KR20150053563A - 실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 다수의 스테이션(10)을 포함하는 스테이션 그룹(1); 사용자단말(30); 및 위치추적 서버(40); 를 포함하는 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 있어서, 상기 스테이션(10) 각각은, 실내공간으로 초음파를 출력하여 초음파에 반응한 상기 사용자단말(30)로부터 초음파 반응신호를 수신한 뒤, 상기 위치추적 서버(40)로 전송하는 초음파 모듈(11); 및 상기 사용자단말(30)로 Wifi 네트워크 및 블루투스 네트워크를 각각 제공하는 Wifi 모듈(12) 및 블루투스 모듈(13); 을 포함하며, 상기 각 스테이션(10)이 초음파 모듈(11)을 이용한 위치추적 방법 이외에, 상기 Wifi 모듈(12) 및 상기 블루투스 모듈(13)을 이용한 2가지 위치추적 방법을 함께 사용해 상기 사용자단말(30)을 구비한 사용자의 현재 위치를 상기 초음파 모듈(11)에 의해 탐지된 초음파 반응신호에 대한 보정을 통해 정확하게 파악하는 위치 보정 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 박물관, 전시장, 위락시설, 쇼핑시설과 같이 실내의 다수 이용객들이 이동하는 공간에 설치되어서 유입인구수와 이동경로, 체류시간과 관심방문 구역 등을 파악이 가능한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 의해, 초음파 모듈의 우선 가동 후, Wifi 및 블루투스 등의 다른 모듈들을 순차적으로 가동함으로써 초음파 모듈의 측정 결과를 다른 모듈들에 의한 보정 효과, 그리고 위치추적의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 의해 이용객들이 유입된 실내공간에 위치추적 스테이션을 설치하고, 초음파에 반응한 사용자단말이 보내온 신호, 그리고 사용자단말이 스테이션의 네트워크로의 접속시 제공한 신호와 사전에 각 신호들의 강도를 측정해 작성한 실내 지도정보를 비교하여 사용자의 현재위치와 이동경로를 실시간으로 지도상에 표시할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법{System and method of posiion pursuit for interior floating population}
본 발명은 실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 박물관, 전시장, 위락시설, 쇼핑시설과 같이 실내의 다수 이용객들이 이동하는 공간에 설치되어서 유입인구수와 이동경로, 체류시간과 관심방문 구역 등을 파악하도록 하기 위한 실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래의 특정 지역의 유동 인구에 대한 추적을 위해서는 주로 이동통신 시스템을 사용하고 있다. 이동통신 시스템에서는 이동통신망을 기반으로 단말의 위치를 파악하여 이를 활용하는 위치 정보 서비스(Location Based Service : LSB)를 제공한다. 예를 들어, 친구 찾기와 같은 사람 또는 사물의 위치를 추적하는 서비스, 차량 네비게이션, 그리고 긴급 구난 등이 위치 정보 서비스의 대표적인 예이다.
한편, 실내에서는 GPS 수신기 등과 같은 기기의 작동 오류와 Wifi 등과 같은 근거리 네트워크를 활용한 기술상의 한계로 상술한 이동통신망을 이용한 위치 추적이 어려운 한계점이 있다.
이러한 한계점을 극복하기 위해서 최근에는 초음파를 이용한 위치 추적이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 초음파를 이용한 위치 추적시 초음파 모듈이 초음파를 발산해 피탐지 대상체에 초음파가 반사되어 돌아온 시간을 계산해 거리를 계산함으로써, 피탐지 대상체가 겹쳐서 있는 경우 등에는 한계점이 있는 문제점이 여전히 해결되고 있지 않다.
