치의 위치 정보를 수신하면, 서버 300은 406단계로 진행하여 위치 정보에 기반하여 특정한 존재 판단 영역 내의 재/부재를 판단하고, 설정된 서비스를 제공하도록 제어할 수 있다. 이때, 최종 보정된 전자장치 100의 위치 정보 또는 수신된 위치 정보와 보정에 사용한 정보를 최종 위치 정보와 함께 서버 메모리 303에 저장할 수 있다.
설정된 서비스를 예를 들면, 앞서 설명한 바와 같이 사용자의 이동에 따라 전등의 온/오프를 제어할 수도 있고, 공조 시스템의 구동을 제어할 수도 있다. 설정된 서비스의 다른 예로, 미리 설정된 복수의 인원이 특정한 영역에 위치하는 경우에 제어가 이루어지도록 할 수도 있다. 가령, 건물 내의 회의실에 한 명의 사용자가 진입하는 경우 전원을 온(on) 시키도록 제어하고, 이후 발표자와 주요 참석자들이 모두 회의실 내에 출입한 것으로 검출되는 경우 발표 자료를 스크린 상에 표시하도록 제어할 수도 있다.
이 밖에도 서버 300을 이용하여 제공할 수 있는 형태의 서비스들은 다양한 형태가 될 수 있다. 회사, 학교, 호텔 등의 경우 위와 같이 공조 시스템, 전원의 온/오프 등의 다양한 형태의 서비스를 제공할 수 있다. 다른 예로, 가령 도서실 또는 공공기관, 또는 사용자의 주택 등에서는 사용자의 재/부재를 판단하여 보안 시스템의 온/오프 등을 제어할 수도 있다. 뿐만 아니라 앞서 살펴본 게임, 전기 자동차의 충전, 스포츠 시설에서 제공하기 위한 각종 정보, 상점 등에서의 이벤트 정보 등 다양한 형태의 정보의 제공 또는 제어를 수행할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 전자장치의 위치의 추정 및 보정 후 그에 따른 제어를 수행할 시 각 노드들의 신호 흐름도이다.
도 5b의 구성은 앞서 설명한 도 5a에서의 구성과 동일하다. 따라서 동일한 부분은 간략히 살펴보고, 다른 부분에 대해서만 추가로 더 살펴보기로 한다. 또한 도 5b에서 도 5a와 동일한 부분은 동일한 참조부호를 사용하였음에 유의하자.
전자장치 100은 400단계에서 각 무선 통신 네트워크의 복수의 노드들로부터 수신된 신호의 세기를 이용하여 위치 정보를 추정할 수 있다. 이후 전자장치 100은 402단계에서 센서를 이용하여 위치 추정 값에 대한 보정 값(또는 정보)을 생성할 수 있다.
따라서 전자장치 100은 400단계에서 획득한 신호의 세기에 기반한 위치 추정 값(정보)을 생성하고, 402단계에서 생성한 보정 값(정보)을 생성한다. 이때, 전자장치 100은 400단계에서 위치를 추정할 수도 있고, 단지 신호의 세기 정보만을 획득하여 저장할 수도 있다. 또한 전자장치 100은 402단계에서도 센서들을 이용하여 보정 값을 생성할 수도 있고, 단지 센서들로부터 수신된 정보만을 생성할 수도 있다.
이처럼 측정한 신호의 세기 및 센서 값은 추정 위치 정보 및 보정 값으로 생성하여 410a 단계 및 410b 단계와 같이 무선 통신 장치 200을 통해 서버 300으로 전송할 수 있다. 이때에도 도 5a에서 설명한 바와 같이 무선 통신 장치 200을 통하지 않고, 직접 서버 300으로 전송할 수도 있다. 또한 측정된 신호의 세기 정보를 무선 통신 장치 200으로 전송할 시 전자장치 100은 복수의 무선 통신 장치들로부터의 신호 세기를 측정한다. 이는 앞서 도 1에서 설명한 바와 같이 복수의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3로부터 수신된 신호의 세기를 측정하는 것이다. 이후 전자장치 100은 측정된 신호 세기 값을 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3으로 전송할 수도 있다. 그러면 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3은 전자장치 100으로부터 수신된 신호 세기 정보를 서버 300으로 전송할 수 있다. 이때, 전자장치 100은 센서를 이용하여 생성한 보정 값을 직접 또는 무선 통신장치 200을 통해 서버 300으로 전송할 수 있다.
또 다른 방법으로, 전자장치 100은 복수의 무선 통신 장치들로부터의 신호 세기를 측정한다. 이는 앞서 도 1에서 설명한 바와 같이 복수의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3로부터 수신된 신호의 세기를 측정한다. 이후 전자장치 100은 측정된 신호 세기 값을 각각의 무선 통신 장치들 200-1, 200-2, 200-3 중 하나의 무선 통신 장치로 전송할 수도 있다. 이때, 전자장치 100이 측정된 신호의 세기를 전송하는 하나의 무선 통신 장치는 측정된 신호의 세기가 가장 쎈 무선 통신 장치가 될 수 있다.
서버 300은 이처럼 410a 단계 및 410b 단계와 같이 또는 전자장치 100으로부터 직접 측정된 신호의 세기 정보와 센서를 이용한 보정 값 정보를 수신하면, 412단계에서 위치를 결정하고, 설정된 서비스를 제공할 수 있다. 이때 위치를 결정하는 동작은 도 5a에서 전자장치 100이 수행하는 동작과 동일한 동작이 될 수 있다. 예를 들어, 서버 300은 지도 정보와 무선 통신 장치의 위치 정보를 활용하며, 각 무선 통신 장치들로부터의 신호 세기에 기반하여 위치를 추정하고, 전자장치 100의 센서에서 생성된 보정 값을 이용하여 위치를 보정할 수 있다. 또한 서버 300은 위치 보정 시 본 발명에 따라 미리 설정된 존재 판단 영역 내에 위치하는지 여부 또는 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치하는지 여부, 존재 판단 영역에 출입 판단 여부 등을 설정할 수 있다. 또한 서버 300은 위치 추정 및 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치하는지 여부, 존재 판단 영역으로 출입 판단, 존재 판단 영역 내에 위치하는지 등의 여부를 판별하기 위해 미리 저장된 지도 정보를 이용할 수도 있다. 이에 대해서는 후술되는 도면들을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
이상에서 설명한 방법을 이용하여 위치의 결정 및 위치 결정에 기반하여 존재 판단 영역의 재/부재를 결정한 이후 서버 300은 설정된 서비스를 제공하도록 제어할 수 있다. 설정된 서비스는 도 5a에서 예시한 서비스들이 될 수도 있고, 그 밖의 다른 서비스들이 될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전자장치의 위치를 결정하기 위한 제어 흐름도이다.
도 6의 제어 흐름도는 앞서 설명한 바와 같이 전자장치 100에서 이루어질 수도 있고, 서버 300에서 이루어질 수도 있다. 이하의 설명에서는 전자장치 100에서 이루어지는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
전자장치 100의 단말 제어부 111은 500단계에서 단말 무선 통신부 101을 통해 무선 통신 장치들의 신호를 수신하여 신호의 세기를 측정함으로써 1차적인 위치 정보를 획득할 수 있다. 가령 서로 다른 3개의 무선 통신 장치들로부터 신호의 세기를 측정하고, 각 무선 통신 장치들의 위치 정보를 알 수 있는 경우 각각의 무선 통신 장치들로부터 수신된 신호의 세기에 기반하여 동심원을 설정하고, 설정된 동심원의 교차 지점 내에서 전자장치가 위치하는 것으로 추정할 수 있다. 또한 동심원들의 교차 지점이 넓은 경우 교차 지점들의 꼭지점들로부터 무게 중심점을 결정하는 등의 방법을 이용하여 단말의 위치를 추정할 수 있다.
또한 이때, 전자장치 100은 센서를 이용하여 전자장치의 추정된 위치를 보정할 수 있다. 전자장치의 센서를 이용하는 경우 사용자의 이동 방향 및 이동 속도를 센서를 통해 획득할 수 있으며, 신호의 세기가 측정된 위치로부터 얼마만큼 이동하였는지를 계산하여 위치를 보정할 수 있다. 또한 이때, 전자장치 100이 지도 정보를 가지고 있는 경우 위치 보정을 보다 원활히 할 수 있다. 지도 정보를 이용하는 경우 사용자의 이동 경로를 지도 정보에 근거하여 확보할 수 있으므로, 보다 정확한 보정이 가능할 수 있다.
이후 단말 제어부 111은 502단계에서 전자장치 100의 추정 위치가 미리 설정된 존(zone)의 구분을 위한 존재 판단 영역의 경계 영역에 있는가를 검사할 수 있다. 본 발명에서 미리 설정된 존(zone)은 앞서 설명한 바와 같이 서버 300이 특정한 제어를 위해 미리 설정된 존재 판단 영역이 될 수 있다. 이러한 존재 판단 영역은 앞서 설명한 바와 같이 실제 물리적으로 구별된 존(zone)이 될 수도 있고, 논리적으로만 구분된 가상의 존이 될 수도 있다. 예컨대, 앞에서 예를 들어 설명한 회의실의 경우 물리적인 존과 가상의 존을 동일하게 설정할 수 있다. 반면에 복도에서 각 전등의 온/오프를 제어하기 위한 경우 물리적인 존이 아닌 가상의 논리적인 존만 존재하게 된다. 본 발명에서 존재 판단 영역이라 함은 존재 판단을 위해 앞에서 예시하여 설명한 도 7d의 내부 영역을 의미한다. 또한 존재 판단 영역의 경계라 함은 앞서 도 7d의 예시를 통해 설명한 존재 판단 영역의 내부와 외부의 경계를 구분하기 위한 두께 영역이 될 수 있다. 존재 판단 영역의 내부와 외부의 경계를 구분하기 위한 경계 영역 즉, 두께(폭)의 설정에 대해서는 이하에서 더 상세히 살펴보기로 한다.
또한 본 발명에서는 존재 판단 영역 내의 재/부재를 보다 정확하게 설정하기 위해 단말 제어부 111은 500단계에서 전자장치의 위치가 추정 및 1차 보정이 된 후 502단계에서 보정된 위치가 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치하고 있는가를 검사할 수 있다. 이러한 존재 판단 영역 및 존재 판단 영역의 경계 영역 정보는 앞서 설명한 도 7d에서와 같은 형태로 단말 메모리 105에 미리 저장된 상태일 수 있다. 따라서 단말 제어부 111은 502단계에서 보정된 현재의 위치가 존재 판단 영역의 경계 영역인가를 검사할 수 있다. 존재 판단 영역을 구분을 위한 경계 영역에 위치하는 경우 단말 제어부 111은 504단계로 진행하고, 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치하지 않는 경우 506단계로 진행한다. 존재 판단 영역의 경계 영역에 대해서는 후술되는 도면을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
먼저 504단계로 진행하는 경우를 살펴보기로 한다. 단말 제어부 111은 504단계로 진행하는 경우 위치 보정을 위한 경계 영역 탈출 알고리즘에 기반하여 사용자 위치를 보정할 수 있다. 이러한 탈출 알고리즘 또한 이하에서 보다 상세히 살펴보기로 한다. 또한 단말 제어부 111은 탈출 알고리즘에 기반하여 위치를 보정한 이후 506단계로 진행하여 이력 정보를 이용하여 존재 판단 영역 내의 출입을 판단할 수 있다.
