KR20130094407A - 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치 및 방법 - Google Patents

실내 보행자용 길 안내 서비스 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치는 근거리 통신망으로 수신되는 무선접속장치의 정보를 이용하여 사용자 단말의 위치값을 소정 주기마다 획득하는 측위모듈; 상기 측위모듈에서 획득한 상기 사용자 단말의 최초 위치값을 보정하는 위치값 보정모듈; 사용자의 이동속도를 감지하기 위한 가속도 센서와 이동방향을 감지하기 위한 지자기 센서의 연동에 의해 측정된 값으로 상기 사용자 단말의 이동 유무를 판단하는 이동판단모듈; 상기 이동판단모듈로부터 상기 사용자 단말의 이동 알림 신호가 전달되면 상기 측위모듈에서 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 획득하는 다음 주기까지 상기 사용자 단말의 이동 거리를 예측하여 이동값을 설정하는 이동값 설정모듈; 상기 이동값 설정모듈에 의해 설정된 이동값과 상기 측위모듈에서 획득된 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 비교하여 양자의 값이 기설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 이동계수를 보정하여 보정된 이동계수로 이동값을 산정하는 이동계수 보정모듈; 및 상기 각 구성요소를 제어하여, 실내 보행자용 길 안내 서비스와 관련된 일련의 처리를 담당하는 제어모듈을 포함한다.

Description

실내 보행자용 길 안내 서비스 장치 및 방법{PATH GUIDE APPARATUS AND METHOD FOR INDOOR WALKER}
본 발명은 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내 공간에서 보행자의 길안내시 서비스 특성에 따라 경로를 안내해 주고, 표시해 주는 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치 및 방법에 관한 것이다.
미국 국방성에 의해 개발된 위성측위시스템(Global Positioning System - GPS)은 궤도상에 떠 있는 인공위성의 위치를 실시간으로 파악하여 GPS 수신기를 통해 수신기에 도달한 시간과 위성의 신호를 수신하여 삼각측량을 통해 위치를 결정하는 방식이다. 그러나 위성기반 측위 시스템에서는 측위 시점의 날씨나 측위 지점의 주위환경에 의해 오차가 발생할 수 있고, 빌딩이나 건물의 외벽에 반사되어 굴절되는 경우가 있어 오차가 발생하여 실내에서는 활용이 불가능한 문제점이 발생한다.
실내에서 측위시스템을 구성하기 위해 여러 방안이 진행되고 있는데, 그 중 무선랜 기반 위치 측위 시스템은 무선으로 각 액세스 포인트(AP)에 대한 시그널(Signal) 정보를 조회하여 미리 구축된 액세스 포인트의 위치정보를 이용하여 각 시그널의 수신감도를 이용한 위치 산출 방식이다.
대한민국특허 공개번호 2011-137068에는 액세스 포인트(Access Point)를 이용하여 와이파이 단말의 위치정보를 파악하고, 파악된 위치정보를 다양한 장치에 제공하는 시스템 및 파악된 와이파이 단말의 위치정보를 각종 서비스에 이용하기 위한 시스템 및 방법에 대해 개시하고 있다.