[관련기술문헌]
1. 유동인구 정보 분석 장치 및 그 방법(Apparatus for analyzing of floating population information and method thereof) (특허출원번호 제10-2010-0109318)
2. 유동인구 분석 시스템 및 그 방법(System for analyzing of floatng population information and method thereof) (특허출원번호 제10-2011-0133142)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 박물관, 전시장, 위락시설, 쇼핑시설과 같이 실내의 다수 이용객들이 이동하는 공간에 설치되어서 유입인구수와 이동경로, 체류시간과 관심방문 구역 등을 파악하도록 하기 위한 실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 이용객들이 유입된 실내공간에 위치추적 스테이션을 설치하고, 초음파에 반응한 사용자단말이 보내온 신호, 그리고 사용자단말이 스테이션의 네트워크로의 접속시 제공한 신호와 사전에 각 신호들의 강도를 측정해 작성한 실내 지도정보를 비교하여 사용자의 현재위치와 이동경로를 실시간으로 지도상에 표시하도록 하기 위한 실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템은, 다수의 스테이션(10)을 포함하는 스테이션 그룹(1); 사용자단말(30); 및 위치추적 서버(40); 를 포함하는 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 있어서, 상기 스테이션(10) 각각은, 실내공간으로 초음파를 출력하여 초음파에 반응한 상기 사용자단말(30)로부터 초음파 반응신호를 수신한 뒤, 상기 위치추적 서버(40)로 전송하는 초음파 모듈(11); 및 상기 사용자단말(30)로 Wifi 네트워크 및 블루투스 네트워크를 각각 제공하는 Wifi 모듈(12) 및 블루투스 모듈(13); 을 포함하며, 상기 각 스테이션(10)이 초음파 모듈(11)을 이용한 위치추적 방법 이외에, 상기 Wifi 모듈(12) 및 상기 블루투스 모듈(13)을 이용한 2가지 위치추적 방법을 함께 사용해 상기 사용자단말(30)을 구비한 사용자의 현재 위치를 상기 초음파 모듈(11)에 의해 탐지된 초음파 반응신호에 대한 보정을 통해 정확하게 파악하는 위치 보정 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 방법은, 다수의 스테이션(10)을 포함하는 스테이션 그룹(1), 사용자단말(30) 및 위치추적 서버(40)를 포함하여 실내공간에 다수개 설치된 스테이션(10)과 사용자가 소지한 사용자단말(30) 간에 서로 통신하여 사용자의 위치와 움직임을 감지하는 인구 위치추적 방법에 있어서, 상기 각 스테이션(10)이 초음파 모듈(11)을 이용한 위치추적 방법 이외에, Wifi 모듈(12), 블루투스 모듈(13)을 이용한 2가지 위치추적 방법을 함께 사용해 상기 사용자단말(30)을 구비한 사용자의 현재 위치를 상기 초음파 모듈(11)에 의해 탐지된 초음파 반응신호에 대한 보정을 통해 정확하게 파악하는 위치 보정 과정; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법은, 박물관, 전시장, 위락시설, 쇼핑시설과 같이 실내의 다수 이용객들이 이동하는 공간에 설치되어서 유입인구수와 이동경로, 체류시간과 관심방문 구역 등을 파악이 가능한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법은, 초음파 모듈의 우선 가동 후, Wifi 및 블루투스 등의 다른 모듈들을 순차적으로 가동함으로써 초음파 모듈의 측정 결과를 다른 모듈들에 의한 보정 효과, 그리고 위치추적의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템 및 방법은, 이용객들이 유입된 실내공간에 위치추적 스테이션을 설치하고, 초음파에 반응한 사용자단말이 보내온 신호, 그리고 사용자단말이 스테이션의 네트워크로의 접속시 제공한 신호와 사전에 각 신호들의 강도를 측정해 작성한 실내 지도정보를 비교하여 사용자의 현재위치와 이동경로를 실시간으로 지도상에 표시할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 실내 유동 인구 위치추적 시스템 중 위치추적 스테이션의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템이 A 스테이션 그룹과 B 스테이션 그룹으로 전시회장에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스테이션에서 출력하는 초음파 신호를 나타내는 일 예이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 의해 사용되는 신호강도 스코어 지도(Signal Strength Score Map: 신호강도 스코어맵)을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에서 사용되는 신호강도(Signal Strength) 측위 방식및 다중 신호강도에 대한 측정에 의한 측위 방법을 설명하기 위한 참조도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템을 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 실내 유동 인구 위치추적 시스템 중 위치추적 스테이션(이하: ‘스테이션’)(10)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 실내 유동 인구 위치추적 시스템은 다수의 스테이션(10)으로 구성된 스테이션 그룹(1), 통신망(20), 사용자단말(30) 및 위치추적 서버(40)를 포함함으로써, 실내공간에 다수개 설치된 스테이션(10)과 사용자가 소지한 사용자단말(30) 간에 서로 통신하여 사용자의 위치와 움직임을 감지하는 위치추적 시스템을 제공한다.