단말 제어부 111은 이력 정보에 기반하여 존재 판단 영역의 출입을 결정한 후 단말 제어부 111은 508단계에서 실제 전자장치 100이 존재 판단 영역 내로 진입하였는가를 검사할 수 있다. 508단계의 검사결과 존재판단 영역 내에 진입한 것으로 검사되는 경우 단말 제어부 111은 510단계로 진행하며, 존재 판단 영역 내로 진입하지 않은 것으로 판단되는 경우 500동작으로 진행한다.
이후 단말 제어부 111은 이상의 정보를 기반으로 508단계에서 존재 판단 영역 내에 진입하였는가를 판단할 수 있다. 이후 단말 제어부 111은 510단계에서 이력 경로에 기반하여 적응적 가상 경계(Adaptive Geo-fence) 알고리즘을 적용하여 재실 여부를 판별할 수 있다. 이력 경로란, 미리 설정된 횟수만큼 전자장치 100의 위치 정보를 저장하고 있는 정보가 될 수 있다. 가령, t1의 시점부터 t4의 시점까지 4개의 위치 정보를 저장하고 있고, t1의 시점이 가장 오래된 시점이며, t4의 시점이 가장 최근의 시점이라고 가정하자. 이러한 경우 이력 정보는 t1 -> t2 -> t3 -> t4의 각 위치 정보가 될 수 있다. 앞서 언급한 적응적 가상 경계 알고리즘을 적용한 재실 여부 판단은 후술되는 도면을 참조하여 더 살펴보기로 한다.
이상에서는 전자장치 100에서 상기한 동작이 이루어지는 경우를 가정하였다. 이를 다시 서버 300에서 이루어지는 경우 중 차이가 있는 부분을 살펴보면, 주체가 서버로 변경된다는 차이가 있다. 즉, 500단계에서 서버 300은 단말로부터 직접 또는 다른 무선 통신 장치들로부터 전자장치 100이 측정한 신호의 세기를 수신하고, 수신된 신호의 세기에 기반하여 전자장치 100의 위치를 추정할 수 있다. 따라서 전자장치 100의 위치를 추정하는 주체가 서버 300으로 변경된다는 차이가 있다. 그 외에 나머지 부분에서도 주체가 서버 300에서 이루어진다는 점 외에 구체적인 동작의 차이는 없다. 또한 상황에 따라 500 단계의 동작은 전자장치 100에서 이루어지고, 502단계의 동작부터 서버 300에서 이루어질 수도 있다. 그러므로 도 5의 경우 각각의 주체가 전자장치 100 또는 서버 300 중 어느 한 곳에서 이루어질 수 있음에 유의하자.
그러면, 여기서는 먼저 도 7a를 참조하여 간략히 탈출 알고리즘의 원리와 이력 정보를 이용하여 존재 판단 영역 내의 재/부재를 판단하기 위한 방식에 대해서만 살펴보기로 하자.
도 7a는 본 발명의 실시 예에 따라 경계 영역 탈출 알고리즘의 기본 원리 및 존재 판단 영역 내의 재/부재를 설명하기 위한 일 예시도이다. 도 7a의 예시에서 회의실을 가정하기로 하자. 회의실은 회의실 내부 영역과 외부 영역을 구분하는 물리적인 구조물이 설치될 수 있다. 본 발명에서는 물리적인 구조물 외에 존재 판단 영역의 두께를 설정하기 위한 임의의 경계 영역을 추가로 이용한다. 또한 실제의 물리적인 구조물이 존재하는 경우 물리적인 구조물 정보와 이력 정보를 이용하여 존 내에 재/부재를 판단하는데 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 존재 판단 영역의 회의실 내부와 외부는 존재 판단 영역의 가상화된 경계 영역 600이 존재한다. 존재 판단 영역의 두께 600은 후술되는 도면에서 설명하는 방식에 따라 설정할 수 있다. 존재 판단 영역은 두께 영역을 기준으로 내부와 외부를 구분하며, 또한 2개의 출입구에 참조부호 602와 참조부호 604와 같이 2개의 출입문이 존재하는 형태를 상정한 경우이다. 이러한 출입문에는 존재 판단 영역의 경계가 적용되지 않도록 설정하거나 또는 보정 알고리즘을 통해 존재 판단 영역 내로 또는 존재 판단 영역 밖으로 설정할 수 있다. 또한 계산의 편리성 및 존재 판단 영역의 설정의 편의성을 위해서 출입문의 정보를 갖지 않도록 구성할 수도 있다.
도 7a에서 하나의 점들은 전자장치 100이 신호의 세기에 기반하여 위치를 추정한 좌표 또는 센서 정보를 이용하여 추정된 위치가 보정된 각각 좌표 정보들이 될 수 있다. 이하의 설명에서는 전자장치 100이 무선 통신 장치들로부터의 신호 세기 정보, 전자장치의 센서 정보 및 지도 정보를 이용하여 보정된 위치 정보가 각각의 좌표인 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 또한 사용자는 전자장치 100을 휴대 또는 착용하고, 참조부호 610과 같이 이동하는 경우를 가정하기로 한다. 참조부호 610과 같이 이동하는 경우 위치의 추정 측정 및 보정된 위치 정보들은 실제 사용자의 위치와 정확하게 일치할 수도 있고, 어느 정도의 오차를 가질 수도 있다.
도 7a를 참조하면, 참조부호 621과 같이 위치를 추정한 후 보정된 좌표가 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치할 수 있다. 이러한 경우 보정이 이루어져야 한다. 이때, 경계영역 탈출 알고리즘이 사용될 수 있다. 경계 영역 탈출 알고리즘은 경계 영역으로부터 내부에 가까운 경우 회의실 내부로, 경계 영역으로부터 외부에 가까운 경우 회의실 밖으로 탈출 알고리즘을 적용할 수 있다. 참조부호 621의 경우 경계 영역 탈출 알고리즘이 적용되어 존재 판단 영역 내부로 위치가 보정된 경우의 예시이며, 참조부호 623의 경우 경계 영역 탈출 알고리즘이 적용되어 존재 판단 영역 외부로 위치가 보정된 경우의 예시이다.
이처럼 경계영역 탈출 알고리즘만 적용하는 경우 실제의 위치와 상당히 멀리 떨어진 경우가 발생할 수 있다. 즉, 참조부호 623과 같이 회의실 내부에서 갑자기 회의실 밖으로 이동한 것처럼 판단할 수 있는 경우가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 이력 경로(Historical path)를 이용하여 2차적인 보정을 수행할 수 있다. 이력 경로는 현재의 위치 정보로부터 수 차례 예컨대, 3-5회 이상의 이력 정보를 토대로 위치를 보정하기 위한 것이다. 또한 이때, 존재 판단 영역의 경계 영역이 실제 물리적인 경계를 함께 포함하는지 여부를 함께 이용할 수도 있다.
만일 참조부호 623의 위치로 보정된 경우를 살펴보도록 하자. 존재 판단 영역의 경계 영역이 물리적인 경계를 함께 포함하고 있는 경우 참조부호 623의 위치는 이전의 이력과 대비할 때 이동이 불가능한 위치가 될 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명한 바와 같이 회의실 내부에 사용자가 위치하고, 출입문이 참조부호 602 및 604와 같이 위치하는 경우 이전 정보들로부터 사용자가 갑자기 623의 위치로 이동하는 것은 불가능할 수 있다. 따라서 이러한 정보의 보정을 위해 이력 정보만을 이용하거나 또는 이력 정보와 함께 물리적인 경계 정보를 이용할 수 있다.
이력 정보를 이용하여 위치를 보정하는 경우는 참조부호 622와 같이 회의실 내부에 위치하고 있다가 갑자기 참조부호 622와 같이 회의실 외부로 이동한 것으로 판단되는 경우에도 적용될 수 있다. 하지만, 이처럼 많은 횟수의 오류가 포함된다면 존재 판단 영역 내에 재/부재 판단함에 있어 오류를 가져올 수 있음은 당연하다.
또 다른 방법으로 이력 정보들을 이용하여 무게 중심점의 정보를 획득하도록 하는 방법이 적용될 수 있다. 도 7a에서 회의실 내로 진입한 이후 좌표들의 무게 중심점을 모두 계산하면 참조부호 630과 같이 설정된 수 있다. 이러한 무게 중심점을 이용하는 경우는 몇 가지 경우로 제약될 수도 있으며, 이에 대해서는 후술하는 도면에서 더 상세히 살펴보기로 한다.
다시 도 7a의 예를 이용하여 종합적으로 살펴보기로 하자. 가령 사용자가 전자장치 100을 휴대 또는 착용하고, 회의실 내부로 진입하는 경우 회의실 좌측에 표시된 점들과 같이 시간의 흐름에 따라 하나씩이 좌표들이 설정되어 출입문을 경유하여 회의실 내부로 진입할 수 있다. 이처럼 회의실 내부로 진입하는 경우 사용자가 특정한 위치에 머물지 않고, 이동할 수도 있다. 가령 사용자가 참조부호 610과 같은 이동 경로를 가지고 이동하는 경우를 가정해 보기로 한다.
실제로 사용자가 참조부호 610의 이동 경로로 이동하더라도 추정 및 보정된 위치의 좌표는 참조부호 621, 623과 같이 경계 영역에 위치할 수 있다. 또한 사용자가 실제로는 회의실 내부에 위치하고 있지만, 참조부호 622와 같이 외부에 위치한 것으로 위치 추정 및 보상 값이 오류를 가질 수도 있다. 만약 물리적인 구역이 존재 판단 영역의 경계 영역과 같은 경우 실제로 참조부호 621, 623의 위치에는 사용자가 머무를 수 없는 위치가 된다. 또한 물리적인 구역이 존재 판단 영역의 존 경계에 포함된다면, 참조부호 622의 경우는 이동이 불가능한 경우가 될 수 있다. 또한 물리적인 제약이 없더라도 시간적으로 이동할 수 없는 정도의 거리인 경우라면, 참조부호 622 및 623과 같이 보정된 정보는 오류가 있는 위치 정보가 될 수 있다.