그러나 이 방식은 사용자의 위치 정보만 산출되어 제공되므로 실내 환경에서 발생하게 되는 오차를 보정하기 위한 정보가 없어 위치 파악을 하기에 매우 취약한 문제점이 있다. 즉, 실내공간 및 개인휴대의 특성에 따라 기존의 경로안내 방식(TEXT나 음성)으로는 적절한 서비스가 어렵고, GPS를 사용하는 실외측위와 달리(정확도가 높고 1초 주기로 측위값 생성) 실내측위의 경우 상대적으로 낮은 정확도와 함께 측위주기가 늦어서(3초 이상) 부드러운 이동경로 생성이 안되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 사용자 단말에 의해 실내에서 현위치를 디스플레이하고 이동을 표시할 때 사용자 단말의 지자기 및 가속도 센서를 이용하여 보정함으로써 부드러운 이동경로를 표시할 수 있도록 한 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 사용자가 계속해서 자신의 단말을 보지 않아도 진동센서에 의한 진동신호를 감지하여 경로 안내시 주요 포인트에 대해서 인지할 수 있도록 한 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치의 일 측면에 따르면, 근거리 통신망으로 수신되는 무선접속장치의 정보를 이용하여 사용자 단말의 위치값을 소정 주기마다 획득하는 측위모듈; 상기 측위모듈에서 획득한 상기 사용자 단말의 최초 위치값을 보정하는 위치값 보정모듈; 사용자의 이동속도를 감지하기 위한 가속도 센서와 이동방향을 감지하기 위한 지자기 센서의 연동에 의해 측정된 값으로 상기 사용자 단말의 이동 유무를 판단하는 이동판단모듈; 상기 이동판단모듈로부터 상기 사용자 단말의 이동 알림 신호가 전달되면 상기 측위모듈에서 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 획득하는 다음 주기까지 상기 사용자 단말의 이동 거리를 예측하여 이동값을 설정하는 이동값 설정모듈; 상기 이동값 설정모듈에 의해 설정된 이동값과 상기 측위모듈에서 획득된 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 비교하여 양자의 값이 기설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 이동계수를 보정하여 보정된 이동계수로 이동값을 산정하는 이동계수 보정모듈; 및 상기 각 구성요소를 제어하여, 실내 보행자용 길 안내 서비스와 관련된 일련의 처리를 담당하는 제어모듈을 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 보행자용 길 안내 서비스 방법의 일 측면에 따르면, (a) 측위모듈이 근거리 통신망으로 수신되는 무선접속장치의 정보를 이용하여 사용자 단말의 위치값을 소정 주기마다 획득하는 단계; (b) 위치값 보정모듈이 상기 측위모듈에서 획득한 상기 사용자 단말의 최초 위치값을 보정하는 단계; (c) 이동판단모듈이 사용자의 이동속도를 감지하기 위한 가속도 센서와 이동방향을 감지하기 위한 지자기 센서의 연동에 의해 측정된 값으로 상기 사용자 단말의 이동 유무를 판단하는 단계; (d) 이동값 설정모듈이 상기 이동판단모듈로부터 상기 사용자 단말의 이동 알림 신호가 전달되면 상기 측위모듈에서 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 획득하는 다음 주기까지 상기 사용자 단말의 이동 거리를 예측하여 이동값을 설정하는 단계; 및 (e) 이동계수 보정모듈이 상기 이동값 설정모듈에 의해 설정된 이동값과 상기 측위모듈에서 획득된 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 비교하여 양자의 값이 기설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 이동계수를 보정하여 보정된 이동계수로 이동값을 산정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 실내공간에서 측위주기가 늦더라도 사용자 단말에 의해 실내에서 현위치를 디스플레이하고 이동을 표시할 때 사용자 단말의 지자기 및 가속도 센서를 이용하여 보정함으로써 부드러운 이동경로 표현을 통해 퀄리티 높은 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실내/외 공간의 보행자 길안내 서비스시 사용자가 계속해서 자신의 단말을 보지 않아도 진동센서에 의한 진동신호를 감지하여 경로 안내시 주요 포인트에 대해서 인지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 보행자용 길 안내 서비스 시스템의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에서 사용자 단말의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 보행자용 길 안내 서비스 방법을 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 보행자용 길 안내 서비스 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실내 보행자용 길 안내 서비스 시스템은 사용자 단말(10)과, 다수의 무선 접속 장치(AP: Access Point)(30)와, WPS(WiFi Positioning System) 서버(50)를 포함한다.
사용자 단말(10)은 위성위치확인시스템(GPS)과 와이파이(WiFi)를 이용한 실내위치측위시스템(WPS)이 탑재된 단말로서, 개인이 휴대하고 다니는 스마트폰과 같은 이동단말기를 사용하는 것이 바람직하다. 사용자 단말(10)의 내부 구성에 대해서는 첨부된 도 2에 관한 설명에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
무선 접속 장치(AP: Access Point)(30)는 사용자 단말(10)로 와이파이(WiFi) 서비스를 제공하기 위한 무선 서비스 장치로, WPS 서버(50)와는 인터넷망을 통해 연결된다.
