KR20120072253A - 위치 추적 장치 및 위치 추적 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 근거리 무선망을 이용한 실내에서의 사용자 위치 추적 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, ZigBee와 같은 RF 기반의 무선망을 기반으로 이 무선망과 연계되는 사용자 휴대/착용장치의 위치를 추적함에 있어 다양한 맥락(Context) 정보를 융합함으로써 위치 추적의 정확성을 높인 위치 추적 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

위치 추적 장치 및 위치 추적 방법{LOCALIZATION DEVICE AND LOCALIZATION METHOD}
본 발명은 근거리 무선망을 이용한 실내에서의 사용자 위치 추적 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, ZigBee와 같은 RF 기반의 무선망을 기반으로 이 무선망과 연계되는 사용자 휴대/착용장치의 위치를 추적함에 있어 다양한 맥락(Context) 정보를 융합함으로써 위치 추적의 정확성을 높인 위치 추적 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
RF 기반 측위 시스템은 이동하는 전파수신기와 공간에 설치된 다수의 전파송신기로 구성된다.
상기와 같이 구성된 RF 기반 측위 시스템은, 전파송신기들은 주기적으로 공간에 신호를 송신하며 전파수신기는 전파송신기가 송신한 신호를 수신하여 해당 신호를 송신한 전파송신기의 아이디와 전파의 강도를 파악하며, 파악한 결과에 전파송신기의 위치 정보를 추가하면 삼각측량 방법 등을 이용하여 해당 신호를 송신한 전파수신기의 위치를 계산할 수 있다. 예를 들어, ZigBee 망을 구성하는 노드들은 주기적으로 비콘(beacon) 메시지를 수신하여 RSSI(Recieved Signal Strength Indicator) 목록을 구성하고 비콘 메시지를 송신한 노드들의 위치 정보를 기반으로 삼각측량법 등의 계산법을 적용하면 ZigBee 노드들로부터 해당 단말 노드의 상대 위치를 구할 수 있다. 이때, ZigBee 노드들의 절대 위치를 알 수 있다면 단말 노드의 절대 위치 파악도 가능하다.
상기와 같은 RF 기반 측위 기술은 환경 센서와 간단한 휴대장치를 이용하여 휴대장치를 보유한 사람이나 물체의 위치를 추적하는 시스템 또는 환경을 구축하기에 용이한 장점이 있지만, 측위 성능이 주변 환경의 영향을 크게 받는다는 단점이 존재하는데, 이는 RF 전파는 환경의 구조, 벽의 물성, 사람과 사물을 포함한 장애물의 존재 유무 등에 따라 이동 방향과 강도에 큰 변화가 발생하기 때문이다.
이와 같은 단점을 극복하기 위해 다수의 RF 송신 노드들을 격자무늬 등의 규칙적인 패턴으로 공간 내에 촘촘하게 배치하고 공간 전체에 대한 전파 강도 지도(RF Fingerprint)를 구축하여 측위에 활용하려는 시도가 이루어지고 있지만, 실제 환경에서는 위에 언급한 바와 같은 RF 전파의 특성으로 인해 우수한 성능을 지속적으로 얻기 힘들다는 단점이 있으며, 많은 개수의 센서를 환경에 설치해야한다는 점도 실용화에 있어 걸림돌로 작용하고 있다.