이처럼 존재 판단 영역 내부 또는 외부에 위치함을 결정할 시 이동 가능 여부에 따라 사용자의 위치를 보정하지 않는다면, 서버 300이 서비스를 제공하기 곤란하거나 또는 오동작을 초래할 수 있다. 따라서 서버 300이 특정한 제어를 하기 위해서는 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치한 경우 이를 존재 판단 영역의 내부에 위치한 것으로 판정할 것인지 또는 존재 판단 영역의 외부로 판정할 것인지에 따라 제어가 달라질 수 있다. 이처럼 본 발명에서 존재 판단 영역 내부 또는 외부에 존재하는지를 결정하는 것은 매우 중요한 요소가 된다.
이처럼 존재 판단 영역 내에 존재하는 것인지 또는 외부에 존재하는 것인지에 대해서는 지도 정보에 물리적으로 구분된 영역이 존재한다면, 기존의 이동 이력 정보를 이용하여 위치를 보정할 수 있다. 사용자의 이동 이력 정보를 함께 고려하는 경우 무게 중심으로 설정된 참조부호 630의 위치로 수렴하게 될 수 있다. 이러한 무게 중심을 구하는 방식 또한 이하에서 후술되는 도면을 참조하여 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 7b는 본 발명에 따라 사용자의 이동 이력 정보를 이용하여 경계 영역의 탈출을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7b를 참조하면, 사용자가 참조부호 641과 같이 이동하는 경우와 참조부호 642와 같이 이동하는 경우 및 참조부호 643과 같이 이동하는 경우의 3가지 경우를 예시하였다.
먼저 참조부호 641과 같이 사용자가 전자장치 100을 휴대 또는 착용하고 이동하는 경우 실제 추정 및 보정된 위치가 참조부호 641a, 641b, 641c와 같이 시간 순으로 결정될 수 있다. 이때, 추정 및 보정된 위치가 참조부호 641c와 같이 존재 판단 영역의 경계 영역 상에 위치할 수 있다. 이러한 경우 앞서 설명한 바와 같이 전자장치 100은 단순 탈출 알고리즘을 이용하여 경계 영역의 중심으로부터 외부에 가까운지 또는 내부에 가까운지 여부를 이용하여 경계 영역에서 탈출시킬 수 있다. 경계 영역의 중심은 매우 단순한 형태로 계산될 수 있다. 가령, 존재 판단 영역의 내부 경계선의 바깥쪽부터 외부 경계선의 안쪽 부분이 존재 판단 영역의 경계 영역이 된다. 이처럼 존재 판단 영역의 경계 영역의 두께를 d라 가정하면, 경계탈출은 두께의 1/2의 위치인 참조부호 601에서 외부에 가까운지 내부에 가까운지에 따라 외부 또는 내부로 탈출시킬 수 있다.
따라서 도 7b의 참조부호 641c의 경우 단순한 탈출 알고리즘을 적용하는 경우에 참조부호 641d의 위치로 보정할 수 있다.
또한 이력 정보를 이용하는 경우 641a 및 641b의 정보를 이용하는 경우 641c의 위치 정보를 이전 이동 정보에 기반하여 예상 가능한 위치인 641d의 위치로 이동시킬 수도 있다.
이는 사용자가 참조부호 642와 같이 이동하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다. 가령, 사용자가 참조부호 642과 같이 전자장치 100을 휴대 또는 착용하고 이동하는 경우 실제 추정 및 보정된 위치가 참조부호 642a, 642b, 642c와 같이 시간 순으로 결정될 수 있다. 이때, 추정 및 보정된 위치가 참조부호 642c와 같이 존재 판단 영역의 경계 영역 상에 위치할 수 있다. 이러한 경우 앞서 설명한 바와 같이 전자장치 100은 단순 탈출 알고리즘을 이용하여 경계 영역의 중심 601로부터 외부에 가까운지 또는 내부에 가까운지 여부를 이용하여 경계 영역에서 탈출시킬 수 있다. 즉, 참조부호 642c의 경우 탈출 알고리즘을 적용하면, 참조부호 642d의 위치로 보정할 수 있다.
또한 이력 정보를 이용하는 경우 642a 및 642b의 정보를 이용하는 경우 642c의 위치 정보를 이전 이동 정보에 기반하여 예상 가능한 위치인 642d의 위치로 이동시킬 수도 있다.
이와 마찬가지로 경계 영역 600의 내부에서 사용자가 참조부호 643과 같이 이동하는 경우 추정 및 보정된 위치가 643a와 같이 추정될 수 있다. 이때에도 이전에 사용자가 머물고 있던 정보를 이용하여 x 축(가로 방향, 예를 들어 경도)과 y 축(세로 방향, 예를 들어 위도)에서 y축 경계 영역 바깥인 참조부호 643b와 같이 이동시킬 수 있다. 이에 따라 사용자의 위치 즉, 전자장치 100의 위치는 존재 판단 영역 내부에 위치한 것으로 결정될 수 있다. 또한 단순한 경계 탈출 알고리즘을 적용하는 경우에도 동일한 결과를 가질 수 있다. 즉, 존재 판단 영역의 경계 영역에서 두께의 1/2의 위치 601로부터 내부에 가까운지 외부에 가까운지를 결정함으로써 경계 탈출을 수행할 수 있다.
도 7c는 특정한 건물 내에 존재 판단 영역들 및 존재 판단 영역의 경계를 설정한 예시도이다. 참조부호 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659는 물리적인 경계와 존재 판단 영역의 경계가 함께 존재하는 경우가 될 수 있으며, 참조부호 661, 662, 663, 664, 665, 666은 물리적인 경계와 무관하게 존재 판단 영역의 경계가 설정된 경우를 예시한 도면이다. 또한 물리적인 구성이 반대인 경우가 될 수도 있다. 가령, 참조부호 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659는 물리적인 경계와 존재 판단 영역의 경계 영역 없이 존재 판단 영역의 경계 영역만 설정된 경우이고, 참조부호 661, 662, 663, 664, 665, 666은 물리적인 경계와 함께 존재 판단 영역의 경계 영역이 존재하는 경우가 될 수 있다. 이처럼 실제로 건물 내부에서 물리적인 경계와 가상 경계가 함께 동일하게 존재할 수도 있고, 물리적인 경계 없이 가상의 경계만 존재하도록 구성할 수도 있다. 즉, 본 발명에서는 가상의 경계 영역을 물리적인 경계 여부에 무관하게 설정할 수 있다. 또한 가상의 경계 영역을 설정하기 위한 가상의 경계 영역의 두께(폭)를 설정해야 한다. 이러한 두께 설정에 대해서는 도 7d에서 살펴보기로 한다.
한편, 일반적으로 실내에서 측위 기술을 사용하는 경우 오차가 발생하는 것은 필연적이다. 따라서 이에 대한 보정 기술이 필요하며, 보정 기술에 대한 일반적인 내용은 앞에서 살펴본 바와 같은 방법을 사용할 수 있다. 한편, 실내 측위 기술의 오차로 인해 발생하는 오차의 범위는 대략 약 2m 정도까지 줄일 수 있다. 하지만, 2m의 범위 또한 매우 넓은 범위가 될 수 있다. 실내에서 작은 소규모 회의실 같은 경우 폭이 3-4m 범위를 가질 수 있으므로, 2m의 오차는 매우 큰 범위이다. 뿐만 아니라 사용자의 위치(좌표) 정보만으로 사용자가 존재 판단 영역의 내/외부에 위치하는지 판단이 어려운 노이즈 영역도 존재할 수 있다. 이러한 노이즈 영역은 앞서 설명한 경계 영역 상에 위치하는 경우가 될 수 있다.
따라서 물리적 경계영역 예컨대, 칸막이, 벽 등과 같은 물리적 경계 영역의 정보를 추가하는 경우 보다 정확한 위치 보정이 가능할 수 있다. 또한 실제의 물리적인 구분이 없는 경우 논리적 경계영역에서 위치에 기반하여 기기제어, 공조 제어 등을 위해 공개된(Open) 공간 상에 임의로 정의한 가상의 경계영역을 제어해야 한다.
또한 실제로 존재 판단 영역의 경계 영역과 물리적 형상 또는 구조물 등이 동일하게 설정되어 존재하는 경우 물리적인 재질 및 높낮이 등에 따라 경계영역의 폭을 다르게 설정할 수도 있다. 또한 경계 영역은 필요에 따라 각각의 폭이 서로 다 다를 수도 있다. 예컨대, 4각형의 외부와 내부를 구분하는 4면의 폭 중 하나만을 달리 설정할 수도 있고, 2개의 폭을 서로 달리할 수도 있으며, 모두 다 다른 폭을 가질 수도 있다. 이는 물리적인 환경 또는 전파의 도달 환경, 전파의 간섭 환경 등 다양한 요소들을 고려하여 각각의 폭을 결정할 수 있다. 모든 폭을 달리 설정하는 경우를 예를 들어 살펴보면, 4면 중 가로 상면에 해당하는 내부와 외부를 구분하는 폭을 60, 4면 중 가로 하면에 해당하는 내부와 외부를 구분하는 폭을 50, 4면 중 세로 좌면에 해당하는 내부와 외부를 구분하는 폭을10, 4면 중 세로 우면에 해당하는 내부와 외부를 구분하는 폭을 30으로 설정할 수 있다.
만일 물리적인 형상 또는 구조물 등이 없는 공개된 공간(Open space) 또는 유리로 구성된 회의실 등과 같이 물리적 특성을 이용하여 경계 영역을 명확히 하기 어려운 경우 경계 영역의 폭을 설정하는 방법은 매우 중요한 요소가 될 수 있다.
또한 경계 영역에서 탈출 알고리즘을 적용하기에 앞서 전자장치 100이 존재 판단 영역의 경계 영역의 주변에 위치하는 경우 일반적으로 3개의 무선 통신 장치로부터의 신호 세기 정보를 기반으로 위치를 추정하였다면, 경계 영역의 주변에서는 보다 많은 5개 이상의 무선 통신 장치로부터의 신호 세기에 기반하여 위치를 추정하도록 구성할 수도 있다.