WPS 서버(50)는 실내에서의 사용자 길 안내 서비스를 위한 지도(map) 정보와, 해당 지역의 건물 영역 전체에 위치한 무선 접속 장치(AP)의 위치 정보가 저장된다. WPS 서버(50)는 사용자 단말(10)로부터의 요청시 단말이 위치한 특정 지역 건물 내의 전체 지도 정보와, 해당 건물 내 전체 영역에 위치해 있는 무선 접속 장치(AP)의 위치 정보를 제공한다.
도 2는 도 1에서 사용자 단말의 구성을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 사용자 단말(10)은 WPS 측위모듈(11)과, 위치값 보정모듈(12)과, 이동판단모듈(13)과, 이동값 설정모듈(14)과, 이동계수 보정모듈(15)과, 진동센서(16)와, 제어모듈(17)을 포함한다.
WPS 측위모듈(11)은 근거리 통신망인 와이파이(WiFi)로 수신되는 무선 접속 장치(AP)의 정보를 이용해서 사용자 단말의 위치값을 소정 주기마다 획득한다.
위치값 보정모듈(12)은 WPS 측위모듈(11)에서 획득한 사용자 단말의 최초 위치값을 맵 매칭(map matching) 알고리즘에 의해 보정한다.
이동판단모듈(13)은 사용자의 이동 속도를 감지하기 위한 가속도 센서와 이동 방향을 감지하기 위한 지자기 센서의 연동에 의해 측정된 값으로 사용자 단말의 이동 유무를 판단한다.
이동값 설정모듈(14)은 이동판단모듈(13)로부터 사용자 단말의 이동 알림 신호가 전달되면 WPS 측위모듈(11)에서 사용자 단말의 2차 위치값을 획득하는 다음 주기까지 사용자 단말의 이동 거리를 예측하여 이동값을 설정한다. 이동값 설정은 사람의 평균 시속으로 처리하여 설정된다.
이동계수 보정모듈(15)은 이동값 설정모듈(14)에 의해 설정된 이동값과, WPS 측위모듈(11)에서 획득된 사용자 단말의 2차 위치값을 비교하여 양자의 값이 기설정된 오차 범위 이내인지 아니면, 오차 범위를 벗어나는지를 판단한다. 오차 범위를 벗어나는 경우에는 이동계수를 보정하고 보정된 이동계수로 이동값을 산정한다.
진동센서(16)는 사용자 길 안내시 주요 안내 지점에서 제어모듈(17)의 제어에 따라 진동의 길이와 횟수에 의해 사용자의 이동 경로를 안내한다. 진동센서(16)는 사용자가 계속 자신의 단말을 보지 않아도 경로 안내시 주요 포인트에 대해서 진동으로 인지할 수 있도록 길을 안내한다. 즉, 사용자 단말의 진동센서를 컨트롤하여 진동으로 사용자가 자신의 단말을 계속 주시하고 있지 않아도 경로안내정보를 인지시켜준다. 구체적으로 진동센서를 컨트롤하여 진동의 길이와 횟수를 컨트롤 할 수 있다. 주요 안내 포인트에서 직진, 좌회전, 우회전, 안내종료 등 기본적인 경로안내 내용을 진동으로 표시한다. 예를 들어, 진동이 길게 1번 울리면 안내종료, 진동이 짧게 2번 울리면 좌회전, 진동이 짧게 3번 울리면 우회전을 알리는 신호이다. 이러한 기본값 외에 사용자가 본인의 취향에 맞게 이를 컨트롤하여 적용할 수 있다.
제어모듈(17)은 상기 각 구성요소를 제어하여, 실내 보행자용 길 안내 서비스와 관련된 일련의 처리를 담당한다.
전술한 본 발명의 실내 보행자용 길 안내 서비스 시스템에 의하면, 정확도가 높고 1주 주기로 측위값을 생성하는 GPS를 사용하는 실외측위와는 달리, 상대적으로 낮은 정확도와 함께 측위주기가 늦어서(3초 이상) 부드러운 이동경로 생성이 안되는 실내 측위의 경우, 실내 측위주기가 3초 이상으로 늦어도 경로이동 디스플레이가 부드럽게 진행될 수 있도록 표시해 준다. 즉, WPS 측위모듈과 연동하여 실내에서 현위치를 디스플레이하고 이동을 표시할 때 스마트폰의 지자기 및 가속도 센서를 이용하여 보정에 의해 부드러운 이동경로를 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실내 보행자용 길 안내 서비스 방법을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 사용자가 특정 지역에 위치한 건물 내에 위치한 경우, 위성위치확인시스템(GPS)과 와이파이(WiFi)를 이용한 실내위치측위시스템(WPS)이 탑재된 사용자 단말로부터의 요청시, 무선 접속 장치(AP)와 인터넷망을 통해 연결된 WPS 서버는 사용자 단말이 위치한 특정 지역의 건물 전체 영역의 지도 정보와, 해당 건물 전체 영역내에 위치해 있는 무선 접속 장치(AP)의 위치 정보를 제공(S10)한다.