PIR(pyroelectric infrared) 센서는 감지가능 영역 내에서 움직임이 감지되면 값을 출력하는 온오프 센서로서 주로 동체 감지에 활용되며, 사용 예로서 자동 점멸되는 전등이 있다. 이러한 PIR 센서는 가격이 저렴한 장점이 있으며, 공간에 설치하면 감지되는 움직임이 누구의 움직임인지 파악하지 못하고 사람의 이동(즉, 움직임의 궤적)만을 파악할 수 있으므로 카메라 센서에 비해 프라이버시 보호에 유리하다는 장점이 있지만, 공간 내에 여러 사람이 존재하는 경우에는 감지된 움직임이 누구의 움직임인지 구분할 수 없다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 RF 기반 측위 결과에 다양한 맥락(Context) 정보를 융합함으로써 위치 측정의 정확도를 높일 수 있는 위치 추적 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 장치는, 고정 RF 노드로부터 입력된 비콘 메시지를 수신하여 메시지를 출력하며 사용자와 함께 이동하는 이동 RF 노드로부터 상기 메시지를 입력받고, 이동하거나 고정되어 사용자를 인식하는 인식 장치로부터 인식 결과를 입력받고, 측위부, 맥락 저장부, 및 추론부를 포함하여 구성되며, 상기 측위부는 상기 이동 RF 노드로부터 입력받은 메시지와 상기 고정 RF 노드의 위치 정보를 기반으로 이동 RF 노드의 위치를 계산하여 이동 RF의 위치 정보를 출력하며, 상기 맥락 저장부는, 상기 인식 장치로부터 입력받은 인식 결과를 사용자의 위치의 맥락(context) 정보로 저장하며, 상기 추론부는 상기 측위부로부터 입력받은 이동 RF 노드의 위치 정보의 왜곡을 상기 맥락 저장부에 저장된 맥락 정보를 참조하여 보정한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 방법은, 고정 RF 노드로부터 입력된 비콘 메시지를 수신하여 메시지를 출력하며 사용자와 함께 이동하는 이동 RF 노드로부터 상기 메시지를 입력받고, 이동하거나 고정되어 사용자를 인식하는 인식 장치로부터 인식 결과를 입력받아 사용자의 위치를 추적하며, 상기 이동 RF 노드로부터 입력된 메시지에서 전파강도목록을 추출하여 출력하는 단계; 상기 전파강도목록과 상기 고정 RF 노드의 위치 정보를 기반으로 이동 RF 노드의 위치를 계산하여 이동 RF 노드의 위치 정보를 출력하는 단계; 및 상기 이동 RF 노드의 위치 정보의 왜곡을 상기 인식 장치로부터 입력된 인식 결과인 사용자 위치의 맥락 정보를 참조하여 보정하는 단계; 를 포함한다.
상기와 같은 구성 및 방법을 가지는 본 발명은 RF 기반 위치 측정의 정확도를 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 장치를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 방법을 도시한 순서도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 장치 및 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 장치에 대하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 장치는, 소정 주기로 비콘 메시지를 송신하는 적어도 하나의 고정 RF 노드(101); 상기 고정 RF 노드(101)에서 송신된 비콘 메시지를 수신하여 전파강도목록을 작성하여 출력하며, 사용자와 함께 이동하는 이동 RF 노드(102); 상기 이동 RF 노드로부터 입력된 전파강도목록과 상기 고정 RF 노드의 위치 정보를 기반으로 이동 RF 노드의 위치를 계산하여 이동 RF 노드의 위치 정보를 출력하는 측위부(107); 이동하거나 고정되어 사용자를 인식한 인식 결과를 출력하는 인식 장치(105, 106); 상기 인식 장치(105, 106)로부터 입력된 인식 결과를 사용자의 위치의 맥락(context) 정보로 저장하는 맥락 저장부(109b); 및 상기 측위부(107)로부터 입력된 이동 RF 노드(102)의 위치 정보의 왜곡을 상기 맥락 저장부에 저장된 맥락 정보를 참조하여 보정하는 추론부(108); 를 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 장치의 각 구성요소에 대하여 설명하면 다음과 같다.
상기 고정 RF 노드(101)는 사용자가 존재하게 될 공간 내에 다수 개가 고정 설치되어 ZigBee 등을 기반으로 한 무선망을 구성하게 되며, 라우팅 프로토콜은 Tree 라우팅이나 AODV를 기반으로 하거나 그 변형이 될 수 있다.
이와 같은 고정 RF 노드(101)는 위치 추적을 위한 비콘(beacon) 메시지를 주기적으로 송신한다.
상기 이동 RF 노드(102)는 위치 추적이 필요한 사용자가 직접 휴대하거나 또는 위치 추적이 필요한 사용자가 착용한 장치에 내장될 수 있으며, 고정 RF 노드(101)에서 송신된 비콘 메시지를 수신하여 출력한다.
