KR20120116202A - 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 이용하여 주변의 N(3 이상의 정수)개의 마커들의 영상을 획득하는 단계와, 상기 획득된 영상으로부터, 상기 이동 단말기와 각 마커들 사이의 거리를 각각 산출하는 단계와, 상기 각 마커들을 기준으로 해당 거리를 반경으로 하여 형성된 N개의 가상의 원 또는 구가 서로 교차하는 교점 부분을 획득하는 단계, 및 상기 마커들 중 적어도 하나의 마커에 대한 위치 정보를 바탕으로 하여 상기 교점 부분의 위치 정보를 연산하는 단계를 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법을 제공한다.
상기 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치에 따르면, 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 통해 주변의 마커 들을 촬영한 다음, 마커들에 의해 형성되는 가상의 원 또는 구를 서로 교차시켜 획득되는 교점 부분을 사용하여 이동 단말기의 위치를 용이하게 인식할 수 있는 이점이 있다.

Description

이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법 및 그 장치{Method of location recognition using mobile terminal and thereof apparatus}
본 발명은 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동 단말기에 장착된 카메라를 통해 주변의 마커(Marker) 들을 촬영하는 것에 의해 현재 위치를 인식할 수 있는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 단말기에는 1개의 카메라가 장착되어 있는데, 이는 위치 인식의 용도가 아닌 일반 촬영 또는 영상 통화의 용도로 사용되는 것이다.
이동 단말기를 통해 현재 위치를 알기 위해서는 이동 단말기에 내장된 GPS 기능을 이용할 수 있는데, 실내나 터널 내부에서는 GPS 기능이 활성화될 수 없어서 현재 위치를 알아내기 어렵다.
더욱이, 이러한 문제는 GPS 위치제공 기능이 부재된 단말기를 사용하는 경우나 GPS 기능이 고장난 경우, 그리고 GPS 통신이 불가능한 지역 혹은 낯선 지역에 위치한 경우에서도 동일하게 작용할 수 있어서, 위치 파악이 곤란할 뿐만 아니라 사고 발생시 긴급 구난의 요청이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 이동 단말기에 장착된 카메라를 통해 주변의 마커 들을 촬영하는 것에 의해 현재 위치를 용이하게 인식할 수 있는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법 및 그 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 이용하여 주변의 N(3 이상의 정수)개의 마커들의 영상을 획득하는 단계와, 상기 획득된 영상으로부터, 상기 이동 단말기와 각 마커들 사이의 거리를 각각 산출하는 단계와, 상기 각 마커들을 기준으로 해당 거리를 반경으로 하여 형성된 N개의 가상의 원 또는 구가 서로 교차하는 교점 부분을 획득하는 단계, 및 상기 마커들 중 적어도 하나의 마커에 대한 위치 정보를 바탕으로 하여 상기 교점 부분의 위치 정보를 연산하는 단계를 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법을 제공한다.
여기서, 상기 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법은, 외부 서버로부터 상기 주변에 위치한 마커들의 형상 또는 크기 정보를 상기 마커들의 위치 정보와 연계하여 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 마커는, 문자, QR 코드, 이미지 중 적어도 하나의 형태를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마커는 해당 위치를 상징하는 랜드마크일 수 있다.
또한, 상기 교점 부분을 획득하는 단계는, 상기 교차하는 부분이 영역을 형성하는 경우, 상기 N개의 가상의 원 또는 구 중 적어도 하나의 원 또는 구의 중심을 이동시키거나 반경을 변경시켜서 상기 교차하는 영역을 교점 형태로 보정할 수 있다.
그리고, 본 발명은 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 이용하여 주변의 N(3개 이상의 정수)개의 마커들의 영상을 획득하는 마커영상 획득부와, 상기 획득된 영상으로부터, 상기 이동 단말기와 각 마커들 사이의 거리를 각각 산출하는 거리 산출부와, 상기 각 마커들을 기준으로 해당 거리를 반경으로 하여 형성된 N개의 가상의 원 또는 구가 서로 교차하는 교점 부분을 획득하는 교점 획득부, 및 상기 마커들 중 적어도 하나의 마커에 대한 위치 정보를 바탕으로 하여 상기 교점 부분의 위치 정보를 연산하는 위치 연산부를 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치를 제공한다.