도 7d는 본 발명의 일 실시 예에 따라 존재 판단 영역의 경계 영역에 대한 두께 설정을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명에서는 존재 판단 영역을 설정한 후 실제 실험 결과를 이용하여 존재 판단 영역의 두께(폭) 600을 설정하는 방법을 이용하였다. 본 발명에서 존재 판단 영역의 두께(폭) 600을 설정하는 방법은, 평균 95%의 신뢰도를 유지하는 경우 존재 판단 영역의 두께 설정 방법을 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예에서는 신뢰도 95%를 위한 방안이므로, 신뢰도가 더 낮은 경우 본 발명의 실시 예에서 설명하는 존재 판단 영역의 두께(폭) 600보다 보다 얇게 설정할 수 있으며, 보다 높은 신뢰도를 가져야 하는 경우 두께(폭) 600을 더 두껍게 설정할 수 있음은 당업자에게 자명하다. 여기서 두께(폭) 영역을 더 얇게 또는 더 두껍게 설정한다는 것은 도 7d의 예시에서 설명하여 설정하는 방식 대비 보다 얇거나 보다 두꺼운 경우가 될 수 있다. 이상의 방법에 의해 결정된 두께는 mm 단위의 폭을 갖거나 cm 단위 등의 폭을 가질 수 있다. 즉, 이상에서 설명한 존재 판단 영역의 내부와 외부를 구분하는 두께(폭)은 재/부재 판단에 요구되는 재/부재 판단 정확도(Accuracy) 및 재/부재 판단 응답 속도(Response Time)에 따라 결정될 수 있다. 사용자 재/부재 판단을 위한 상기 경계영역의 두께의 폭은, 본 발명을 실시한 실험결과에 따라, 최소 10cm에서 최대 2m 사이의 값으로 결정 될 수 있다. 이러한 두께의 폭은 재/부재 판단 영역을 설정하는 장소에 따라 달라질 수도 있고, 주변의 환경에 따라 달라질 수도 있다. 가령 사람들이 걸어다니는 보도의 거리에서 가로등을 제어하기 위해 재/부재 판단이 필요한 경우라면 사람의 이동속도 및 가로등이 비추는 범위 등을 고려할 때 빠른 응답속도는 필요하지 않다. 반면에 건물 내의 회의실 내에 재/부재를 판단하는 경우라면 거리에서 가로등을 제어하는 경우보다 높은 정확도와 매우 빠른 응답속도를 필요로 한다. 또한 시간대에 따라서도 재/부재의 판단을 위한 정확도와 응답 속도가 달라질 수 있다. 가령, 건물 내에 회의실 내의 조명을 제어하는 경우라면, 동일한 회의실의 재/부재를 판단하는 경우라도 밝은 낮의 경우와 밤의 경우는 요구되는 정확도 및 응답속도가 다를 수도 있다.
또한 정밀하게 위치를 추정할 수 있는 지역의 경우와 위치 추정에 정밀도가 떨어지는 지역이 존재할 수 있다. 가령, 복수의 동일한 방식의 또는 서로 다른 방식의 무선 통신 장치들을 이용하며, 전자장치 내에 포함되어 있는 센서 등에서 매우 정밀한 형태로 위치의 추정 및 보정이 가능한 경우와 위치의 추정 및 보정이 어려운 경우에도 정확도와 응답 속도가 달라질 수 있다. 이처럼 다양한 조건 및 환경에 따라 재/부재의 정확도 및 응답 속도가 결정될 수 있다.
또한 여기서, 재/부재 판단 정확도는 존재 판단 영역에서 수행된 전체 재/부재 판단 횟수 대비, 실제로는 사용자가 존재 판단영역에 내에 부재한 상태에서 , 측정 결과가 정확하게 부재로 판단(True negative)한 횟수 또는 반대로 실제로 사용자가 존재 판단영역에 위치하고 있는 상태에서에, 특정 결과가 정확하게 사용자가 있다고 판단(True Positive)한 횟수의 비율로 정의될 수 있다. 또한 재/부재 판단 응답속도는 상기 존재판단 영역에 대한 재/부재 판단을 위해 소요되는 총 시간으로 정의할 수 있다. 예컨대, 사용자가 회의실 또는 재/부재 판단을 위해 설정된 임의의 공간 내에 실제로 진입한 시으로부터, 해당 공간 내의 재/부재를 결정하는데 소요된 시간까지를 재실 판단 응답 속도로 결정할 수 있다. 또한 사용자가 존재판단 영역 내에 에 위치한 상태에서 퇴실을 실제 퇴실한 시간으로부터 퇴실로 결정하는 데까지 소요된 시간을 퇴실 판단 응답 시간으로 정의할 수 있다. 즉, 응답 속도는 재실 판단 응답 속도와 퇴실 판단 응답속도로 구분할 수 있다. 또한 두 값의 평균을 이용한 하나의 값을 응답속도로 설정할 수도 있다. 따라서 이러한 응답 속도는 각각의 경우에 따라 또는 제어하고자 하는 대상에 따라 다양한 방법 및 형태로 설정할 수 있다.
또한 재/부재 판단 정확도 및 재/부재 판단 응답 속도에 대응하여 경계 영역의 두께(폭)을 결정하는 방법도 다양한 형태로 결정할 수 있다. 가령 높은 수준의 정확도를 요구하는 지역에 대해서는 경계영역의 두께(폭)를 두껍게 설정함으로써 정확도를 높일 수 있고, 빠른 응답 속도를 원하는 경우에는 두께(폭)를 얇게 설정하여 빠른 응답속도를 갖도록 할 수 있다. 이러한 경우들을 예를 들어 살펴보면, 보안이 필요한 지역에서 중요 문서 등의 열람을 위한 장소 등에서는 높은 수준의 정확도를 요구하게 된다. 따라서 이러한 경우 보안이 필요한 지역의 범위에 따라 다를 수 있지만, 가능한 두꺼운 폭을 갖도록 설정하는 것이 바람직하다. 예컨대, 보안문서 열람실의 재/부재를 판별하기 위한 두께로 2m와 같이 매우 두꺼운 폭을 설정할 수 있다.
반면에 빠른 판단속도를 요구하는 경우가 있을 수 있다. 예컨대, 심야에 보석 상점의 보석함 주변이라든지, 빠르게 이동중인 물체의 재/부재를 판별하는 경우 등과 같이 빠른 응답 속도 예를 들어 1초 미만의 응답속도를 요구하는 경우 경계영역의 폭을 매우 얇게 설정할 수 있다. 예컨대, 경계영역의 폭을 20cm와 같이 얇게 설정하여 외부 침입이 발생한 경우 이를 빠르게 감지하고, 그에 대응한 설정 동작을 수행하도록 설정할 수 있다.
또 다른 본 발명의 실시 예에서는 각각의 서비스에서 요구되는 재/부재 판단 정확도 및 재/부재 판단 속도에 가중치(Weight factor)를 부여하고, 부여된 가중치에 따라 경계영역의 두께(폭)을 결정할 수도 있다. 이러한 가중치는 위에서 살핀 바와 같이 빠른 응답속도 대비 정확성의 중요도에 기반하여 각각이 가중치를 결정할 수 있다. 이처럼 결정된 가중치에 따라 미리 실험 등을 통해 재/부재를 판별하기 위한 존재판단 영역이 설정되는 각각의 장소에 경계영역의 두께(폭)를 결정할 수 있다. 또한 실험에 의한 결과치가 대체로 동일하거나 또는 미리 실험된 결과 정보를 토대로 하나의 테이블을 구성하는 경우 존재판단 영역의 두께(폭)을 설정하는 시간을 절약할 수도 있다.
도 7d에 예시한 본 발명에 따른 존재 판단 영역의 두께(d1) 600은 전자장치 100이 추정 및 보상을 통해 획득한 위치 정보와 실제 위치 사이의 평균 오차 및 표준 편차 정보를 이용하여 설정할 수 있다. 전자장치 100이 추정 및 보상을 통해 획득한 위치 정보와 실제 정보의 오차가 μ이고, 표준편차가 σ인 경우 신뢰도 95%를 만족하는 존재 판단 영역의 두께(d1) 600은 2σ가 될 수 있다.
이는 실험을 통해 획득한 값이므로, 전자장치의 성능 및 위치 보정 알고리즘에 따라 달라질 수도 있음에 유의해야 한다. 즉, 앞서 설명한 방식으로 전자장치 100과 무선 통신 장치들 간의 신호 세기 정보에 기반하여 1차 위치를 추정하고, 센서에 기반하여 위치를 보정한 정보를 토대로 획득된 값의 평균 위치 오차와 표준 편차를 이용한 것이다. 따라서 본 발명의 방식 이외에 다른 방식으로 위치를 획득 및 추정하는 경우 위와 다른 존재 판단 영역의 두께를 설정해야 한다. 뿐만 아니라 앞서 설명한 바와 같이 신뢰도를 높이거나 낮추는 경우 존재 판단 영역의 두께(폭) 또한 달라질 수 있음은 자명하다.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 경계 영역 탈출 시의 제어 흐름도이다.
도 8a의 제어 흐름도 역시 앞에서 설명한 바와 같이 전자장치 100에서 수행될 수도 있고, 서버 300에서 수행될 수도 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 전자장치 100에서 수행되는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
단말 제어부 111은 700단계에서 현재 시점부터 이전의 N회 사용자 위치 추정치의 다수가 경계 내부에 있는가를 검사할 수 있다. 즉, 700단계는 현재 추정치가 도 7a 및 도 7b에서 설명한 바와 같이 존재 판단 영역의 경계 영역으로 설정된 위치에 존재하는 경우 현재 추정된 위치 값 이전 N회의 정보를 이용할 수 있다. 여기서 N을 5회로 가정하면, 이전 5번의 정보 중 대부분이 경계영역 내부에 위치하고 있는가를 판단할 수 있다. 예컨대, 현재 추정 및 보정된 위치 정보를 획득하기 이전 5번의 정보 중 3번 이상의 추정 및 보정된 위치 정보가 경계영역 내부에 위치하는지를 검사하는 단계이다.
단말 제어부 111은 700단계에서 검사한 결과 최근 N회의 사용자 위치 추정 값의 다수가 존재 판단 영역 내부에 위치하고 있는 경우 702단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 704단계로 진행한다.
먼저 702단계로 진행하는 경우 현재 추정 보정된 위치에서 최단거리의 존재 판단 영역 내부로 위치를 보정할 수 있다. 이러한 보정을 통해 사용자가 존재 판단 영역 내부에 머물고 있는 상태로 보정할 수 있다.
반면에 700단계의 검사결과 최근 N회의 사용자 위치 추정 값의 다수가 존재 판단 영역 외부에 위치하고 있는 경우 단말 제어부 111은 704단계로 진행하여 사용자의 위치를 추정 위치에서 최단거리의 경계 영역 외부의 위치로 보정한다.
이상에서 설명한 바와 같이 전자장치 100은 자신의 위치를 경계 영역 상에 위치하지 않도록 보정함으로써 서버 300에서 제어 시의 불확실성을 제거할 수 있다.
도 8b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 경계 영역 탈출 시의 제어 흐름도이다.