이하에서는 실내 유동 인구 위치추적 시스템의 각 구성요소에 대해서 개별적으로 구체적으로 살펴보도록 한다.
<스테이션(10)>
도 2를 참조하면, 스테이션(10)은 실내 공간에 다수 개가 설치되고, 초음파 모듈(11)과 Wifi 모듈(12), 블루투스 모듈(13)을 구비하는 것이 바람직하다. 즉 도 2를 참조하면, 각 스테이션(10)은 초음파 모듈(11), Wifi 모듈(12), 블루투스 모듈(13) 외에 제어모듈(14)을 포함한다.
여기서 초음파 모듈(11)은 실내공간으로 초음파를 출력하여 이 초음파에 반응한 사용자단말(30)로부터 초음파 반응신호를 수신한 뒤, 제어모듈(14)의 제어에 따라 통신망(20)을 통해 위치추적 서버(40)로 전송하기 위해 형성된다.
한편 스테이션(10) 상의 초음파 모듈(11)과 함께 구비된 Wifi 모듈(12), 블루투스 모듈(13)이 활용되는데 Wifi 신호와 블루투스 신호는 송출원으로부터 멀어질수록 일정한 크기로 신호세기가 감소하는 점을 활용하여 본 발명에 적용된다.
이에 따라 사용자단말(30)은 스테이션(10)의 Wifi 모듈(12) 또는 블루투스 모듈(13)에 접속하면서 수신한 신호의 세기를 스테이션(10)에 보내 스테이션(10)으로부터 사용자의 위치를 연산하도록 함으로써, 초음파 모듈(11)을 이용해 사용자의 위치를 파악한 결과를 더 검증하고 보완하기 위해 Wifi 모듈(12) 및 블루투스 모듈(13)이 활용되는데 본 발명의 특징점이 있다.
제어모듈(14)은 초음파 모듈(11)을 제어하여 초음파를 출력하고 사용자단말(30)로부터 반응신호를 수신한 후에, Wifi 모듈(12)과 블루투스 모듈(13)을 제어하여 사용자단말(30)에 의한 Wifi/블루투스 네트워크의 접속에 따라 측정된 신호강도 정보(반응신호)를 반환받는다. 여기서 신호강도 정보는 스테이션(10)으로부터 통신망(20)을 통해 위치추적 서버(40)로 즉각적으로 전송된다.
한편, 신호강도 정보를 전달받은 위치추적 서버(40)는 초음파 모듈(11)을 활용한 시간을 연산한 위치 추정의 작동에 의해 감지된 사용자 위치 결과와 함께, Wifi 모듈(12)과 블루투스 모듈(13)에서 수신한 반응 신호강도 정보를 통해 각 스테이션(10)에서 감지된 사용자의 위치 정보를 비교하여 사용자의 현재 위치를 더 검증하고 보정하는 작업을 수행한다.
이후, 위치추적 서버(40)는 동일한 작업을 반복 수행함으로써, 목적된 사용자가 소지한 사용자단말(30)의 위치를 지속 감지하고, 움직임을 추적해 관리자에게 이동경로를 제공할 수 있다.
한편, 제어모듈(14)은 초음파 모듈(11)에서 출력되는 초음파에 실내공간 상세정보(행사정보, 전시물정보, 관람경로 정보 등)를 함께 전송함으로써, 사용자단말(30) 상에서 실내정보가 디스플레이 되도록 하는 기능을 구현할 수 있다.
그리고, 후술하는 도 3의 실시예와 같이 스테이션(10)은 사용자 위치를 파악하고자 하는 실내 측정구역에 다수개가 대향 설치되고, 복수의 스테이션(10)에서 출력된 신호들이 측정구역에서 중첩될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 각 스테이션(10)은 소형의 단말기 형태로 벽면이나 천장에 설치되며, 상술하 바와 같이 초음파모듈(11), 지자기 감지모듈, Wifi 모듈(12), 블루투스 모듈(13) 뿐만 아니라, 지자기 감지모듈(미도시)를 내장할 수 있다.
스테이션(10)을 구성하는 각 모듈들은 각자의 신호를 측정지역에 출력하고, 이 신호에 반응한 사용자단말(30)로부터의 발송된 반응신호를 수신한다.