여기서, 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치는 외부 서버로부터 상기 주변에 위치한 마커들의 형상 또는 크기 정보를 상기 마커들의 위치 정보와 연계하여 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치는, 상기 교차하는 부분이 영역을 형성하는 경우, 상기 N개의 가상의 원 또는 구 중 적어도 하나의 원 또는 구의 중심을 이동시키거나 반경을 변경시켜서 상기 교차하는 영역을 교점 형태로 보정하는 보간부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 교점 획득부는, 상기 보간부를 통해 보정된 교점 부분을 획득할 수 있다.
본 발명에 따른 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치에 따르면, 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 통해 주변의 마커 들을 촬영한 다음, 마커들에 의해 형성되는 가상의 원 또는 구를 서로 교차시켜 획득되는 교점 부분을 사용하여 이동 단말기의 위치를 용이하게 인식할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법의 흐름도이다.
도 2는 도 1을 위한 장치 구성도이다.
도 3은 도 1의 S110~S130 단계를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 1의 S140 단계를 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 1의 S140 단계에서 보간 과정이 필요한 경우를 나타내는 설명도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법의 흐름도이다. 도 2는 도 1을 위한 장치 구성도이다.
상기 위치 인식 장치(100)는 마커영상 획득부(110), 거리 산출부(120), 교점 획득부(130), 위치 연산부(140), 보간부(150), 수신부(160)를 포함한다.
이러한 위치 인식 장치(100)는 이동 단말기 상에 별도의 모듈 형태로 내장되거나 외부에 유무선으로 장착될 수 있다. 이외에도 상기 위치 인식 장치(100)는 스마트폰, 스마프 패드 등과 같은 이동 단말기 내에 프로그래밍으로 구현되어 위치 탐색용 어플리케이션 프로그램으로 구동될 수 있다.
이러한 위치 인식 장치(100)의 위치 인식 구성을 요약하면 다음과 같다. 먼저, 마커영상 획득부(110)는 이동 단말기의 주변에 설치된 마커(Marker) 들의 영상을 획득한다. 그리고, 거리 산출부(120)는 마커들의 영상을 분석하여 이동 단말기와 마커들 사이의 각각의 거리를 연산한다.
상기 위치 연산부(140)는 앞서 연산된 거리 값들을 이용하여 각 마커들을 중심으로 하여 형성된 가상의 원 또는 구들이 서로 겹치는 교점 부분을 탐색한다. 위치 연산부(140)에서는 이러한 교점 부분의 위치 정보를 상기 이동 단말기의 위치로 인식한다. 상기 교점 부분의 탐색 시에는 필요한 경우 보간부(150)를 통해 원 또는 구를 이동 또는 변경시켜서 교점을 보간 작업을 수행한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 상기 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법에 관하여 상세히 설명한다.
도 3은 도 1의 S110~S130 단계를 나타내는 개념도이다. 이를 참조하면, 먼저 싱기 수신부(160)에서는 주변에 위치한 마커들의 형상 또는 크기 정보를 마커들의 위치 정보와 연계하여 외부 서버(20)로부터 수신한다(S110).
상기 외부 서버(20)는 각 지역에 위치한 마커들의 개별 형상, 크기, 위치 정보를 저장하고 있다. 여기서, 마커의 위치는 실내 공간, 건물, 각종 설치물, 구조물 등에 설치되는 것으로서, 설치 예는 보다 다양할 수 있다. 상기 마커의 형태는 문자, QR 코드, 이미지 중 적어도 하나의 형태를 포함한다.
이외에도 상기 마커는 해당 위치, 지역을 상징하는 랜드마크 자체에 해당될 수 있다. 예를 들어, 상기 마커는 개선문, 에펠탑, 남대문, 남산 타워 자체가 해당될 수 있다.
예를 들어, 이동 단말기(10)가 특정 지역에 진입하면, 상기 수신부(160)에서는 상기 진입한 특정 지역에 설치되어 있는 일부 또는 전부의 마커들에 대한 형상 또는 크기 정보를 그 위치 정보와 함께 외부 서버(20)로부터 수신하여, 마커들의 정보에 대한 데이터베이스를 형성한다.
이러한 S110단계 이후, 마커영상 획득부(110)에서는 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 이용하여 주변의 N(3 이상의 정수)개의 마커들의 영상을 획득한다(S120).
