KR20090065815A

KR20090065815A - 가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에서 메시지 교환방법

Info

Publication number: KR20090065815A
Application number: KR1020070133315A
Authority: KR
Inventors: 원은태; 안종훈; 김대석; 강노경; 박승훈; 손재승
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2009-06-23
Also published as: US20120089325A1; US20090157309A1; KR101365348B1; US8326526B2; US20110313660A1; US8180565B2

Abstract

본 발명은 가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에서 메시지 교환 방법에 있어서, 맵 서버가 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 지역의 모든 램프를 통해 준비(Provision) 메시지를 가시광 신호로 발생시키는 과정과, 준비 메시지를 수신한 단말 중에서 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 단말이 맵 서버로 등록 요청(Registration Request) 메시지를 전송하는 과정과, 맵 서버에서 등록 요청 메시지에 대한 응답으로 등록 응답(Registration Response) 메시지를 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 단말로 전송하는 과정과, 단말에서 목적지 정보를 포함하는 맵 요청(Map Request) 메시지를 맵 서버로 전송하는 과정과, 맵 서버에서 맵 요청 메시지를 수신하여 목적지까지의 최적 경로 정보를 포함한 맵 응답(Map response) 메시지를 단말로 전송하는 과정과, 단말에서 맵 정보와 목적지로의 최적 경로를 디스플레이하는 과정을 포함한다.

가시광 통신, 네비게이션, 전력선 통신, 램프

Description

가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에서 메시지 교환 방법{MESSAGE EXCHANGING METHOD IN NAVIGATION SYSTEM USING VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}

본 발명은 가시광 통신을 이용한 건물 내부의 네비게이션 시스템에 관한 것으로서, 특히 상기 네비게이션 시스템에서 가시광 단말기와 네비게이션 서버간의 메시지 교환 방법에 관한 것이다.

최근 들어, LED(Light Emitting Diode)의 발광 효율이 개선되고 가격이 떨어짐에 따라 휴대기기, 디스플레이, 자동차, 신호등, 광고판 등의 특수 조명 시장뿐만 아니라 형광등 백열등과 같은 일반 조명 시장에서도 LED가 보편화 되어가고 있다. 또한 최근에는 RF(Radio Frequency) 대역 주파수 고갈, 여러 무선 통신 기술 간의 혼선 가능성, 통신의 보안성 요구 증대, 4G 무선 기술의 초고속 유비쿼터스 통신 환경 도래 등으로 인하여 RF 기술과 상호 보완적인 광무선 기술에 대한 관심이 증가하고 있어 가시광 LED를 이용한 가시광 무선통신에 대한 연구가 여러 기업 및 연구소 등에서 진행되고 있다.

눈에 보이는 가시광선을 이용해서 정보를 전달하는 가시광 통신은 안전하며 그 사용 대역이 넓고 규제를 받지 않고 자유롭게 사용할 수 있다는 점 외에도 광이 도달하는 장소나 진행하는 방향을 볼 수 있기 때문에 정보의 수신범위를 정확하게 알 수 있다는 장점이 있다. 따라서 보안 측면에서도 신뢰할 수 있고, 전력소모 측면에서도 저전력으로 구동시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 가시광 통신은 RF (Radio Frequency) 사용이 제한된 병원, 비행기에서도 적용이 가능하며, 또한 전광판을 이용한 부가 정보 서비스도 제공 가능하다. 이러한 가시광 통신 시스템에 대하여 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1은 일반적인 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication)을 이용한 통신 시스템의 일 예시 구성도이다. 도 1의(a)는 일반적인 가시광 통신 시스템을 도시한 도면이다. 일반적인 가시광 통신 시스템은 LED 또는 LD로 구성되어 조명의 역할과 동시에 가시광을 사용하여 데이터 송수신을 수행하는 램프(141, 142, 143)와 가시광 송수신 모듈을 구비하여 상기 램프와 데이터 송수신을 수행하는 통신 장치(150, 160)를 포함하여 구성된다. 상기 통신 장치는 도 1의(a)에 도시한 바와 같이 휴대폰, PDA와 같은 이동 단말기(150)나 데스크탑 형태의 고정형 단말기(160) 등으로 구성될 수 있다.