상기 인식 장치(105, 106)는 이동하거나 고정되어 사용자를 인식한 인식 결과를 출력하며, 구현 예로서 카메라 센서(105)와 이동 로봇(106)이 있다. 이하에서 본 발명에 대하여 설명함에 있어서 인식 장치(105, 106)로서 카메라 센서(105)와 이동 로봇(106)이 구비된 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 인식 장치(105, 106)로서 카메라 센서(105)와 이동 로봇(106) 중에 하나만 구비되거나 다른 장치가 구비되는 예도 가능하다.
상기 카메라 센서(105)는 사용자가 존재하게 될 공간 내에 고정 설치되며, 가능한 상황에서 자신의 감지 범위 내에서 사용자(=사람 또는 사물)를 인식하며, 인식한 결과는 아래에서 설명할 위치 추적 호스트의 맥락 저장부에 저장되게 된다.
상기 카메라 센서(105)가 인식한 인식 결과는 인식한 사용자가 누구인지에 대한 정보와, 사용자를 인식한 위치에 대한 정보(즉, 자신이 설치된 위치에 대한 정보 또는 자신이 사용자를 바라본 각도 등에 대한 정보)와, 사용자를 인식한 시각(時刻)에 대한 정보를 포함한다.
상기 이동 로봇(106)은 자신에서 주어진 역할에 따라 공간을 자유로이 이동하면서 가능한 상황에서 마주치는 사용자(사람 또는 사물)을 인식하거나 사용자가 자신을 활용할 때 사용자를 인식하며, 인식한 결과는 후술하는 위치 추적 호스트(110)의 맥락 저장부(109b)에 저장되게 된다.
상기 이동 로봇(106)이 인식한 인식 결과는 인식한 사용자가 누구인지에 대한 정보와, 사용자를 인식한 위치에 대한 정보와, 사용자를 인식한 시각에 대한 정보를 포함한다.
도면에 상세히 도시하지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 장치는 사용자와 함께 이동하면서 사용자의 움직임을 인식하는 관성 센서(예 : 가속도 센서)와, 사용자와 함께 이동하면서 사용자의 움직임을 인식하는 행동 인식기를 추가로 구비함으로써 사용자의 행동이나 움직임을 인식할 수 있다. 이때, 상기 관성 센서와 행동 인식기는 이동 RF 노드(102)가 장착된 장치에 내장될 수 있으며, 사용자가 관성 센서와 행동 인식기를 포함하는 장치를 휴대 또는 장착할 수 있다.
상기 관성 센서가 인식한 사용자의 움직임 정보와 상기 행동 인식기가 인식한 사용자의 행동 정보는 후술하는 위치추적 호스트(110)에 구비된 저장부(109)의 맥락 저장부(109b)에 저장되게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 시스템은 이동 RF 노드(102)의 위치(=해당 이동 RF 노드를 보유한 사용자의 위치)를 계산하기 위한 위치추적 호스트(110)가 구비되며, 이러한 위치추적 호스트(110)는 이동 RF 노드(102)를 포함하는 장치에 내장되거나 또는 원격 서버 시스템에 내장된다.
상기 위치추적 호스트(110)가 원격 서버 시스템에 내장된 경우에는 이동 RF 노드(102)에서 출력되는 메시지를 위치추적 호스트(110)에 전달하는 다리 역할을 수행하는 싱크 노드(103)가 구비되며, 상기 위치추적 호스트(110)가 이동 RF 노드(102)를 포함하는 장치에 내장된 경우에 싱크 노드(103)는 필요하지 않다.
상기 이동 RF 노드(102)에서 출력된 메시지는 데이터 어댑터(104)로 입력되며, 데이터 어댑터(104)는 입력된 메시지에서 전파강도목록을 추출하여 위치추적 호스트(110)로 출력한다.
상기와 같은 위치추적 호스트(110)는 측위부(107), 저장부(109), 추론부(108)를 포함하여 구성된다.