도 8b의 제어 흐름도 역시 앞에서 설명한 바와 같이 전자장치 100에서 수행될 수도 있고, 서버 300에서 수행될 수도 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 전자장치 100에서 수행되는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
단말 제어부 111은 현재 추정 및 보정된 위치 값이 본 발명에 따른 존재 판단 영역의 경계 영역에 위치한 경우이다. 따라서 단말 제어부 111은 710단계에서 현재로부터 최근 N회의 사용자 위치 정보를 단말 메모리 105로부터 읽어올 수 있다. 가령 N이 3인 경우 현재 추정 및 보정된 위치를 제외하고, 이전 위치 정보들 중 가장 최근 3회의 추정 및 보정된 위치 값을 읽어올 수 있다. 이후 단말 제어부 111은 710단계에서 읽어온 정보에 측정 시점에 따라 가중치(Weight Factor)를 부여할 수 있다. 예컨대, 현재 시점부터 최근의 이전 3회의 추정치 정보를 읽어온 경우를 가정하자. 또한 측정 시점에 따른 가중치가 현재 시점을 t로 할 때 t-1의 시점에 대한 가중치는 0.5이고, t-2의 시점에 대한 가중치는 0.3이며, t-3의 시점에 대한 가중치는 0.2라고 하자.
여기서 t의 시점은 현재의 시점이고, t-1의 시점은 현재 시점 이전의 시점들 중 현재 시점과 가장 인접한 위치 추정 및 보정이 이루어진 시점이다. 또한 t-2의 시점은 t-1의 시점 이전 시점들 중 t-1의 시점과 가장 인접한 위치 추정 및 보정이 이루어진 시점이다. 마찬가지로 t-3의 시점은 t-2의 시점 이전 시점들 중 t-2의 시점과 가장 인접한 위치 추정 및 보정이 이루어진 시점이다. 이때, 추정된 위치 정보의 좌표를 모두 이용하는 것이 아니라 추정된 위치 정보를 토대로 존재 판단 영역의 내부 및 외부 정보만을 이용할 수 있다. 가령, t-1, t-2, t-3의 시점에서 각각 존재 판단 영역의 내부 또는 외부로 판정된 값을 이용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 존재 판단 영역의 내부인 경우 0의 값을 부여하고, 존재 판단 영역의 밖으로 결정된 경우 1의 값을 부여하는 경우를 가정하기로 한다. 또한 t-1의 시점에서 획득된 정보가 존재 판단 영역의 내부, t-2의 시점에서 획득된 정보가 존재 판단 영역의 내부이고, t-3의 시점에서 획득된 정보가 존재 판단 영역의 외부로 판정된 경우 단말 제어부 111은 710단계에서 아래 <수학식 1>과 같이 계산할 수 있다.
Figure 112016115015576-pat00005
따라서 단말 제어부 111은 710단계에서 위와 같은 방법으로 계산하여 실제로 "(0.5X0) + (0.3X0) + (0.2X1)"의 값을 계산하여 0.2라는 값을 획득할 수 있다. 이후 단말 제어부 111은 712단계에서 가중치가 적용된 최근 N회의 사용자 위치 정보와 미리 설정된 기준 값을 이용하여 사용자의 위치가 존재 판단 영역의 내부인지 또는 존재 판단 영역의 외부인지를 식별할 수 있다. 가령, 미리 설정된 기준 값이 0.5라 가정하면, 712단계에서 단말 제어부 111은 두 값을 비교하고, 712단계에서 비교 결과에 따라 현재 사용자의 확률적 위치 값을 존재 판단 영역의 내부로 설정할 것인지 또는 존재 판단 영역의 외부로 설정할 것인지를 결정할 수 있다.
위의 예시에서 미리 설정된 기준 값을 0.5라 가정하는 경우 710단계에서 계산된 값이 미리 설정된 기준 값보다 큰 경우 외부에 있는 것으로 결정하고, 미리 설정된 값보다 작은 경우 내부로 위치를 결정한다. 이때, 단말 제어부 111은 위치를 보정하는 것이 아니라 현재 추정 및 보정된 위치를 내부로 추가 보정할 것인지 외부로 추가 보정할 것인지를 결정하는 것이다.
따라서 단말 제어부 111은 714단계에서 현재 사용자의 확률적 위치가 존재 판단 영역 내부로 결정되었는지를 검사한다. 714단계의 검사결과 현재 사용자의 확률적 위치가 존재 판단 영역의 내부로 결정된 경우 단말 제어부는 716단계로 진행하고, 714단계의 검사결과 현재 사용자의 확률적 위치가 존재 판단 영역의 외부로 결정된 경우 단말 제어부는 718단계로 진행한다.
714단계의 검사결과 현재 사용자의 확률적 위치가 존재 판단 영역의 내부로 결정된 경우 단말 제어부는 716단계로 진행하여 추정 및 보정된 위치에서 최단 거리의 존재 판단 영역 내부 위치로 보정한다. 반면에 단말 제어부 111은 714단계의 검사결과 현재 사용자의 확률적 위치가 존재 판단 영역의 외부로 결정된 경우 단말 제어부는 718단계로 진행하여 추정 및 보정된 위치에서 최단 거리의 존재 판단 영역 외부 위치로 보정한다. 이를 통해 존재 판단 영역의 경계 영역에 전자장치가 위치하는 경우를 배제할 수 있다. 여기서 최단 거리는 앞서 도 7a 및 도 7b에서 설명한 바와 같이 x 축(가로 방향) 및 y 축(세로 방향) 중 어느 하나의 방향으로 내부 또는 외부로 하나의 좌표를 이동시키는 경우가 될 수 있다.
이상에서 설명한 도 8b의 제어 흐름도의 방법은 존재 판단 영역의 재/부재 판단에서도 사용될 수 있다. 즉, 과거 이력 및 이력들 중 시간에 따라 차등적인 가중치를 부여하여 미리 설정된 존재 판단 영역 내에 재/부재를 판단하도록 할 수 있다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 존재 판단 영역 내의 재/부재를 결정하기 위한 제어 흐름도이다.
먼저 도 9a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 존재 판단 영역 내의 출입을 판별하기 위한 제어 흐름도이다.
도 9a의 제어 흐름도 역시 앞에서 설명한 바와 같이 전자장치 100에서 수행될 수도 있고, 서버 300에서 수행될 수도 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 전자장치 100에서 수행되는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
단말 제어부 111은 800단계에서 사용자의 위치가 외부에서 내부로 변경되었는지를 검사한다. 즉 이전 시점에 외부로 검출되었다가 내부로 검출되는 경우이다. 이러한 경우는 여러 가지 경우에 발생할 수 있다.
첫째, 외부에서 내부로 처음 진입하는 경우에 발생할 수 있다. 둘째, 내부에 위치하고 있으나, 신호의 세기 측정에 의거하여 추정하고, 센서들에 의해 보정된 위치의 오류로 인해 이전 값이 외부로 측정되었다가 다시 신호의 세기 측정에 의거하여 추정하고, 센서들에 의해 보정된 위치가 정상적으로 내부로 측정된 경우가 될 수 있다. 셋째, 실제로 외부에 위치하지만, 신호의 세기 측정에 의거하여 추정하고, 센서들에 의해 보정된 위치의 오류로 인해 내부로 측정될 수도 있다.
따라서 단말 제어부 111은 800단계에서 사용자의 위치 추정치가 외부에서 내부로 변경되면 802단계에서 사용자의 위치 추정치 변경 이후 연속적으로 미리 결정된 횟수(N)만큼의 추정치들을 검사한다. 즉, 도 9a의 실시 예에서는 1회 변경으로 즉시 존재 판단 영역 내부로 판단하지 않고, 미리 결정된 소정의 횟수만큼 검출될 때까지 존재 판단 영역 내부로의 진입을 보류하는 것이다. 여기서 미리 결정된 횟수(N)는 2회 이상의 값을 가질 수 있으며, 빠른 결정이 필요한 경우와 그렇지 않은 경우에 따라 횟수 값을 다르게 설정할 수 있다.
예컨대, 심야(밤) 시간대와 같이 조명이 필요한 어두운 시간대 또는 주변이 매우 어두운 상황에서 조명을 제어하는 경우 빠른 결정이 필요하다. 따라서 이러한 경우에는 802단계를 두지 않도록 하거나 또는 2회와 같이 짧은 횟수의 검사를 통해 내부와 외부를 결정할 수 있다. 반면에 동일한 조명을 제어하더라도 낮 시간이나 주변이 밝은 상황인 경우 조명을 제어한다면, 빠른 판단보다는 정확한 판단이 중요하다. 따라서 미리 결정된 횟수(N)를 좀 큰 값 가령 4회 또는 5회와 같이 설정할 수도 있다.
단말 제어부 111은 802단계의 검사결과 사용자의 위치 추정치가 외부에서 내부로 변경된 이후 미리 설정된 회수만큼의 사용자 위치 추정치가 모두 또는 대부분 존재 판단 영역 내부로 판단되면 804단계로 진행하고, 그렇지 않으면, 806단계로 진행한다. 여기서 대부분이라 함은 50% 이상을 의미할 수도 있고, 70% 이상으로 설정할 수도 있으며, 미리 결정된 횟수(N)가 3인 경우 2회 이상, 미리 결정된 횟수(N)가 5인 경우 3회 이상이 될 수 있다. 따라서 미리 결정된 횟수(N)를 짝수로 두는 것은 판단에 어려움을 가져올 수 있으므로, 빠른 판단이 필요하여 부득이 2회의 검사를 하는 경우를 제외하면, 가급적 피하는 것이 좋다. 또한 미리 결정된 횟수(N)를 2회로 두어 판단하는 경우 1회는 외부로 1회는 내부로 판단된 경우라면 이전 위치 또는 이동 이력 정보를 이용하거나 다른 방법을 이용하여 존재 판단 영역 내부로 진입 여부를 결정하는 것이 바람직하다.
단말 제어부 111은 802단계에서 804단계로 진행하면, 존재 판단 영역 내부에 출입한 것으로 판단하고, 이에 대한 위치를 결정할 수 있다. 반면에 단말 제어부 111은 802단계에서 806단계로 진행하는 경우 존재 판단 영역 외부에 있는 것으로 판단하고 이에 대한 위치를 결정할 수 있다.
도 9b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 과거 이력을 이용하여 존재 판단 영역 내부로의 진입한 이후 존재 판단 영역 내에 존재함을 결정하기 위한 제어 흐름도이다.
단말 제어부 111은 810단계에서 사용자의 위치가 외부에서 내부로 변경되었는지를 검사한다. 즉 이전 시점에 외부로 검출되었다가 내부로 검출되는 경우이다. 이러한 경우는 앞서 살핀 바와 같이 사용자의 위치가 외부에서 내부로 변경되는 경우는 3가지 경우가 존재할 수 있다.
따라서 단말 제어부 111은 810단계는 앞서 설명한 도 9a에서 내부로 판단된 상태를 의미한다. 따라서 810단계는 앞서 설명한 도 9a의 804단계와 동일한 단계가 될 수 있다. 이처럼 사용자의 위치 추정치가 외부에서 내부로 변경되면 812단계에서 사용자의 위치 추정치가 내부로 판단된 시점 이후에 추가적으로 미리 결정된 횟수(N)만큼의 추정치들을 검사한다. 즉, 도 9b의 실시 예에서는 1회 변경으로 즉시 존재 판단 영역 내로 판단하지 않고, 미리 결정된 소정의 횟수만큼 이전의 이력을 검사하는 경우가 될 수 있다. 여기서 미리 결정된 횟수(N)는 2회 이상의 값을 가질 수 있다.