도 1의(b)는 가시광 통신을 이용한 주변기기 인터페이스(Peripheral Interface) 시스템을 도시한 도면이다. 가시광 통신을 이용한 주변기기간 통신은 가시광 송수신 모듈을 구비한 노트북, 데스크탑 등의 통신 장치(170)와 핸드폰이나 PDA와 같은 휴대용 모바일 기기(180), 프린터 등의 주변기기(190) 또는 디지털 카메라, mp3 플레이어와 같은 소형 디지털 기기 간의 통신을 가시광을 이용하여 수행하는 통신 시스템이다. 상기 가시광 통신을 이용한 주변기기 인터페이스는 보안이 확실하며 저전력으로 구현 가능한 장점이 있다.

부가적으로 가시광 통신은 유,무선의 다른 통신 매체를 사용한 통신 시스템과 결합하여 더욱 효율적으로 사용할 수 있다. 그 중에서 전력선을 기반으로 하는 전력선 통신과 결합하여 건물 내부의 조명을 이용하여 정보를 제공하는 가시광 통신 시스템에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 2는 종래의 전력선 통신(PLC: Power Line Communication)과 가시광 통신을 이용한 통신 시스템의 일 예시 구성도이다. 도 2는 국내 기 출원된 특허(명칭: 조명광통신장치, 공개번호: 10-2005-71617, 출원인: 가부시키가이샤 나카가와 겐큐쇼, 출원일: 2005.4.23)에 개시된 내용으로 종래 기술의 전력선 통신을 이용해 램프의 네트워크를 통해 사용자에게 위치 기반한 정보를 제공하는 방안을 간략히 도시한 도면이다. 종래 기술에서는 전력선(103)을 통해 전력과 정보를 동시에 전달한다. 상기 전력선과 연결되어 있는 램프(131)는 전력선을 통해 받은 정보를 가시광 신호로 변조하여 사용자(133)에게 전달한다. 전달되는 정보의 내용은 상기 램프가 비추는 지역에 위치한 작품(132)에 해당하는 내용이다.

도 3은 상기 도 2의 시스템의 네트워크 구성 요소 간의 메시지 전달 절차 흐름도이다. 종래의 전력선 통신과 가시광 통신을 이용한 통신 시스템은 서버(134)에서 네트워크에 속해 있는 램프(131)들에게 전력선을 통해서 정보를 전달하고 램프(131)에서는 가시광 통신을 이용하여 정보를 가시광 신호로 발생시킨다. 상기 종래의 전력선을 이용한 위치 기반 서비스는 정보의 제공 측면에서 볼 때 고정되어 있는 사물에 관한 정보를 일방적으로 이동 단말로 전달하는 수준에 그치는 한계가 있었다.

한편, 최근에 휴대폰, PCS, IMT-2000, PDA 등과 같이 사용자가 휴대할 수 있는 이동 통신 단말기에 단순한 음성 통화 기능 이외에, 메시지 송수신 기능, 무선 인터넷 기능, 스케줄 관리 기능, 카메라 기능, 뮤직 플레이어 기능, 전자사전 기능, 네비게이션 기능 등의 각종 편의 기능이 부가되고 있다.

이러한 편의 기능 중의 하나로서 GPS를 사용한 네비게이션 기능은 사용자가 원하는 시간에 입력한 목적지까지의 경로 정보를 네비게이션 시스템을 통해 제공받아 사용자에게 최적의 경로 및 이동 방향을 제공하는 기능이다. 일반적으로 네비게이션 기능은 차량의 현재 위치 정보를 제공하도록 구성되므로 데이터베이스에 저장된 지도 데이터를 통해 자체적으로 최적의 경로를 탐색할 수 있다.

또한, 최근에는 이러한 차량용 네비게이션 시스템에서 발전하여 복잡한 도심이나 낮선 곳에서 목적지를 방문하는 보행자를 위하여 휴대 전화기 등의 이동 통신 단말기 형태의 네비게이션 장치를 이용하여, 일반적으로 사용되는 차량을 위한 네비게이션 장치로서의 기능뿐만 아니라 보행자를 대상으로 한 네비게이션의 개발이 시도되고 있다. 보행자를 대상으로 한 네비게이션 장치는 상기 장치를 휴대하고 있는 보행자로 하여금 소정의 목적지에 이르는 최적의 경로를 보행자에게 제공하고 모니터링 할 수 있게 한다.