상기 위치추적 호스트(110)의 측위부(107)는 데이터 어댑터(104)로부터 입력된 전파강도목록과 상기 고정 RF 노드(101)의 위치 정보를 기반으로 이동 RF 노드(102)의 상대 위치(=해당 이동 RF를 보유한 사용자의 상대 위치)를 계산하여 이동 RF 노드(102)의 위치 정보(=해당 이동 RF 노드를 보유한 사용자의 위치 정보)를 출력한다. 여기서, 상기 고정 RF 노드(101)의 위치 정보는 상기 저장부(109)의 공간정보 저장부(109a)에 저장되어 있는데, 이와 관련한 설명은 아래의 저장부(109)에 대한 설명에서 상세히 하도록 한다.
상기 측위부(107)에서 계산한 결과는 시스템의 평균 오류를 감안하여 정확한 좌표값이 아닌 소정 지름을 가지는 동심원 형태의 영역이 된다.
상기 위치추적 호스트(110)의 저장부(109)는 공간정보 저장부(109a), 맥락 저장부(109b), 프로파일 저장부(109c) 및 상식 저장부(109d)를 포함하여 구성된다.
상기 공간정보 저장부(109a)는 고정 RF 노드(101)의 설치 위치 정보를 망 설치 시 공간 정보로 저작하여 보관한다. 상기 공간 정보는 고정 RF 노드(101)가 설치되어 사용자가 존재하게 될 공간의 구조를 그리드맵이나 토폴로지맵 등의 구조체로 표현될 수 있으며, 실측 공간 내에서 고정 RF 노드(101)의 설치 위치 정보를 포함한다. 상기 공간정보 저장부(109a)에 저장된 고정 RF 노드(101)의 설치 위치 정보의 일 예로서, "RE_노드_주소=001, x=100, y=45, area=102호" 가 있다.
상기 맥락 저장부(109b)는 인식 장치(105, 106)로부터 입력된 인식 결과를 시간에 따른 사용자의 위치를 나타내는 맥락 정보로 저장하고, 저장된 맥락 정보는 이후에 추론부(108)에서 이동 RF 노드(102)의 위치 정보의 왜곡을 보정할 시에 이용되며, 추론부(108)를 통해 왜곡이 보정된 이동 RF 노드(102)의 위치 정보가 반영된다. 물론, 관성 센서와 행동 인식기를 추가로 구비된 경우에, 상기 맥락 저장부(109b)는 관성센서에서 인식한 사용자의 움직임 정보와 행동 인식기에서 인식한 사용자의 행동 정보도 상기 인식 장치(105, 106)로부터 입력된 인식 결과와 함께 시간에 따른 사용자의 위치를 나타내는 맥락 정보로 저장한다.
예를 들어, 본 발명에 따른 위치 추적 시스템이 인식 장치의 일 예로서 이동 로봇(106)을 구비한 경우에 이동 로봇(106)이 115호 앞 복도에서 2010년 9월 30일 오후 2시 10분에 사용자 A를 인식했다면 이동 로봇(106)은 이와 같은 사실을 위치추적 호스트(110)로 전송하여 맥락 저장부(109b)에 저장될 수 있도록 하며, 맥락 저장부(109b)에 저장된 정보는 이후에 추론부에서 이동 RF 노드(102)의 위치 정보의 왜곡을 보정할 시에 이용된다.
상기 프로파일 저장부(109c)는 사용자에 대한 사전(事前) 정보가 저장된다. 예를 들어, 상기 프로파일 저장부(109c)에 저장된 사용자에 대한 사전 정보는 사용자의 나이, 성별, 건강 상태, 거주지 등을 포함한다.
상기 상식 저장부(109d)는 사용자 및 사용자가 존재하고 있는 환경과 관련한 상식 정보, 즉 일반적으로 받아들여지는 지식 정보를 포함한다.
상기 상식 저장부(109d)에 저장되는 상식 정보의 일 예는 아래 표 1과 같다.
범주 예
일반상식 (1) 고령자는 00시 이후 거주지 앞 복도에서 30분 이상 머물지 않는다.