단말 제어부 111은 812단계의 검사결과 사용자의 위치 추정치가 외부에서 내부로 변경된 이후 미리 결정된 회수(N)만큼 사용자 위치 추정치가 모두 또는 대부분 존재 판단 영역 내부로 판단되면 814단계로 진행하고, 그렇지 않으면, 816단계로 진행한다. 여기서 대부분이라 함은 50% 이상을 의미할 수도 있고, 70% 이상으로 설정할 수도 있으며, 미리 결정된 횟수(N)가 3인 경우 2회 이상, 미리 결정된 횟수(N)가 5인 경우 3회 이상이 될 수 있다. 따라서 미리 결정된 횟수(N)를 짝수로 두는 것은 판단에 어려움을 가져올 수 있으므로, 가급적 피하는 것이 좋다.
단말 제어부 111은 812단계에서 814단계로 진행하면, 존재 판단 영역 내부에 계속하여 머무르고 있는 것으로 판단하고, 이에 대한 위치를 결정할 수 있다. 반면에 단말 제어부 111은 812단계에서 816단계로 진행하는 경우 존재 판단 영역 외부로 나간 상태로 판단하고 이에 대한 위치를 결정할 수 있다.
도 9b를 적용하는 방법 이외에 또 다른 방법으로 도 9c의 방법을 이용할 수도 있다. 도 9c는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 과거 이력을 이용하여 존재 판단 영역 내부로의 진입 후 재/부재를 결정하기 위한 제어 흐름도이다.
단말 제어부 111은 820단계에서 사용자의 위치가 외부에서 내부로 변경되었는지를 검사한다. 즉 이전 시점에 외부로 검출되었다가 내부로 검출되는 경우이다. 그러므로 820단계는 앞서 설명한 도 9a에서 내부로 판단된 상태를 의미한다. 따라서 820단계는 앞서 설명한 도 9a의 804단계와 동일한 단계가 될 수 있다. 이처럼 사용자의 위치가 외부에서 내부로 변경되는 경우는 앞서 설명한 바와 같이 3가지 경우가 존재할 수 있다.
따라서 단말 제어부 111은 820단계에서 사용자의 위치 추정치가 존재 판단 영역의 외부에서 내부로 변경되면 822단계로 진행하여 사용자의 위치 추정치가 존재 판단 영역의 내부로 판단된 시점에서부터 이후부터 미리 결정된 횟수(N)만큼의 추정치들의 무게 중심 값이 존재 판단 영역 내부에 위치하고 있는가를 검사할 수 있다. 이처럼 무게 중심 값을 이용하는 경우는 앞서 살핀 바와 같이 실제로 사용자가 내부에 계속하여 머무르고 있지만, 신호 세기의 변화, 센서에서 검출된 값의 오류 등으로 인하여 사용자의 추정 및 보정된 위치가 오류를 갖게 되어 존재 판단 영역의 내부 또는 외부로 잘못 검출되는 것을 방지하기 위함이다.
따라서 단말 제어부 111은 존재 판단 영역 내부로 진입한 이후 사용자 위치 결정 값을 이용하여 각 위치 결정 값들의 무게 중심 값을 계산하고, 계산된 무게 중심 값이 존재 판단 영역 내부에 위치하는가를 검사할 수 있다. 무게 중심 값의 계산은 아래 <수학식 2>와 같이 계산할 수 있다.
<수학식 2>에서 좌변은 무게 중심 값이며, 우변의 xi는 각 시점의 물리적인 x 축의 좌표(또는 위도)이고, yi는 각 시점의 물리적인 y 축의 좌표(또는 경도)이다. 따라서 미리 설정된 n회의 값만큼 누적한 후 이들의 평균을 구함으로써 위치값을 보정할 수 있다.
이를 도 10을 참조하여 좀 더 상세히 살펴보기로 하자.
도 10은 본 발명에 따라 존재 판단 영역 내의 존재를 판단할 시 무게 중심 값을 이용하는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10의 예시는 앞서 설명한 도 7a의 일부를 다시 예시한 도면이다. 도 10에서 사용자가 존재 판단 영역 내부에 위치하고, 이동할 수도 있고, 특정한 자리에 위치하고 있을 수도 있다. 하지만, 주변의 환경 변화 가령, 사람의 이동, 다른 전자장치들의 신호 세기 변화 또는 이동, 무선 통신 장치와 전자장치 간의 장애물 변화 등의 다양한 이유로 전자장치 100에서 측정되는 신호의 세기는 시시각각 변화할 수 있다. 이처럼 다양한 요인에 의해 신호의 세기가 변화하는 경우 최초 위치 추정이 신호의 세기를 측정하여 이루어지기 때문에 오차의 발생은 필연적이다.
즉, 도 10에 예시한 바와 같이 사용자가 존재 판단 영역 내에 머물고 있거나 또는 존재 판단 영역 내에서만 이동하는 경우에도 참조부호 621, 622 623, 624와 같이 사용자의 위치가 경계 영역 상에 위치하거나 또는 존재 판단 영역 외부로 검출될 수 있다.
이러한 경우 각 좌표들의 모든 값을 가령, 참조부호 621의 시점에서는 이전 2개의 값과 현재의 값(참조부호 621의 좌표)을 이용하여 무게 중심을 계산하고, 참조부호 622의 경우 이전 5개의 좌표 값과 현재의 값(참조부호 622의 좌표)를 이용하여 무게 중심 값을 계산할 수 있다. 이처럼 무게 중심 값을 이용하여 보정하는 경우 최후에는 참조부호 630과 같이 중심점에 수렴하게 된다.
따라서 사용자가 실제로 존재 판단 영역 내에 위치하고 있는 경우 오류를 쉽게 보정할 수 있다. 다만, 무게 중심 값을 사용하는 경우에 사용자가 실제로 거리를 이동하거나 복도를 이동하는 등의 경우에는 상당한 오류를 가질 수 있다. 따라서 무게 중심을 이용하는 경우에는 아래와 같은 경우에 사용하는 것이 바람직하다.
가령, 도 9c의 제어 흐름도를 적용하는 경우는 회의실에 미리 1시간 동안 회의를 예약하고, 참석자들이 모두 또는 일부 참석하여 회의가 진행되는 시간 내에 있는 경우 오류를 줄일 수 있는 방법이 될 수 있다. 예컨대, 오전 9시부터 오전 10시까지 회의실을 예약하여 사용 중에 있을 시 발표자의 위치가 회의실 외부로 갑자기 변경되거나 또는 미리 등록되지 않은 타 사용자가 갑자기 외부에서 내부로 변경되는 것을 방지할 수도 있다. 또 다른 예로 이동이 잦은 통로보다는, 정적으로 머무는 경우가 많은 특정 공간 내의 재/부재를 판단하는 경우에 무게 중심 값을 사용하는 것이 바람직하다.
단말 제어부 111은 822단계의 검사결과 무게 중심 값을 계산하여 존재 판단 영역 내부인가를 검사하고, 사용자의 무게 중심 값이 존재 판단 영역 내부로 판단되면 824단계로 진행하고, 그렇지 않으면, 826단계로 진행한다.
단말 제어부 111은 822단계에서 824단계로 진행하면, 존재 판단 영역 내부에 위치하고 있는 것으로 판단하고, 이에 대한 위치를 결정할 수 있다. 반면에 단말 제어부 111은 822단계에서 826단계로 진행하는 경우 존재 판단 영역 외부에 있는 것으로 판단하고 이에 대한 위치를 결정할 수 있다.
도 9d는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 존재 판단 영역 내부에 재/부재를 판단하기 위한 제어 흐름도이다.
단말 제어부 111은 830단계에서 사용자의 위치가 존재 판단 영역의 외부에서 존재 판단 영역의 내부로 변경되었는지를 검사한다. 즉 이전 시점에 존재 판단 영역의 외부로 검출되었다가 존재 판단 영역의 내부로 검출되는 경우이다. 이러한 경우는 앞서 살핀 바와 같이 사용자의 위치가 존재 판단 영역의 외부에서 존재 판단 영역의 내부로 변경되는 경우는 3가지 경우가 존재할 수 있다.
따라서 단말 제어부 111은 830단계에서 사용자의 위치 추정치가 존재 판단 영역의 외부에서 존재 판단 영역의 내부로 변경되면 832단계에서 존재 판단 영역 내에 위치한 무선 통신 장치로부터의 신호 강도가 임계값 이상인가를 검사할 수 있다. 832단계의 검사결과 무선 통신 장치로부터의 신호 강도가 미리 설정된 임계값 이상인 경우 단말 제어부 111은 834단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 836단계로 진행한다.
도 9d의 경우는 회의실이나 존재 판단 영역 내에 특정한 무선 통신 장치가 설치되어 있고, 이로부터의 신호 세기 정보를 미리 가지고 있는 경우가 될 수 있다. 따라서 이처럼 존재 판단 영역 내에 특정한 무선 통신 장치가 설치되어 있으며, 존재 판단 영역이 설치된 무선 통신 장치의 신호 세기만으로 충분히 재/부재를 판별할 수 있는 정도인 경우에 활용 가능하다. 가령, 작은 회의실, 호텔 내부의 객실, 학교의 특정 교실 등과 같이 설치된 무선 통신 장치로부터의 신호 세기만으로 검출이 가능한 경우에 도 9d의 제어 흐름도를 적용할 수 있다.
이처럼 832단계에서 존재 판단 영역 내에 무선 통신 장치로부터의 신호 세기가 미리 설정된 임계값 이상으로 검출되는 경우 단말 제어부 111은 832단계에서 834단계로 진행하여 존재 판단 영역 내부에 위치하고 있는 것으로 판단하고, 이에 대한 위치를 결정할 수 있다. 반면에 이처럼 832단계에서 존재 판단 영역 내에 무선 통신 장치로부터의 신호 세기가 미리 설정된 임계값 이상으로 검출되지 않는 경우 단말 제어부 111은 832단계에서 836단계로 진행하는 경우 존재 판단 영역을 이탈한 것으로 판단하고 이에 대한 위치를 결정할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 도 9a 내지 도 9d의 실시 예들은 상호 보완적으로 또는 필요에 따라 선택적으로 사용함으로써 위치의 추정 및 1차 보정된 위치에 오류를 다시 보정할 수 있다. 이를 통해 존재 판단 영역 내에 재/부재를 보다 정확히 판단할 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 존재 판단 영역 내에 존재하는 것으로 검출될 시 서버에서 서비스를 제공하기 위한 제어 흐름도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 존재 판단 영역 내의 재/부재를 판단하여 회의실을 제어하는 경우의 제어 흐름도이다.