그러나 종래의 GPS(Global Positioning System)를 사용하는 네비게이션의 경우 보행자가 건물 내부나 지하로 들어가게 되면 GPS 신호를 수신하지 못하여 네비게이션 서비스를 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 점차 초고층 건물, 대형 쇼핑몰, 대형 지하상가 등과 같이 대규모의 건축물이 늘어가는 추세 속에서 건물 내부에서의 네비게이션에 대한 필요성이 증대되고 있다.

본 발명은 GPS 신호를 수신할 수 없는 초고층 건물과 같은 대규모 건축물에서 가시광 통신을 이용하여 건물 내부에서 네비게이션 서비스를 제공하는 네비게이션 시스템 및 상기 네비게이션 시스템에서 단말과 네비게이션 서버 간의 메시지 교환 방법을 제공하고자 한다.

이를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따르면, 가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에서 메시지 교환 방법에 있어서, 맵 서버가 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 지역의 모든 램프를 통해 준비(Provision) 메시지를 가시광 신호로 발생시키는 과정과, 상기 준비 메시지를 수신한 단말 중에서 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 단말이 상기 맵 서버로 등록 요청(Registration Request) 메시지를 전송하는 과정과, 상기 맵 서버에서 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로 등록 응답(Registration Response) 메시지를 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 상기 단말로 전송하는 과정과, 상기 단말에서 목적지 정보를 포함하는 맵 요청(Map Request) 메시지를 상기 맵 서버로 전송하는 과정과, 상기 맵 서버에서 상기 맵 요청 메시지를 수신하여 목적지까지의 최적 경로 정보를 포함한 맵 응답(Map response) 메시지를 상기 단말로 전송하는 과정과, 상기 단말에서 맵 정보와 목적지로의 최적 경로를 디스플레이하는 과정을 포함함을 특징으로 하며,

상기 맵 서버는 상기 단말이 이동하는 경로에 위치한 모든 램프로 램프 ID(Lamp ID) 메시지를 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하며, 상기 램프 ID 메시지는 단말 아이디 정보와, 램프 아이디 정보를 포함함을 특징으로 하며,

상기 준비 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 목적지의 목록 정보를 포함함을 특징으로 하며, 상기 준비 메시지에 포함된 단말 아이디 정보는 미리 설정된 방송용 아이디임을 특징으로 하며,

상기 등록 요청 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보를 포함함을 특징으로 하며,

상기 등록 응답 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 맵 정보를 포함함을 특징으로 하며, 상기 등록 응답 메시지에 포함된 맵 정보는 상기 등록 요청 메시지를 송신한 단말이 위치한 지역에 대한 지도 정보임을 특징으로 하며,

상기 맵 요청 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 목적지 정보를 포함함을 특징으로 하며,

상기 맵 응답 메시지는 단말 아이디 정보와, 램프 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 맵 정보와, 최적 경로 정보를 포함함을 특징으로 하며, 상기 맵 응답 메시지에 포함된 맵 정보는 상기 단말의 현재 위치에서 목적지까지의 모든 맵 정보를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에 서 메시지 교환 방법에 있어서, 맵 서버가 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 지역의 모든 램프를 통해 준비(Provision) 메시지를 가시광 신호로 발생시키는 과정과, 상기 준비 메시지를 수신한 단말 중에서 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 단말이 상기 맵 서버로 등록 요청(Registration Request) 메시지를 전송하는 과정과, 상기 맵 서버에서 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로 등록 응답(Registration Response) 메시지를 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 상기 단말로 전송하는 과정과, 상기 단말에서 목적지 정보를 포함하는 맵 요청(Map Request) 메시지를 상기 맵 서버로 전송하는 과정과, 상기 맵 서버에서 상기 맵 요청 메시지를 수신하여 목적지까지의 최적 경로 정보를 포함한 맵 응답(Map response) 메시지를 미리 설정된 데이터량으로 나누어서 상기 단말로 다수 회 전송하는 과정과, 상기 단말에서 맵 정보와 목적지로의 최적 경로를 디스플레이하는 과정을 포함함을 특징으로 하며,