이동 단말기(10)의 현재 위치를 파악하기 위해서는 적어도 3개의 마커에 대한 촬영 영상이 필요하다. 이를 위해, 예를 들면, 이동 단말기(10)를 소지한 사용자가 해당 지점에 서서 주변 시야에 보이는 3개의 마커를 상기 복수의 카메라를 통해 촬영한다. 이때, 해당 지점을 중심으로 서로 다른 각도에 위치한 마커 들을 대상으로 촬영하는 것이 효과적이다. 즉, 이동 단말기(10)의 현재 위치를 기준점으로 하여 주변의 서로 다른 시야각에 위치한 마커들을 촬영토록 한다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 3개의 마커(M1,M2,M3) 들을 이용한 경우를 그 실시예로 하여 설명한다.
상기 거리 산출부(120)에서는 상기 획득된 영상으로부터, 상기 이동 단말기(10)와 각 마커(M1,M2,M3)들 사이의 거리를 각각 산출한다(S130). 도 3의 경우, 마커 M1과 이동 단말기(10) 사이의 거리(r1)를 산출하는 예이다. 그 산출 방법은 다음과 같다.
상기 수신부(160)는 마커에 대한 형상 및 크기 정보를 수신하여 저장하고 있다. 따라서, 상기 거리 산출부(120)는 상기 촬영한 마커 M1의 형상과 일치하는 마커 정보를 수신부(160)에서 검색한다. 그리고, 검색된 해당 마커에 대한 크기 정보와 상기 촬영된 마커 M1의 크기 정보를 비교하여, 카메라 C1과 마커 M1 사이의 거리, 그리고 카메라 C2와 마커 M1 사이의 거리를 추정한다.
여기서, 상기 추정된 두 개의 거리 값과, 기 알고 있는 카메라 C1과 C2 사이의 거리 값을 사용하여, 상기 r1 값 즉, 이동 단말기(10)와 마커 M1 사이의 거리를 산출해낸다. 물론, 주변의 다른 마커 M2, M3와의 거리 r1,r2 또한 상기 r1의 산출 방식과 동일한 원리로 연산한다.
상기 이동 단말기(10)와 마커 M1 사이의 거리(r1), 이동 단말기(10)와 마커 M2 사이의 거리(r2), 그리고 이동 단말기(10)와 마커 M3 사이의 거리(r3)를 산출한 이후, 상기 교점 획득부(130)에서는 상기 각 마커(M1,M2,M3)들을 기준으로 해당 거리를 반경으로 하여 형성된 N개의 가상의 원 또는 구가 서로 교차하는 교점 부분을 획득한다(S140).
도 4는 도 1의 S140 단계를 나타내는 설명도이다. 이는 상기 가상의 원을 사용한 방식에 해당된다. 즉, 각 마커(M1,M2,M3)를 중심으로 하여 해당 거리(r1,r2,r3) 만큼의 반경을 갖는 3개의 가상 원을 각각 형성하게 되면, 3개의 원이 서로 교차하는 교점 부분(L)이 생성된다. 이러한 교점 부분(L)은 상기 이동 단말기(10)의 현재 위치에 대응되는 부분에 해당된다.
도 5는 도 1의 S140 단계에서 보간 과정이 필요한 경우를 나타내는 설명도이다. 만약, 상기 마커(M1,M2,M3)의 촬영시마다 이동 단말기(10)의 촬영 기준점이 조금씩 달라졌거나, r1 내지 r3에 대한 거리 측정 시 오차가 발생한 경우, 상기 교차하는 부분이 점 형태가 아닌 특정 범위의 영역(도 5의 빗금 영역 참조)을 형성하게 된다.
이러한 경우, 상기 보간부(150)에서는 3개의 가상의 원 중 적어도 하나의 원의 반경을 변경시켜서 상기 교차하는 영역을 교점 형태로 보정한다(도 5의 화살표 방향 참조). 물론, 상기 반경을 변경하는 방식 이외에 해당 원의 중심을 이동시키는 방법도 사용될 수 있다.
상기의 S140 단계 이후, 상기 위치 연산부(140)는 상기 마커들 중 적어도 하나의 마커에 대한 위치 정보를 바탕으로 하여 상기 교점 부분의 위치 정보를 연산한다(S150). 즉, 마커 M1~M3 중 선택된 한 개의 마커에 대한 위치 정보만으로 상기 교점 부분의 위치 정보를 연산할 수 있다.