사용자 단말의 WPS 측위모듈은 WPS 서버로부터 제공된 지도 정보와 무선 접속 장치(AP)의 위치 정보에 의해 와이파이(WiFi)로 수신되는 무선 접속 장치(AP)의 정보를 이용해서 사용자 단말의 최초 위치값 정보를 획득(S30)한다. 사용자 단말의 위치값 정보는 WPS 측위모듈에서 소정 주기마다 획득된다.
사용자 단말의 위치값 보정모듈은 WPS 측위모듈에서 획득된 사용자 단말의 최초 위치값을 맵 매칭(map matching) 알고리즘에 의해 보정(S50)한다.
사용자 단말의 이동판단모듈은 사용자의 이동 속도를 감지하기 위한 가속도 센서와 이동 방향을 감지하기 위한 지자기 센서의 연동에 의해 측정된 값으로 사용자의 이동 유무를 판단(S70)한다.
사용자 단말의 이동값 설정모듈은 이동판단모듈로부터 사용자의 이동 알림 신호가 전달되면, 사용자 단말의 2차 위치값 정보가 획득되는 다음 주기까지 사용자가 이동한 거리를 예측하여 이동값을 설정(S90)한다. 이때, 이동값 설정은 사람의 평균 시속으로 처리하여 설정된다. 사용자 이동(S110)시에는 사용자가 계속 자신의 단말을 보지 않아도 주요 포인트에 대해서 진동센서에 의한 신호를 인지하여 길 안내를 받게 된다. 즉, 사용자 단말의 진동센서를 컨트롤하여 진동으로 사용자가 자신의 단말을 계속 주시하고 있지 않아도 경로안내정보를 인지시켜준다. 구체적으로 진동센서를 컨트롤하여 진동의 길이와 횟수를 컨트롤한다. 주요 안내 포인트에서 직진, 좌회전, 우회전, 안내종료 등 기본적인 경로안내 내용을 진동으로 표시한다. 예를 들어, 진동이 길게 1번 울리면 안내종료, 진동이 짧게 2번 울리면 좌회전, 진동이 짧게 3번 울리면 우회전을 알리는 신호이다. 이러한 기본값 외에 사용자가 본인의 취향에 맞게 이를 컨트롤하여 적용할 수 있다.
사용자 단말의 WPS 측위모듈은 WPS 서버로부터 제공된 지도 정보와 무선 접속 장치(AP)의 위치 정보에 의해 와이파이(WiFi)로 수신되는 무선 접속 장치(AP)의 정보를 이용해서 사용자 단말의 최초 위치값 정보를 획득한 이후, 소정 주기 이후에 사용자 단말의 2차 위치값 정보를 획득(S130)한다.