상기 단말은 현위치보고(Current Location Report) 메시지를 미리 설정된 주기로 상기 맵 서버로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하며, 상기 현위치보고 메시지는 단말 아이디 정보와, 램프 아이디 정보를 포함함을 특징으로 하며,

상기 준비 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 건물 내의 모든 지 역을 복수의 미리 설정된 지역크기로 분할하여 설정한 섹션의 목록 정보를 포함함을 특징으로 하며, 상기 준비 메시지에 포함된 단말 아이디 정보는 미리 설정된 방송용 아이디임을 특징으로 하며,

상기 등록 요청 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 상기 단말이 위치한 지역의 램프 아이디 정보와, 상기 단말이 위치한 섹션의 식별 정보를 포함함을 특징으로 하며,

상기 등록 응답 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 상기 단말이 현재 위치하고 있는 섹션의 전체 지도 정보와, 현재 단말이 위치히고 있는 지역의 지도 정보를 포함함을 특징으로 하며,

상기 맵 응답 메시지는 단말 아이디 정보와, 상기 단말이 위치한 지역의 램프 아이디 정보와, 맵 정보와, 최적 경로 정보를 포함함을 특징으로 하며, 상기 맵 응답 메시지에 포함된 맵 정보는 상기 단말의 현재 위치에서 목적지까지의 모든 맵 정보를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명은 건물 내부에 설치된 램프와 이동 단말 간의 가시광 통신을 이용하여 GPS 신호를 수신할 수 없는 건물 내부에서 네비게이션 기능을 제공할 수 있으 며, 상기 네비게이션 시스템에서 단말과 네비게이션 서버 간의 메시지 교환 절차 및 메시지 내용을 정의할 수 있다. 이에 따라 초고층 빌딩이나 대형 건물에서 사용자로 하여금 목적지를 쉽게 찾을 수 있도록 하는 네비게이션 기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구성하는 장치 및 동작 방법을 본 발명의 실시 예를 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 가시광을 매체로 하는 가시광 통신을 사용하여 초고층 건물이나 초대형 상가 등과 같이 대규모의 건축물 내부에서 네비게이션 기능을 제공하는 건물 내 네비게이션 시스템 및 상기 네비게이션 시스템에서 이동 단말과 네비게이션 서버 간의 메시지 교환 절차를 제안한다.

종래의 GPS(Global Positioning System)를 이용한 네비게이션 시스템은 건물 내부와 같은 GPS 신호를 수신하지 못하는 지역에서는 네비게이션 기능을 사용할 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명에서는 상기의 문제를 해결하기 위하여, GPS를 이용하지 않고 가시광 통신을 사용하여 네비게이션 시스템을 구성한다. 건물 내부에 설치된 조명에서 발생 되는 가시광선은 도달 영역에 한계성이 있다. 다시 말하면 건물 내부에 설치되는 조명은 한 지역에 고정되어 설치되며 이에 따라 일정한 영역에 빛을 발생시킨다. 따라서 건물 내부의 전체 지도와 각각의 조명의 위치를 파악하고, 각각의 조명에 아이디(ID)를 부여하면, 어떤 아이디를 가진 조명이 어떤 지역을 비추고 있는지 알 수 있다. 따라서 이동 단말기가 자신이 위치한 지역을 비추는 조명과 가시광 통신을 수행하면 해당 이동 단말기가 현재 수신하고 있는 조명의 아이디를 검사하여 해당 이동 단말기의 현재 위치를 알 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 구성도이다. 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 네비게이션 시스템은 네비게이션 맵 서버(Map Server)(401)와, 전력선(Power Line)(402)과, 램프(Lamp)(403)와, 가시광 이동 단말(Mobile Terminal)(406)을 포함한다.