신체운동학적 제약 (2) 고령자의 이동 속도는 초속 5[m] 미만이다.
(3) 관절염이 있는 고령자의 이동 속도는 2[m/s] 미만이다.
공간의 용도와 제약 (4) 화장실에서는 용변을 보거나 샤워를 한다.
(5) 용변에 걸리는 시간은 30분 이하이다.
(6) 샤워에 걸리는 시간은 40분 이하이다.
상기 표 1과 같은 상식 정보는 프로그램에 직접 코딩될 수도 있고, 전문가 시스템(expert system)의 규칙과 같은 논리적 체계로 구현될 수 있다.
상기 위치추적 호스트(110)의 추론부(108)는 상기 측위부(107)로부터 입력된 이동 RF 노드(102)의 위치 정보에 내재되어있을 가능성이 있는 왜곡을 상기 맥락 저장부에 저장된 맥락 정보와 상기 프로파일 저장부(109c)에 저장된 사전 정보와 상기 상식 저장부(109d)에 저장된 상식 정보를 참조하여 보정한다.
상기 추론부(108)가 상기 측위부(107)로부터 입력된 이동 RF 노드(102)의 위치 정보에 내재된 왜곡을 보정하는 예를 들어보면 아래 표 2 및 표 3과 같다.
사례 1

1. 사용자 A의 프로파일: (나이=65, 성별=여, 건강상태=관절염, 거주지=110호)
2. 맥락(Context)
- 11:50pm: A의 위치 = 110호와 111호 사이 중간지점 복도
- 00:40am: (위치 변화 없음)
3.상식
- 고령자는 00시 이후 거주지 앞 복도에서 30분 이상 있지 않는다.
- 00:00am 이후 고령자는 취침한다.
- 취침은 거주지 침실에서 한다.
- 60세 이상의 남녀는 고령자이다.
4. 추론부 처리 과정
- A는 고령자이다.
- 현재 A는 취침한다.
- A는 110호 침실에서 취침한다.
- 현재 A는 복도에 있다. (상식과 상충됨)
⇒(유추결과) 11:50 pm ~ 00:40 am 사이의 "A의 위치 = 110호 침실"로 보정
사례 2

1. 사용자 A의 프로파일: (나이=65, 성별=여, 건강상태=관절염, 거주지=110호)
2. 맥락(Context)
- 11:50:15: A의위치 = 110호 거실
- 11:50:17: A의위치 = 110호 화장실
- 11:50:18: A의위치 = 110호 거실
(전파 환경의 급격한 변화로 위치 변화가 빠르게 이뤄지는 경우)
3. 상식
- 60세 이상의 남녀는 고령자이다.
- 관절염이 있는 고령자의 이동 속도는 초속 2[m] 미만이다.
4. 추론부 처리 과정
- A는 고령자이다.
- 11:50:15 ~ 11:50:18 사이의 A의 이동 거리는 10[m]이므로 이동 속도는 3.3[m/s]에 해당함. (상식과 상충됨)
⇒ (유추결과) 11:50:15 ~ 11:50:18 사이의 "A의 위치 = 110호 거실"로 보정
상기 추론부(108)는 사용자가 존재하게 될 공간 내에 활용 가능한 센서의 종류가 다양할수록 더욱 많은 종류의 맥락 정보를 활용할 수 있어 위치 추적의 정확성을 더욱 높일 수 있다. 상술한 관성 센서와 행동 인식기를 추가적으로 구비한 경우에는 사용자의 움직임과 행동을 추가적으로 인식할 수 있고 이를 통해 획득한 움직임 정보와 행동 정보를 추론부(108)에서 활용할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 위치 추적 시스템이 행동 인식기를 추가적으로 구비한 경우에는 인식한 행동 정보를 맥락 저장부(109b)에 맥락 정보로서 추가 저장하도록 하고, 아래 표 4와 같이 사용자의 행동에 따른 추가적인 제약 사항을 상식 저장부(109d)에 상식 정보로서 저장하는 것이 바람직하다.