도 11a는 앞에서도 설명한 바와 같이 회의실에 미리 설정된 서비스를 등록한 경우가 될 수 있다. 사용자가 휴대 또는 착용하고 있는 전자장치 100은 900단계에서 앞에서 설명한 바와 같은 방법을 이용하여 회의실 참석 여부를 판단할 수 있다. 이때 회의실 자체가 미리 설정된 존재 판단 영역이 될 수 있다. 따라서 회의실 내에 진입 여부를 판별함으로써 회의실 참석 여부를 판단할 수 있다.
그러면 전자장치 100은 902단계에서 참석자 정보 즉, 전자장치 100을 소지한 사용자의 정보 또는 전자장치의 식별 정보를 서버 300으로 전송할 수 있다. 이때 서버 300에는 참석 인원 수 정보, 회의실 예약 시간 정보 및 미리 설정된 발표 자료 정보 등이 서버 메모리 303에 미리 등록되어 있는 경우를 가정하자. 그러면 서버 300의 서버 제어부 307은 전자장치 100이 전송한 참석 여부 정보를 서버 네트워크 인터페이스 301을 통해 수신할 수 있다.
서버 제어부 307은 904단계에서 미리 등록된 모든 참석인원이 휴대 또는 착용한 전자장치로부터 회의실 참석 여부에 대한 정보 즉, 존재 판단 영역 내에 존재함을 알리는 신호를 수신하거나 또는 주요 참석자가 휴대 또는 착용한 전자장치로부터 회의실 참석 여부에 대한 정보가 수신되는가를 검사할 수 있다.
904단계에서 모든 참석자 또는 주요 참석자가 존재 판단 영역으로 설정된 회의실에 참석한 것으로 검사되는 경우 서버 제어부 307은 906단계에서 서버 메모리 303에 미리 등록된 발표 자료를 해당하는 회의실에 설치된 발표용 전자장치(도면에 미도시)에서 자동으로 실행되도록 제어할 수 있다. 가령 발표자의 발표 자료를 실행하여 회의실의 스크린 상에 표시되도록 제어할 수 있다.
도 11b는 본 발명의 다른 실시 예로 존재 판단 영역 내에 존재 시 조명 및 공조 시스템을 자동으로 제어하는 경우의 제어 흐름도이다.
서버 제어부 307은 910단계에서 사용자의 위치가 존재 판단 영역 내부에 위치하고 있는가를 검사할 수 있다. 예컨대, 회사의 사무실에서 1호실, 2호실, 3호실, 4호실 등과 같이 구분되어 있는 경우이거나 또는 호텔의 각 객실 또는 공장의 특정한 지역, 또는 학교의 교실, 복도의 각 구간, 골목길의 각 구간 등을 각각 하나의 존재 판단 영역으로 설정할 수 있다. 이는 앞서 설명한 도 7c에서와 설명한 같이 물리적인 구분이 가능한 지역과 물리적으로 구분이 가능하지 않은 지역들 모두에 적용 가능하며, 물리적인 구분이 불가능한 지역에서는 존재 판단 영역의 경계에 대한 두께를 조절함으로써 설정할 수 있다. 또한 물리적으로 구분이 가능한 지역인 경우에도 앞서 설명한 바와 같이 경계에 대한 두께를 설정할 수 있다.
위와 같이 설정된 상황에서 서버 제어부 307은 910단계에서 사용자 위치가 존재 판단 영역 내부인가를 검사할 수 있다. 사용자의 위치 판단은 앞서 설명한 바와 같이 전자장치 100으로부터 재/부재의 판단까지 결정하여 직접 보고될 수도 있고, 전자장치 100으로부터 추정 및 보정을 위한 정보를 수신하여 이상에서 설명한 제어 동작을 통해 전자장치의 위치를 추정 및 보정하여 존재 판단 영역 내에 위치하는지를 판단할 수도 있다. 서버 제어부 307은 910단계의 검사결과 사용자의 위치가 존재 판단 영역 내부로 검출되는 경우 912단계로 진행하여 존재 판단 영역 내의 공조 시스템 및 조명을 온(on)하도록 제어할 수 있다.
이후 서버 제어부 307은 914단계에서 사용자 위치가 존재 판단 영역 외부로 검출되는가를 검사한다. 이러한 검사 동작은 910단계에서의 검사 동작과 동일한 형태가 될 수 있다. 다만, 910단계는 사용자의 위치가 존재 판단 영역의 내부인가를 검사하는 것이며, 914단계는 사용자의 위치가 존재 판단 영역 외부인가를 검사하는 것에만 차이를 가진다. 사용자의 위치가 존재 판단 영역 외부로 검출되면, 서버 제어부 307은 916단계로 진행하여 경계 영역 내의 공조 및 조명 시스템을 오프(off)하도록 제어할 수 있다.
도 11c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 존재 판단 영역 내에 재/부재를 판별하여 공조 시스템 및 조명을 제어하기 위한 다른 제어 흐름도이다.
서버 제어부 307은 920단계에서 특정한 존재 판단 영역 내에 미리 설정된 인원 이상이 존재하는지를 검사할 수 있다. 이처럼 일정한 인원 이상이 존재하는지 여부는 각각의 사용자가 착용 또는 휴대한 전자장치들로부터 모두 동일한 존재 판단 영역 내에 존재함을 알리는 경우가 될 수 있다.
서버 제어부 307은 920단계에서 미리 설정된 인원 이상이 존재하는 것으로 검사되는 경우 922단계로 진행하여 가상 경계 영역 내에 강한 공조 예컨대, 1단계, 2단계, 3단계 등으로 공조 시스템이 설정된 경우 3단계의 공조를 가동하도록 할 수 있다. 또한 존재 판단 영역 내에 미리 설정된 수보다 많은 인원이 있는 경우이므로, 조명의 밝기도 인원 수에 따라 설정된 조명 강도로 밝기를 조절할 수 있다.
한편, 앞에서 설명한 바와 같이 특정한 존재 판단 영역은 존재 판단 영역을 설정하고자 하는 관리자 또는 운영자에 의해 본 발명이 적용될 수 있는 곳이라면 어디라도 설정할 수 있다. 도 11c의 경우는 넓은 공간에서 각 구역들마다 존재 판단 영역을 설정하는 경우가 될 수도 있다. 가령 공장이나 회사에 사람이 밀집하여 업무를 볼 수 있도록 구성된 경우 등이 될 수 있다. 또한 조명을 제어하는 경우를 제외하면, 영화관 등에서 공조에만 적용할 수도 있다.
이처럼 미리 설정된 인원의 수는 여러 단계를 둘 수도 있다. 가령, 존재 판단 영역 내에 최대 20명이 업무를 수행할 수 있는 공간인 경우 15명 이상, 10명 이상, 5명 이상 등과 같이 인원 수에 따라 공조 시스템을 달리 운영하도록 하거나 조명의 밝기를 다르게 조절하도록 설정할 수도 있다.
이후 서버 제어부 307은 924단계에서 설정된 존재 판단 영역 내의 인원수를 계속하여 검사하다가 미리 설정된 인원수 미만의 인원만이 설정된 존재 판단 영역 내에 존재하는가를 검사할 수 있다. 만약 미리 설정된 인원수 미만의 인원만이 설정된 존재 판단 영역 내에 존재하는 경우 서버 제어부 307은 926단계로 진행하여 경계 영역 내에 약한 공조 및 표준 조명으로 조명을 제어할 수 있다.
이상에서는 특정한 몇 가지 실시 예들에 대하여 제어 흐름도를 이용하여 설명하였다. 하지만, 본 발명은 앞에서 설명한 바와 같이 보다 다양한 경우에 적용될 수 있다. 이 밖에도 다양한 경우들에서 사용자가 가상의 영역으로 존재 판단 영역으로 설정된 소정 영역에 재/부재를 판별함으로써 다양하고, 많은 서비스들을 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우를 대비하기 위한 예시도이다.
도 12의 (a)는 서로 다른 존재 판단 영역을 방 1(Room 1)과 방 2(Room 2)로 구분하였으며, 사용자가 휴대 또는 착용하고 있는 전자장치를 이용하여 방 1에 진입하여 한바퀴를 돌고 나오는 경우를 가정하였다. 본 발명이 적용되지 않는 (a)의 경우에는 각각 보고된 위치 정보가 참조부호 1001 및 1002와 같이 다른 방의 위치로 오류 정보를 포함할 수 있다. 도 12의 (a)에서는 단지 하나의 예시를 위해 표시한 것이며, 실제 이보다 더 큰 오류들이 발생할 수도 있다.
하지만, 본 발명에 따른 위치 보정을 수행하는 경우 도 12의 (b)와 같이 위치의 급격한 변화를 방지할 수 있다. 또한 특정한 제1존재 판단 영역에서 갑자기 제2존재 판단 영역인 방2로의 이동은 발생하지 않는다. 따라서 본 발명을 적용하는 경우 보다 정확하게 미리 설정한 존재 판단 영역에 사용자의 재/부재를 검출할 수 있다. 또한 이러한 재/부재를 검출함으로써, 추가적인 서비스를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 예컨대, 도 8a 내지 도 8i에서는 다양한 형태를 예시하고자 하였으나, 자성을 갖는 물질들로 코어를 구성하는 모든 형태를 다 예시할 수 없으며, 본 발명의 사상과 동일한 내용을 기반으로 구성되는 다양한 변형 실시가 가능하다.