상기 네비게이션 맵 서버(Navigation Map Server)(401)는 네비게이션 기능을 제공하기 위해 필요한 데이터를 저장한다. 이에 따라 건물 각 층의 평면도를 포함하는 건물 내의 지도 데이터, 각 램프(403)의 위치, 각 램프(403)의 아이디 정보를 저장하며, 전력선 통신(PLC:Power Line Communication)을 사용하여 각 램프(403)와 통신을 수행한다. 또한 맵 서버(401)는 이동 단말(406)로부터 램프(403)를 통해 목적지 정보를 수신하여 미리 설정된 네비게이션 알고리즘 및 맵 데이터에 따라 상기 목적지까지의 최적 경로를 산출하며, 상기 최적 경로 정보를 다시 이동 단말(406)로 전송한다. 상기 최적 경로는 시스템 구성에 따라 맵 서버(401)가 아닌 이동 단말(406)에서 자체 데이터를 근거로 계산할 수도 있다.

상기 전력선(402)은 상기 맵 서버(401)와 램프(403) 간의 전력선 통신을 수행하기 위한 매개체로 사용된다. 본 발명의 일 실시 예에서는 전력선 통신을 사용하지만 전력선 통신뿐만 아니라 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 기타 유무선 통신 방법을 적용하여 사용할 수 있다.

상기 램프(Lamp)(403)는 해당 건물에 전지역에 설치되어 조명의 용도로 사용되며 또한 가시광 통신 장치로서 가시광 신호(404)를 송수신한다. 상기 램프(403)는 각각 자신의 아이디를 가지며 상기 램프 아이디는 건물 내부의 유일한 값으로써 현재 이동 단말(406)의 위치 및 사용자의 최종 목적지를 찾아 가는데 이용된다. 또한 일정 지역의 램프를 한 그룹으로 설정하여 램프 그룹 아이디를 설정할 수 있다.

상기 이동 단말(Terminal)(406)은 가시광 송수신 모듈을 구비한 휴대용 모바일 통신 장치로서 상기 램프(403)와 가시광 신호를 송수신하여 통신을 수행하며, 디스플레이가 가능한 표시부 및 사용자 데이터 입력을 위한 입력부를 구비하는 등 네비게이션 서비스를 지원하기 위해서 필요한 기본적인 구성을 포함하고 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에서 이동 단말과 네비게이션 서버 간의 메시지 교환 절차를 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네비게이션 시스템에서 구성 요소 간의 메시지 전달 절차 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 먼저 네비게이션 맵 서버(401)는 자신의 네트워크 내의 모든 램프(403)를 통해 해당 지역에 위치한 이동 단 말(406)로 준비(Provision) 메시지를 전송한다(505단계). 상기 준비 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 1과 같다.

Terminal ID (방송용 ID)

Building ID

Version

Destination list

상기 표 1에서 'Terminal ID'는 이동 단말의 아이디 정보를 나타낸다. 특히준비 메시지에서는 'Terminal ID' 항목에서 네트워크 내의 모든 램프를 통해 메시지를 발생시키도록 설정된 방송용 ID를 사용한다. 또한 상기 표 1에서 'Building ID'는 건물의 아이디 정보이고, 상기 'Version'은 네비게이션 시스템에서 사용하는 목적지 리스트, 맵 정보, 램프의 위치 및 아이디 정보 등 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보로 사용할 수 있다. 상기 'Destination list'는 건물 내에 미리 설정된 목적지들의 목록이다.

이후 상기 준비 메시지를 수신한 이동 단말 중에서 특정 이동 단말(406)이 네비게이션 서비스를 받기를 원한다면, 해당 이동 단말(406)은 맵 서버(401)로 등록 요청(Registration Request) 메시지를 보낸다(510단계). 이때 상기 등록 요청 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 2와 같다.

Terminal ID

Building ID

이후 맵 서버(401)는 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로 등록 응답(Registration Response) 메시지를 이동 단말로 전송한다(515단계). 이때 상기 등록 응답 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 3과 같다.

Terminal ID

Building ID

Map

상기 등록 응답 메시지에서 'Map'은 등록 요청 메시지를 보낸 이동 단말(406)이 현재 위치하고 있는 지역의 지도 정보이다.

이후 이동 단말(406)은 상기 505단계에서 수신한 준비 메시지에 포함된 'Destination list' 정보를 참조하여 자신이 가고자 하는 목적지를 맵 서버(401)에게 알리기 위해 맵 요청(Map request) 메시지를 맵 서버(401)로 전송한다(520단계). 이때 상기 맵 요청 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 4와 같다.