범주 예

신체운동학적 제약
(1) 걷거나 뛰면 이동할 수 있다.
(2) 앉아있거나 누워있는 상태에서는 이동할 수 없다.
예를 들어, 맥락 저장부(109b)에 '현재 사용자가 앉아있는 상태'라고 저장되어 있지만 측위부(107)에서 계산된 이동 RF 노드(102)의 위치(=해당 이동 RF 노드를 보유한 사용자의 위치)가 이동한 것으로 나온다면, 추론부(108)는 이동 RF 노드(102)의 위치 이동이 RF 전파 왜곡으로 인한 측위 오류인 것으로 판단하고 이동 RF 노드의 위치(또는 움직임, 또는 행동)를 보정한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 위치 추적 시스템이 카메라 센서(105)와 이동 로봇(106) 중에 적어도 하나를 구비한 경우에, 카메라 센서(105)가 사용자를 인식한 인식 정보와 이동 로봇(106)이 사용자를 인식한 인식 정보는 측위부(107)에서 계산되어 출력된 이동 RF 노드(102)의 위치 정보에 내재된 왜곡을 더욱 세밀하게 보정하는데 활용된다.
본 발명에 따른 위치 추적 시스템은 고정 RF 노드(101)의 개수를 최소화하여 무선망을 구성한 경우에는 측위부(107)의 측위 오차가 더욱 커지지만, 상술한 바와 같이 카메라 센서(105)와 이동 로봇(106)과 같은 인식 장치를 구비하면 카메라 센서(105)의 위치 또는 인식 로봇(106)의 위치를 기초로 사용자의 위치를 보다 정밀하게 구하여 측위부(107)의 측위 결과를 보정할 수 있다는 장점이 있으며, 측위부(107)를 통해 얻은 사용자의 위치를 실제로 검증하는데도 유용하다.
그리고, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 위치 추적 시스템이 위치 추적 시스템이 카메라 센서(105)와 이동 로봇(106) 중에 적어도 하나를 추가적으로 구비한 경우에는 아래 표 5와 같이 추가적인 제약 사항을 상식 저장부(109d)에 상식 정보로서 저장하는 것이 바람직하다.
범주 예


일반상식
(1) 로봇이 장소 L에서 사용자 U를 인식하고 인식확신도가 90 이상이면 사용자 U는 L에 있다.
(2) 장소 L에 설치된 카메라가 사용자 U를 인식하고 인식확신도가 90이상이면 사용자 U는 L에 있다.
상기 표 5의 제약 사항은 측위부(107)보다 우선 순위를 갖는 것으로서 추론부(108)는 위의 표 5와 같은 제약 사항에 의한 측위 결과로 측위부(107)의 결과를 대체하는 절차를 수행하게 된다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 방법에 대하여 설명한다. 본 발명에 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 방법에 대하여 설명함에 있어서 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 시스템과 동일한 설명은 생략하도록 한다.
먼저, 고정 RF 노드(101)는 소정 주기로 비콘 메시지를 송신하고, 사용자와 함께 이동하는 이동 RF 노드(102)는 상기 비콘 메시지를 수신하여 출력한다.(S101 ~ S103)
이때, 상기 이동 RF 노드(102)는 위치 추적이 필요한 사용자가 직접 휴대하거나 또는 위치 추적이 필요한 사용자가 착용한 장치에 내장될 수 있으며, 고정 RF 노드(101)에서 송신된 비콘 메시지를 수신하여 출력한다.
다음으로, 데이터 어댑터(104)는 이동 RF 노드(102)로부터 입력된 메시지에서 전파강도목록을 추출하여 출력한다.(S104)
다음으로, 측위부(107)는 상기 데이터 어댑터(104)로부터 입력된 전파강도목록과 상기 고정 RF 노드(101)의 위치 정보를 기반으로 이동 RF 노드(102)의 위치를 계산하여 이동 RF 노드(102)의 위치 정보를 출력한다.(S105)
상기와 같은 다수의 단계들(S101 ~ S105)을 수행하는 동안 인식 장치(105, 106)는 이동하거나 고정되어 사용자를 인식한 인식 결과를 출력하고, 맥락 저장부(109d)는 상기 인식 장치(105, 106)로부터 입력된 인식 결과를 사용자의 위치의 맥락(context) 정보로 저장한다.(S111)
여기서, 상기 인식 장치(105, 106)는 이동하거나 고정되어 사용자를 인식한 인식 결과를 출력하며, 구현 예로서 카메라 센서(105, 106)와 이동 로봇이 있다.