100 : 전자장치 200, 200-1, 200-2, 200-3 : 무선 통신 장치
300 : 서버 101 : 단말 무선 통신부
103 : 단말 센서부 105 : 단말 메모리
107 : 단말 입력부 109 : 표시부
111 : 단말 제어부 201 : Wi-Fi 무선 통신부
203 : Wi-Fi 메모리 205 : Wi-Fi 입력부
207 : Wi-Fi 네트워크 인터페이스
209 : Wi-Fi 제어부 301 : 서버 네트워크 인터페이스
303 : 서버 메모리 305 : 사용자 인터페이스
307 : 서버 제어부

Claims (40)

  1. 전자장치에서 특정 공간 내의 재/부재 판단 방법에 있어서,
    복수의 무선 통신 장치로부터 수신한 무선 신호 세기 정보에 기반하여 현재 위치를 추정하는 단계;
    센서를 통해 획득한 이동 정보를 이용하여 상기 추정된 위치를 1차 보정하는 단계;
    미리 설정된 존재 판단 영역에 대한 경계 영역의 정보를 이용하여 상기 1차 보정된 위치를 2차 보정하는 단계; 및
    상기 2차 보정된 위치 정보를 기반으로 상기 존재 판단 영역의 재/부재를 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 1차 보정된 위치가 상기 경계 영역에 존재하는 경우, 이전에 획득된 위치 이력 정보들을 확인하고, 상기 존재 판단 영역의 재/부재 판단 전에 상기 존재 판단 영역에 대한 출입 여부를 판별하되, 상기 2차 보정된 위치 정보에 기반한 상기 존재 판단 영역의 재/부재에 대한 결과 및 상기 위치 이력 정보들에 포함된 상기 존재 판단 영역에 대한 재/부재 정보들에 기반하여 상기 존재 판단 영역에 대한 출입 여부를 결정하는 전자장치에서 재/부재 판단 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 존재 판단 영역 내에 출입으로 결정한 후 미리 설정된 횟수만큼 위치 추정 및 보정을 수행하는 단계;
    상기 보정된 위치가 임계값 이상의 횟수만큼 상기 존재 판단 영역의 내부로 판단되는 경우 상기 존재 판단 영역 내의 재실 상태로 결정하는 단계;를 더 포함하는, 전자장치에서 재/부재 판단 방법.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 존재 판단 영역 내에 출입으로 결정된 후 미리 설정된 횟수만큼 위치 추정 및 보정을 수행하는 단계;
    상기 복수의 보정 위치에 대한 무게 중심 좌표값을 산출하는 단계;
    상기 무게 중심 좌표값에 기반하여 상기 존재 판단 영역의 재실 여부를 결정하는 단계;를 더 포함하는, 전자장치에서 재/부재 판단 방법.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 존재 판단 영역에 대한 재/부재 판단 결과에 따라 미리 설정된 정보 또는 서버로부터 수신된 정보를 디스플레이에 표시하는 단계;를 더 포함하고, 상기 디스플레이에 표시되는 정보는 증강 현실 게임 서비스 또는 가상 객체 정보 중 하나를 포함하는, 전자장치에서 재/부재 판단 방법.
  10. 삭제
  11. 특정 공간 내의 재/부재를 판단하기 위한 전자장치에 있어서,
    서버와 통신할 수 있고, 복수의 무선 통신장치로부터 수신된 각각 신호에 대한 무선 신호세기(RSSI)를 측정하는 통신부;
    상기 전자장치의 이동 정보를 센싱하기 위한 센서부;
    존재 판단 영역 정보, 위치 이력 정보 및 현재 위치 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 통신부, 상기 센서부 및 상기 저장부와 동작적으로 연결된 제어부;를 포함하고,
    상기 저장부는, 상기 제어부에 의해 실행 시, 상기 전자장치가:
    상기 통신부에서 측정된 복수의 무선 신호 세기 정보에 기반하여 현재 위치를 추정하고, 상기 센서부에서 획득한 이동 정보를 이용하여 상기 추정된 위치 정보를 1차 보정하고, 상기 저장부에 저장된 상기 존재 판단 영역 정보에 포함된 경계 영역 정보를 이용하여 상기 1차 보정된 위치를 2차 보정하고, 상기 2차 보정된 위치 정보를 기반으로 상기 존재 판단 영역의 재/부재를 판단하고, 상기 1차 보정된 위치가 상기 경계 영역에 존재하는 경우, 이전에 획득된 위치 이력정보들을 확인하고, 상기 존재 판단 영역의 재/부재 판단 전에 상기 존재 판단 영역에 대한 출입 여부를 판별하되, 상기 2차 보정된 위치 정보에 기반한 상기 존재 판단 영역의 재/부재에 대한 결과 및 상기 위치 이력 정보들에 포함된 상기 존재 판단 영역에 대한 재/부재 정보들에 기반하여 상기 존재 판단 영역에 대한 출입 여부를 결정하도록 하는 인스트럭션을 저장하는 전자장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제11항에 있어서, 상기 저장부는, 상기 제어부에 의해 실행 시, 상기 전자장치가,
    상기 존재 판단 영역 내부에 출입으로 결정한 후 미리 설정된 횟수만큼 위치 추정 및 보정을 수행하고, 상기 보정된 위치가 임계값 이상의 횟수만큼 상기 존재 판단 영역의 내부로 판단되는 경우 상기 존재 판단 영역 내의 재실 상태로 결정하도록 하는 인스트럭션을 더 저장하는, 전자장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 저장부는, 상기 제어부에 의해 실행 시, 상기 전자장치가
    상기 존재 판단 영역 내에 출입으로 결정된 후 미리 설정된 횟수만큼 위치 추정 및 보정을 수행하고, 상기 획득된 복수의 보정 위치에 대한 무게 중심 좌표값을 산출하고, 상기 산출된 무게 중심 좌표값에 기반하여 상기 존재 판단 영역의 재실 여부를 결정하도록 하는 인스트럭션을 더 저장하는, 전자장치.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 전자장치는 터치 스크린 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 저장부는, 상기 제어부에 의해 실행 시, 상기 전자장치가
    상기 존재 판단 영역에 대한 재/부재 판단 결과에 따라 상기 저장부에 미리 저장된 정보 또는 서버로부터 수신된 정보를 상기 디스플레이에 표시하도록 하고, 상기 표시된 정보에 대응한 사용자 입력이 존재할 시 사용자 입력에 대응한 제어를 더 수행하도록 하는 인스트럭션을 더 저장하는, 전자 장치.
  19. 삭제
  20. ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제18항에 있어서,
    상기 사용자 입력은 적어도 하나의 외부 기기를 제어하기 위한 명령인, 전자 장치.
  21. 서버에서 임의의 전자장치로부터 수신한 위치 정보에 기반하여 상기 전자장치가 특정 공간 내의 재/부재 판단하기 위한 방법에 있어서,
    상기 전자장치로부터 상기 전자장치의 식별자 정보 및 현재 위치 정보를 수신하는 단계;
    미리 설정된 존재 판단 영역에 대한 경계영역의 정보를 이용하여 상기 위치 정보를 보정하는 단계; 및
    상기 존재 판단 영역의 재/부재를 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 보정된 위치가 상기 경계영역에 존재하는 경우, 이전에 획득된 상기 전자장치의 위치 이력 정보들을 확인하고, 상기 존재 판단 영역의 재/부재 판단 전에 상기 존재 판단 영역에 대한 출입 여부를 판별하되, 상기 보정된 위치 정보에 기반한 상기 존재 판단 영역의 재/부재에 대한 결과 및 상기 위치 이력 정보들에 포함된 상기 존재 판단 영역에 대한 재/부재 정보들에 기반하여 상기 존재 판단 영역에 대한 출입 여부를 결정하는, 서버에서 재/부재 판단 방법.
  22. 삭제
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  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. ◈청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제21항에 있어서,
    상기 존재 판단 영역 내에 출입으로 결정한 후 미리 설정된 횟수만큼 위치 정보를 더 수신하는 단계;
    상기 수신된 복수의 위치 정보들에 기반하여 존재 판단 영역의 외부 또는 내부를 판별하는 단계; 및
    각각의 판별된 정보가 임계값 이상의 횟수만큼 상기 존재 판단 영역 내부로 판단되는 경우 상기 존재 판단 영역 내의 에서 재실 상태로 결정하는 단계;를 더 포함하는, 서버에서 재/부재 판단 방법.
  29. ◈청구항 29은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제21항에 있어서,
    상기 존재 판단 영역 내에 출입으로 결정된 후 미리 설정된 횟수만큼 추가적으로 복수의 위치 정보를 더 수신하는 단계;
    상기 수신된 복수의 위치 정보에 대한 무게 중심 좌표값을 산출하는 단계;
    상기 무게 중심 좌표값에 기반하여 상기 존재 판단 영역의 재실 여부를 결정하는 단계;를 더 포함하는 서버에서 재/부재 판단 방법.
  30. ◈청구항 30은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제28항 또는29항에 있어서,
    상기 존재 판단 영역에 대한 재/부재 판단 결과에 따라 상기 전자장치 또는 임의의 외부 기기를 제어하기 위한 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는 서버에서 재/부재 판단 방법.
  31. ◈청구항 31은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제30항에 있어서,
    상기 임의의 외부기기는 특정 빌딩내의 공조기기 또는 조명 기기이고,
    상기 제어 정보는 상기 존재 판단 영역 내의 재/부재 판단 결과에 따라 적어도 하나의 상기 공조기기 또는 조명기기를 제어하기 위한 제어명령인, 서버에서 재/부재 판단 방법.
  32. 특정 공간 내의 임의의 전자장치에 대한 재/부재를 판단하기 위한 서버 장치에 있어서,
    상기 전자장치로부터 상기 전자장치의 식별자 정보 및 위치 정보를 수신하는 통신부;
    적어도 하나 이상의 존재 판단 영역 정보와 상기 존재 판단 영역에 대한 경계 영역의 정보, 상기 전자장치로부터 수신한 위치 이력 정보 및 현재 위치 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 저장부에 저장된 상기 존재 판단 영역 정보에 포함된 상기 경계 영역의 정보를 이용하여 상기 수신된 현재 위치 정보를 보정하고, 상기 보정된 현재 위치정보를 이용하여 재/부재 여부를 판단하고, 상기 보정된 위치가 상기 경계 영역에 존재하는 경우, 상기 위치 이력 정보들을 확인하고, 상기 존재 판단 영역의 재/부재 판단 전에 상기 존재 판단 영역에 대한 출입 여부를 판별하되, 상기 보정된 현재 위치 정보에 기반한 상기 재/부재 여부에 대한 판단 결과 및 상기 위치 이력 정보들에 포함된 재/부재 여부 정보들에 기반하여 상기 존재 판단 영역에 대한 출입 여부를 결정하는 제어부;를 포함하는 서버 장치.
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 제32항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 존재 판단 영역 내부에 출입으로 결정한 후 미리 설정된 횟수만큼 위치 보정을 수행하고, 상기 보정된 위치가 임계값 이상의 횟수만큼 상기 존재 판단 영역의 내부로 판단되는 경우 상기 존재 판단 영역 내의 재실 상태로 결정하는, 서버 장치.
  38. 제32항에 있어서, 상기 제어부는,
    미리 설정된 횟수만큼 위치 보정을 수행하고, 상기 위치 이력 정보에 따른 복수의 위치 정보들의 무게 중심 좌표값을 산출하고, 상기 산출된 무게 중심 좌표값에 기반하여 상기 존재 판단 영역의 재실 여부를 결정하는 서버 장치.
  39. 제37 또는 제38항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 존재 판단 영역에 대한 재/부재 판단 결과에 따라 상기 저장부에 저장된 상기 전자장치에 대하여 미리 설정된 제어 정보를 검색하고,
    상기 통신부를 통해 상기 전자장치 또는 임의의 외부 기기를 제어하기 위한 상기 검색된 제어정보를 전송하도록 제어하는, 서버 장치.
  40. ◈청구항 40은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제39항에 있어서,
    상기 임의의 외부기기는 특정 빌딩내의 공조기기 또는 조명 기기이고,
    상기 제어 정보는 상기 존재 판단 영역 내의 재/부재 판단 결과에 따라 적어도 하나의 상기 공조기기 또는 조명기기를 제어하기 위한 제어명령인, 서버 장치.
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