사용자 단말의 이동계수 보정모듈은 이동값 설정모듈에 의해 설정된 이동값과 WPS 측위모듈에서 획득된 사용자 단말의 2차 위치값을 비교하여, 양자의 값이 기설정된 오차 범위 이내인지 아니면, 오차 범위를 벗어나는지를 판단(S150)한다. 이동계수 보정모듈은 이동값 설정모듈에 의해 설정된 이동값과 WPS 측위모듈에서 획득된 사용자 단말의 2차 위치값의 비교 결과, 오차 범위를 벗어나는 경우에는 이동계수를 보정(S170)하고 보정된 이동계수로 이동값을 산정(S190)한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
11 : WPS 측위모듈 12 : 위치값 보정모듈
13 : 이동판단모듈 14 : 이동값 설정모듈
15 : 이동계수 보정모듈 16 : 진동센서
17 : 제어모듈

Claims (6)

  1. 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치로서,
    근거리 통신망으로 수신되는 무선접속장치의 정보를 이용하여 사용자 단말의 위치값을 소정 주기마다 획득하는 측위모듈;
    상기 측위모듈에서 획득한 상기 사용자 단말의 최초 위치값을 보정하는 위치값 보정모듈;
    사용자의 이동속도를 감지하기 위한 가속도 센서와 이동방향을 감지하기 위한 지자기 센서의 연동에 의해 측정된 값으로 상기 사용자 단말의 이동 유무를 판단하는 이동판단모듈;
    상기 이동판단모듈로부터 상기 사용자 단말의 이동 알림 신호가 전달되면 상기 측위모듈에서 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 획득하는 다음 주기까지 상기 사용자 단말의 이동 거리를 예측하여 이동값을 설정하는 이동값 설정모듈;
    상기 이동값 설정모듈에 의해 설정된 이동값과 상기 측위모듈에서 획득된 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 비교하여 양자의 값이 기설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 이동계수를 보정하여 보정된 이동계수로 이동값을 산정하는 이동계수 보정모듈; 및
    상기 각 구성요소를 제어하여, 실내 보행자용 길 안내 서비스와 관련된 일련의 처리를 담당하는 제어모듈을 포함하는 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    사용자 길 안내시 주요 안내 지점에서 상기 제어모듈의 제어에 따라 진동의 길이와 횟수에 의해 사용자의 이동 경로를 안내하는 진동센서를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동값 설정모듈은, 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 획득하는 다음 주기까지 사용자의 평균 시속으로 상기 사용자 단말의 이동 거리를 예측하여 이동값을 설정하는
    것을 특징으로 하는 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치.
  4. 실내 보행자용 길 안내 서비스 방법으로서,
    (a) 측위모듈이 근거리 통신망으로 수신되는 무선접속장치의 정보를 이용하여 사용자 단말의 위치값을 소정 주기마다 획득하는 단계;
    (b) 위치값 보정모듈이 상기 측위모듈에서 획득한 상기 사용자 단말의 최초 위치값을 보정하는 단계;
    (c) 이동판단모듈이 사용자의 이동속도를 감지하기 위한 가속도 센서와 이동방향을 감지하기 위한 지자기 센서의 연동에 의해 측정된 값으로 상기 사용자 단말의 이동 유무를 판단하는 단계;
    (d) 이동값 설정모듈이 상기 이동판단모듈로부터 상기 사용자 단말의 이동 알림 신호가 전달되면 상기 측위모듈에서 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 획득하는 다음 주기까지 상기 사용자 단말의 이동 거리를 예측하여 이동값을 설정하는 단계; 및
    (e) 이동계수 보정모듈이 상기 이동값 설정모듈에 의해 설정된 이동값과 상기 측위모듈에서 획득된 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 비교하여 양자의 값이 기설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 이동계수를 보정하여 보정된 이동계수로 이동값을 산정하는 단계를 포함하는 실내 보행자용 길 안내 서비스 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 단계(d)와 상기 단계(e) 사이에, 실내 보행자용 길 안내 서비스와 관련된 일련의 처리를 담당하는 제어모듈의 제어에 따라 작동되는 진동센서가 주요 안내 지점에서 진동의 길이와 횟수에 의해 사용자의 이동 경로를 안내하는 단계를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 실내 보행자용 길 안내 서비스 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 단계(d)에서, 상기 이동값 설정모듈은 상기 사용자 단말의 2차 위치값을 획득하는 다음 주기까지 사용자의 평균 시속으로 상기 사용자 단말의 이동 거리를 예측하여 이동값을 설정하는
    것을 특징으로 하는 실내 보행자용 길 안내 서비스 방법.
KR1020120015613A 2012-02-16 2012-02-16 실내 보행자용 길 안내 서비스 장치 및 방법 KR20130094407A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160092647A (ko) 2015-01-28 2016-08-05 한국전자통신연구원 소형셀 기반 실내 네비게이션 시스템 및 그 방법
CN107911788A (zh) * 2017-11-21 2018-04-13 成都天奥电子股份有限公司 一种地磁辅助室内定位的方法
US11573086B2 (en) 2019-01-23 2023-02-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus of estimation of movement direction and method thereof

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