Terminal ID

Building ID

Version

Destination

상기 맵 요청 메시지에서 'Destination'은 목적지 정보를 나타낸다.

이후 맵 서버(401)는 상기 맵 요청 메시지를 수신하여 상기 목적지까지의 최적 경로를 게산하고 상기 최적 경로 정보를 포함한 맵 응답(Map response) 메시지를 해당 단말로 전송한다(525단계). 이때 상기 맵 응답 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 5와 같다.

Terminal ID

Lamp ID

Version

Map

Path

상기 표 5에서 'Lamp ID'는 해당 단말이 위치한 지역의 램프 아이디 정보를 나타낸다. 여기서 해당 단말은 메시지 송수신 중에 근처의 지역으로 이동할 수 있기 때문에 'Lamp ID'에는 단말이 위치한 지역에서 송수신 가능한 램프 및 단말이 이동 가능한 예상 범위의 램프의 아이디 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 맵 응답 메시지에서 'Map'은 해당 단말의 현재 위치에서 목적지까지의 모든 맵 정보를 포함한다. 상기 'Path'는 해당 단말의 현재 위치에서 목적지까지의 최적 경로 정보를 나타낸다.

이후 이동 단말(406)은 맵 서버(401)로부터 수신한 정보를 기반으로 맵 정보와 목적지로의 이동 경로를 디스플레이한다(530단계). 이후 이동 단말(406)은 이동 경로를 따라 이동을 시작하고, 이후 맵 서버(401)는 이동 단말(406)이 이동하는 경로에 위치한 모든 램프에게 램프 ID(Lamp ID) 메시지를 전송한다(535~545단계). 이때 램프 ID 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 6과 같다.

Terminal ID

Lamp ID

단말은 상기 램프 ID 메시지를 수신하여 단말의 현재 위치를 계속 확인할 수 있으며, 또한 경로 이탈 상황도 판단할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 네비게이션 시스템에서 구성 요소 간의 메시지 전달 절차 흐름도이다. 본 발명의 다른 실시 예와 일 실시 예의 가장 큰 차이점은 다음과 같다. 일 실시 예는 맵 서버(401)가 이동 단말(406)의 요청을 받아서 필요한 정보를 한꺼번에 송신해주는 방식이고, 다른 실시 예는 이동 단말에게 필요한 지도를 나누어서 차례대로 전송해주는 방식이다. 또한 본 발명의 다른 실시 예에서는 건물 내의 지역을 일정한 지역크기로 분할하여 섹션으로 설정하였다. 도 6을 참조하면, 먼저 맵 서버(401)는 자신의 네트워크 내의 모든 램프(403)를 통해 해당 지역에 위치한 이동 단말(406)로 준비(Provision) 메시지를 전송한다(605단계). 상기 준비 메시지에 포함된 정보는 하기의 표 7과 같다.

Terminal ID (방송용 ID)

Building ID

Version

Section list

상기 표 7에서 'Terminal ID'는 이동 단말의 아이디 정보를 나타낸다. 특히준비 메시지에서는 'Terminal ID' 항목에서 네트워크 내의 모든 램프를 통해 메시지를 발생시키도록 설정된 방송용 ID를 사용한다. 또한 상기 표 1에서 'Building ID'는 건물의 아이디 정보이고, 상기 'Version'은 네비게이션 시스템에서 사용하는 목적지 리스트, 맵 정보, 섹션 정보, 램프의 위치 및 아이디 정보 등 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보로 사용할 수 있다. 상기 'Section list'는 건물 내의 모든 지역을 미리 설정된 지역크기로 분할하여 설정한 섹션 들의 목록이다.

이후 상기 준비 메시지를 수신한 이동 단말 중에서 특정 이동 단말(406)이 네비게이션 서비스를 받기를 원한다면, 해당 이동 단말(406)은 맵 서버(401)로 등록 요청(Registration Request) 메시지를 전송한다(610단계). 이때 상기 등록 요청 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 8과 같다.

Terminal ID

Building ID

Lamp ID

Section index

상기 표 8에서 'Lamp ID'는 해당 단말이 위치한 지역의 램프 아이디 정보를 나타낸다. 여기서 해당 단말은 메시지 송수신 중에 근처의 지역으로 이동할 수 있기 때문에 'Lamp ID'에는 단말이 위치한 지역에서 송수신 가능한 램프 및 단말이 이동 가능한 예상 범위의 램프의 아이디 정보를 포함할 수 있다. 상기 'Section index'는 현재 단말이 위치한 지역의 섹션 정보를 나타낸다.