상기 카메라 센서(105)는 사용자가 존재하게 될 공간 내에 고정 설치되며, 가능한 상황에서 자신의 감지 범위 내에서 사용자(=사람 또는 사물)를 인식하며, 인식한 결과는 맥락 저장부(109b)에 저장되게 된다. 상기 카메라 센서(105)가 인식한 인식 결과는 인식한 사용자가 누구인지에 대한 정보와, 사용자를 인식한 위치에 대한 정보(즉, 자신이 설치된 위치에 대한 정보 또는 자신이 사용자를 바라본 각도 등에 대한 정보)와, 사용자를 인식한 시각(時刻)에 대한 정보를 포함한다.
상기 이동 로봇(106)은 자신에서 주어진 역할에 따라 공간을 자유로이 이동하면서 가능한 상황에서 마주치는 사용자(사람 또는 사물)을 인식하거나 사용자가 자신을 활용할 때 사용자를 인식하며, 인식한 결과는 맥락 저장부(109b)에 저장되게 된다. 상기 이동 로봇(106)이 인식한 인식 결과는 인식한 사용자가 누구인지에 대한 정보와, 사용자를 인식한 위치에 대한 정보와, 사용자를 인식한 시각에 대한 정보를 포함한다.
다음으로, 추론부(108)는 상기 측위부(107)로부터 입력된 이동 RF 노드(102)의 위치 정보의 왜곡을 상기 맥락 저장부(109b)에 저장된 맥락 정보를 참조하여 보정한다. 여기서, 추론부(208)는 상기 측위부(107)로부터 입력된 이동 RF 노드(102)의 위치 정보의 왜곡을 보정할 시에 맥락 저장부(109b)에 저장된 맥락 정보뿐만 아니라 프로파일 저장부(109c)에 저장된 사전 정보와 상식 저장부(109d)에 저장된 상식 정보도 참조하여 보정한다.(S106)
101 : 고정 RF노드 102 : 이동 RF노드
103 : 싱크 노드 104 : 데이터 어댑터
105 : 카메라 센서 106 : 이동 로봇
107 : 측위부 108 : 추론부
109 : 저장부 109a : 공간정보 저장부
109b : 맥락 저장부 109c : 프로파일 저장부
109d : 상식 저장부 110 : 위치추적 호스트

Claims (13)

  1. 고정 RF 노드로부터 입력된 비콘 메시지를 수신하여 메시지를 출력하며 사용자와 함께 이동하는 이동 RF 노드로부터 상기 메시지를 입력받고, 이동하거나 고정되어 사용자를 인식하는 인식 장치로부터 인식 결과를 입력받는 위치 추적 장치에 있어서,
    상기 이동 RF 노드로부터 입력받은 메시지와 상기 고정 RF 노드의 위치 정보를 기반으로 이동 RF 노드의 위치를 계산하여 이동 RF의 위치 정보를 출력하는 측위부;
    상기 인식 장치로부터 입력받은 인식 결과를 사용자의 위치의 맥락(context) 정보로 저장하는 맥락 저장부; 및
    상기 측위부로부터 입력받은 이동 RF 노드의 위치 정보의 왜곡을 상기 맥락 저장부에 저장된 맥락 정보를 참조하여 보정하는 추론부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 맥락 저장부는 관성 센서가 인식한 사용자의 움직임 정보와 행동 인식기가 인식한 사용자의 행동 정보를 입력받아 저장하며,
    상기 관성 센서는 사용자와 함께 이동하면서 사용자의 움직임을 인식하고, 상기 행동 인식기는 사용자와 함께 이동하면서 사용자의 행동을 인식하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 인식 장치는 카메라 센서와 이동 로봇 중에 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 카메라 센서는 고정 설치되어 자신의 감지 범위 내에서 사용자를 인식하며, 상기 이동 로봇은 이동하면서 마주치는 사용자를 인식하거나 사용자가 자신을 활용할 때 사용자를 인식하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 측위부는 이동 RF 노드에서 출력된 메시지에서 추출한 전파강도목록과 상기 고정 RF 노드의 위치 정보를 기반으로 이동 RF 노드의 위치를 계산하여 이동 RF의 위치 