상기 마커에 대한 위치 정보(ex, 좌표값)는 이미 수신부(160)를 통해 수신한 바 있다. 따라서, 기 수신받은 마커의 위치 좌표를 이용하여 상기 획득된 교점 부분에 대한 위치 좌표를 손쉽게 획득할 수 있다. 이러한 교점 부분에 대한 좌표가 바로 이동 단말기(10)가 위치한 현재 위치 좌표에 해당된다.
앞서 상술한 예의 경우, 3개의 마커에 대해 가상의 원을 형성하여 교점이 1개 발생하는 2차원적인 방법이다. 만약, 가상의 구를 형성하는 3차원 적인 방법을 사용하는 경우에는 3개의 구가 만나는 부분에 교점이 2개가 발생한다. 이러한 경우, 2개 교점 중 한 개값 또는 그 평균값을 사용하여 위치를 연산할 수 있다. 물론, 3차원적인 방법에서 4개의 마커를 사용하는 경우, 4개의 가상 구를 겹치는 것에 의해 1개의 교점을 얻을 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 통해 주변의 마커들을 촬영한 다음, 마커들에 의해 형성되는 가상의 원 또는 구를 서로 교차시켜 획득되는 교점 부분을 사용하여 이동 단말기의 위치를 비교적 용이하게 인식할 수 있다. 따라서, 이동 단말기에서 GPS 수신기가 동작하지 않거나 GPS 정보를 수신할 수 없는 실내, 터널, 사고 지역 등의 구역에 있어서도, 단순히 마커들만을 촬영하는 것에 의해 자신의 위치를 손쉽게 획득할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 이동 단말기 20: 서버
100: 위치 인식 장치 110: 마커영상 획득부
120: 거리 산출부 130: 교점 획득부
140: 위치 연산부 150: 보간부
160: 수신부

Claims (10)

  1. 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 이용하여 주변의 N(3 이상의 정수)개의 마커들의 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득된 영상으로부터, 상기 이동 단말기와 각 마커들 사이의 거리를 각각 산출하는 단계;
    상기 각 마커들을 기준으로 해당 거리를 반경으로 하여 형성된 N개의 가상의 원 또는 구가 서로 교차하는 교점 부분을 획득하는 단계; 및
    상기 마커들 중 적어도 하나의 마커에 대한 위치 정보를 바탕으로 하여 상기 교점 부분의 위치 정보를 연산하는 단계를 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    외부 서버로부터 상기 주변에 위치한 마커들의 형상 또는 크기 정보를 상기 마커들의 위치 정보와 연계하여 수신하는 단계를 더 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 마커는,
    문자, QR 코드, 이미지 중 적어도 하나의 형태를 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 마커는 해당 위치를 상징하는 랜드마크인 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 교점 부분을 획득하는 단계는,
    상기 교차하는 부분이 영역을 형성하는 경우, 상기 N개의 가상의 원 또는 구 중 적어도 하나의 원 또는 구의 중심을 이동시키거나 반경을 변경시켜서 상기 교차하는 영역을 교점 형태로 보정하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 방법.
  6. 이동 단말기에 장착된 복수의 카메라를 이용하여 주변의 N(3개 이상의 정수)개의 마커들의 영상을 획득하는 마커영상 획득부;
    상기 획득된 영상으로부터, 상기 이동 단말기와 각 마커들 사이의 거리를 각각 산출하는 거리 산출부;
    상기 각 마커들을 기준으로 해당 거리를 반경으로 하여 형성된 N개의 가상의 원 또는 구가 서로 교차하는 교점 부분을 획득하는 교점 획득부; 및
    상기 마커들 중 적어도 하나의 마커에 대한 위치 정보를 바탕으로 하여 상기 교점 부분의 위치 정보를 연산하는 위치 연산부를 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    외부 서버로부터 상기 주변에 위치한 마커들의 형상 또는 크기 정보를 상기 마커들의 위치 정보와 연계하여 수신하는 수신부를 더 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 마커는,
    문자, QR 코드, 이미지 중 적어도 하나의 형태를 포함하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 마커는 해당 위치를 상징하는 랜드마크인 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 교차하는 부분이 영역을 형성하는 경우, 상기 N개의 가상의 원 또는 구 중 적어도 하나의 원 또는 구의 중심을 을 이동시키거나 반경을 변경시켜서 상기 교차하는 영역을 교점 형태로 보정하는 보간부를 더 포함하고,
    상기 교점 획득부는,
    상기 보간부를 통해 보정된 교점 부분을 획득하는 이동 단말기를 이용한 위치 인식 장치.
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