이후 맵 서버(401)는 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로 등록 응답(Registration Response) 메시지를 상기 이동 단말로 전송한다(615단계). 이때 상기 등록 응답 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 9와 같다.

Terminal ID

Building ID

Version

Section map

Current Location map

상기 등록 응답 메시지에서 'Section map'은 등록 요청 메시지를 보낸 이동 단말(406)이 현재 위치하고 있는 섹션의 전체 지도 정보이며, 'Current Location map'은 현재 이동 단말이 위치하는 지역의 지도 정보를 나타낸다.

이후 이동 단말(406)은 자신이 가고자 하는 목적지를 맵 서버(401)에게 알리기 위해서 맵 요청(Map request) 메시지를 맵 서버(401)로 전송한다(620단계). 이때 상기 맵 요청 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 10과 같다.

Terminal ID

Building ID

Version

Destination

이후 맵 서버(401)는 상기 맵 요청 메시지를 수신하여 상기 목적지까지의 최적 경로를 게산하고 상기 최적 경로 정보를 포함한 맵 응답(Map response) 메시지를 해당 단말로 전송한다(625단계). 이때 상기 맵 응답 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 11과 같다.

Terminal ID

Building ID

Map

Path

상기 'Path'는 해당 단말의 현재 위치에서 목적지까지의 최적 경로 정보이고, 상기 'Map'은 해당 단말의 현재 위치에서 목적지까지의 맵 정보이며, 상기 맵 정보는 작은 크기로 나누어져 여러 번에 걸쳐 전송될 수 있다(630~635단계).

이후 이동 단말(406)은 맵 서버(401)로부터 수신한 정보를 기반으로 맵 정보와 목적지로의 이동 경로를 디스플레이한다(640단계). 이후 이동 단말(406)은 이동 경로를 따라 이동을 시작하며, 이후 맵 서버(401)는 이동 단말(406)이 이동하는 경로에 위치한 모든 램프에게 램프 ID(Lamp ID) 메시지를 전송한다(645~655단계). 이때 램프 ID 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 12와 같다.

Terminal ID

Lamp ID

목적지로 이동중에 단말(406)은 자신의 위치를 현위치보고(Current Location Report) 메시지에 실어서 주기적으로 맵 서버(401)로 전송한다(660단계). 이때 상기 현위치보고 메시지에 포함되는 정보는 하기의 표 13과 같다.

Terminal ID

Lamp ID

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에서 메시지 교환 방법의 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다.

도 1은 일반적인 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication)을 이용한 통신 시스템의 일 예시 구성도

도 2는 종래의 전력선 통신(PLC: Power Line Communication)과 가시광 통신을 이용한 통신 시스템의 구성도

도 3은 도 2의 시스템의 네트워크 구성 요소 간의 메시지 전달 절차 흐름도

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네비게이션 시스템의 구성도

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네비게이션 시스템에서 구성 요소 간의 메시지 전달 절차 흐름도

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 네비게이션 시스템에서 구성 요소 간의 메시지 전달 절차 흐름도

Claims

가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에서 메시지 교환 방법에 있어서,

맵 서버가 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 지역의 모든 램프를 통해 준비(Provision) 메시지를 가시광 신호로 발생시키는 과정과,

상기 준비 메시지를 수신한 단말 중에서 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 단말이 상기 맵 서버로 등록 요청(Registration Request) 메시지를 전송하는 과정과,

상기 맵 서버에서 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로 등록 응답(Registration Response) 메시지를 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 상기 단말로 전송하는 과정과,

상기 단말에서 목적지 정보를 포함하는 맵 요청(Map Request) 메시지를 상기 맵 서버로 전송하는 과정과,

상기 맵 서버에서 상기 맵 요청 메시지를 수신하여 목적지까지의 최적 경로 정보를 포함한 맵 응답(Map response) 메시지를 상기 단말로 전송하는 과정과,