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 맥락 저장부가 상기 인식 장치로부터 입력받은 인식 결과는 인식한 사용자가 누구인지에 대한 정보와, 사용자를 인식한 위치에 대한 정보와, 사용자를 인식한 시각(時刻)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 맥락 저장부는 인식 장치로부터 입력된 인식 결과를 시간에 따른 사용자의 위치를 나타내는 맥락 정보로 저장하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 사용자에 대한 사전(事前) 정보를 저장하고 있는 프로파일 저장부와, 사용자 및 사용자가 존재하고 있는 환경과 관련한 상식 정보를 저장하고 있는 상식 저장부 중에 적어도 하나를 추가로 구비하며,
    상기 추론부는 측위부로부터 입력된 이동 RF 노드의 위치 정보의 왜곡을 상기 맥락 저장부에 저장된 맥락 정보를 참조하여 보정할 시에, 프로파일 저장부에 저장된 사전 정보와 상식 저장부에 저장된 상식 정보 중에 적어도 하나를 함께 참조하여 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 장치.
  8. 고정 RF 노드로부터 입력된 비콘 메시지를 수신하여 메시지를 출력하며 사용자와 함께 이동하는 이동 RF 노드로부터 상기 메시지를 입력받고, 이동하거나 고정되어 사용자를 인식하는 인식 장치로부터 인식 결과를 입력받아 사용자의 위치를 추적하는 방법에 있어서,
    상기 이동 RF 노드로부터 입력된 메시지에서 전파강도목록을 추출하여 출력하는 단계;
    상기 전파강도목록과 상기 고정 RF 노드의 위치 정보를 기반으로 이동 RF 노드의 위치를 계산하여 이동 RF 노드의 위치 정보를 출력하는 단계; 및
    상기 이동 RF 노드의 위치 정보의 왜곡을 상기 인식 장치로부터 입력된 인식 결과인 사용자 위치의 맥락 정보를 참조하여 보정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 보정하는 단계에서 참조하는 상기 맥락 정보는, 관성 센서가 인식한 사용자의 움직임 정보와 행동 인식기가 인식한 사용자의 행동 정보를 더 포함하며,
    상기 관성 센서는 사용자와 함께 이동하면서 사용자의 움직임을 인식하고, 상기 행동 인식기는 사용자와 함께 이동하면서 사용자의 행동을 인식하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 인식 장치는 카메라 센서와 이동 로봇 중에 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 보정하는 단계에서는, 고정 설치된 상기 카메라 센서가 자신의 감지 범위 내에서 사용자를 인식한 결과와 상기 이동 로봇이 이동하면서 마주치는 사용자를 인식하거나 사용자가 자신을 활용할 때 사용자를 인식한 결과 중에 적어도 하나를 포함하는 사용자 위치의 맥락 정보를 참조하여 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 인식 장치로부터 입력받은 상기 인식 결과는, 인식한 사용자가 누구인지에 대한 정보와, 사용자를 인식한 위치에 대한 정보와, 사용자를 인식한 시각에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 인식 장치로부터 입력된 상기 맥락 정보는 시간에 따른 사용자의 위치 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 보정하는 단계에서 맥락 정보를 참조하여 보정할 시에는, 사용자에 대한 사전(事前) 정보와 사용자 및 사용자가 존재하고 있는 환경과 관련한 상식 정보 중에 적어도 하나를 함께 참조하여 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
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