상기 단말에서 맵 정보와 목적지로의 최적 경로를 디스플레이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 1항에 있어서, 상기 맵 서버는 상기 단말이 이동하는 경로에 위치한 모든 램프로 램프 ID(Lamp ID) 메시지를 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 2항에 있어서, 상기 램프 ID 메시지는 단말 아이디 정보와, 램프 아이디 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 1항에 있어서, 상기 준비 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 목적지의 목록 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 4항에 있어서, 상기 준비 메시지에 포함된 단말 아이디 정보는 미리 설정된 방송용 아이디임을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 1항에 있어서, 상기 등록 요청 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 1항에 있어서, 상기 등록 응답 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 맵 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 7항에 있어서, 상기 등록 응답 메시지에 포함된 맵 정보는 상기 등록 요청 메시지를 송신한 단말이 위치한 지역에 대한 지도 정보임을 특징으로 하는 메시 지 교환 방법.
제 1항에 있어서, 상기 맵 요청 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 목적지 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 1항에 있어서, 상기 맵 응답 메시지는 단말 아이디 정보와, 램프 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 맵 정보와, 최적 경로 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 10항에 있어서, 상기 맵 응답 메시지에 포함된 맵 정보는 상기 단말의 현재 위치에서 목적지까지의 모든 맵 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
가시광 통신을 이용한 네비게이션 시스템에서 메시지 교환 방법에 있어서,

맵 서버가 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 지역의 모든 램프를 통해 준비(Provision) 메시지를 가시광 신호로 발생시키는 과정과,

상기 준비 메시지를 수신한 단말 중에서 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 단말이 상기 맵 서버로 등록 요청(Registration Request) 메시지를 전송하는 과정과,

상기 맵 서버에서 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답으로 등록 응답(Registration Response) 메시지를 네비게이션 서비스를 실행하기 위한 상기 단말로 전송하는 과정과,

상기 단말에서 목적지 정보를 포함하는 맵 요청(Map Request) 메시지를 상기 맵 서버로 전송하는 과정과,

상기 맵 서버에서 상기 맵 요청 메시지를 수신하여 목적지까지의 최적 경로 정보를 포함한 맵 응답(Map response) 메시지를 미리 설정된 데이터량으로 나누어서 상기 단말로 다수 회 전송하는 과정과,

상기 단말에서 맵 정보와 목적지로의 최적 경로를 디스플레이하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 12항에 있어서, 상기 맵 서버는 상기 단말이 이동하는 경로에 위치한 모든 램프로 램프 ID(Lamp ID) 메시지를 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 13항에 있어서, 상기 램프 ID 메시지는 단말 아이디 정보와, 램프 아이디 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 13항에 있어서, 상기 단말은 현위치보고(Current Location Report) 메시지를 미리 설정된 주기로 상기 맵 서버로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 15항에 있어서, 상기 현위치보고 메시지는 단말 아이디 정보와, 램프 아이디 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 12항에 있어서, 상기 준비 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 건물 내의 모든 지역을 복수의 미리 설정된 지역크기로 분할하여 설정한 섹션의 목록 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 17항에 있어서, 상기 준비 메시지에 포함된 단말 아이디 정보는 미리 설정된 방송용 아이디임을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 12항에 있어서, 상기 등록 요청 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 상기 단말이 위치한 지역의 램프 아이디 정보와, 상기 단말이 위치한 섹션의 식별 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 12항에 있어서, 상기 등록 응답 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 상기 단말이 현재 위치하고 있는 섹션의 전체 지도 정보와, 현재 단말이 위 치히고 있는 지역의 지도 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 12항에 있어서, 상기 맵 요청 메시지는 단말 아이디 정보와, 건물의 아이디 정보와, 네비게이션 시스템 운용시 변경될 수 있는 데이터에 대한 버전 정보와, 목적지 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 12항에 있어서, 상기 맵 응답 메시지는 단말 아이디 정보와, 상기 단말이 위치한 지역의 램프 아이디 정보와, 맵 정보와, 최적 경로 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.
제 22항에 있어서, 상기 맵 응답 메시지에 포함된 맵 정보는 상기 단말의 현재 위치에서 목적지까지의 모든 맵 정보를 포함함을 특징으로 하는 메시지 교환 방법.