각 스테이션(10)은 위치추적 서버(40)에 의해 신호강도 스코어 지도(Signal Strength Score Map, 이하 ‘신호강도 스코어맵’)를 구축하는데 사용한다. 신호강도 스코어맵에 대해 살펴보면, 신호강도 스코어맵은 실내측정구역을 단위면적(격자형태)으로 구분하고, 각 단위면적에서 각 스테이션(10)에서 출력되는 Wifi, 블루투스 신호강도를 측정한 후, 이 정보를 토대로 신호강도 스코어맵을 구축한다.
이후, 위치추적 서버(40)는 각 스테이션(10)에서 초음파 모듈(11)의 위치파악 작동이 끝나는 시점에서 Wifi, 블루투스 신호에 접속하는 사용자단말(30)에서 제공한 신호강도 정보와 신호강도 스코어맵을 비교하여 사용자의 현재 위치를 추정하게 된다.
다음으로, 스테이션(10)에서 사용자의 위치를 탐지하는데 사용되는 신호와 정보에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
첫째로, 초음파 모듈(11)에 의한 초음파 신호에 해당한다.
스테이션(10)은 초음파를 출력해 사용자의 존재 및 이동을 탐지하고, 초음파를 모스부호와 같은 형태로 출력함으로써 특정의 사용자단말(30)만 선택적으로 반응하도록 설정할 수 있으며, 모스부호 형태의 출력 내용 중, 실내공간에 대한 안내 정보를 담아 출력하여 사용자단말(30)에서 안내 정보가 출력되도록 하는 기능을 포함한다.
둘째로, Wifi 모듈(12)에 의한 Wifi 신호에 해당한다.
사용자단말(30)이 스테이션(10)의 Wifi 모듈(12)에 의해 제공되는 네트워크에 접속하면서, 위치추적 서버(40), 스테이션(10) 및 사용자단말(30) 간의 3 node 통신이 개시되고, 접속중 일정간격으로 측정된 신호강도 정보(반응신호)를 사용자단말(30)이 스테이션(10)으로 제공한다. 이외 다양한 안내정보에 대해 스테이션(10)과 사용자단말(30) 사이에 제공하는 수단으로 활용된다.
셋째로, 블루투스 모듈(13)에 의한 블루투스 신호에 해당한다.
Wifi 신호와 마찬가지로 스테이션(10)의 블루투스 모듈(13)의 네트워크에 사용자단말(30)의 접속에 따라, 위치추적 서버(40), 스테이션(10) 및 사용자단말(30) 간의 3 node 통신이 개시되고, 접속중 일정간격으로 측정된 신호강도를 스테이션(10)이 감지해 사용자단말(30)의 위치를 추정할 수 있는 것이 본 발명의 특징에 해당한다. 초음파 모듈(11) 및 Wifi 모듈(12)이 수행하는 데이터 송출에 부하가 걸릴 경우, 이 블루투스 모듈(13)에 의한 통신 로드(load)의 부담이 분산되면서 원활한 통신환경을 제공하는 것이 바람직하다.
<통신망(20)>
통신망(20)은 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 통신망(20)이 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 이동통신망(700)은 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 통신망(20)은 스테이션(10)과 위치추적 서버(40), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.
한편, 통신망(20)은 하나의 예시로 본 발명에서 위치추적 서버(40)와 스테이션(10)간에 통신망(20) 없이 다이렉트 케이블로 연결되어 형성될 수 있다.
<사용자 단말(30)>
사용자 단말(30)은 스마트폰을 포함하는 컴퓨팅 기능을 구비한 광범위한 휴대용 기기로서, 스테이션(10)의 초음파 모듈(11), Wifi 모듈(12) 및 블루투스 모듈(13)이 출력한 신호에 대응하여 반응신호를 출력하는 송수신부(초음파, Wifi, 블루투스)가 구비되고, 스테이션(10)에서 제공되는 안내정보(행사정보, 전시물 정보, 관람경로 정보 등)를 디스플레이하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 스테이션(10)은 사용자단말(30)가 제공한 반응신호를 수신하고, 이 정보를 위치추적 서버(40)에 제공함으로써, 위치추적 서버(40)에 의해 각 스테이션(10)이 수신한 반응신호 수신시간과, 각 스테이션(10) 간 신호출력 간격시간을 종합적으로 계산해 사용자의 현재 위치를 추정하고, 이를 신호강도 스코어맵 상에 표시하여 사용자단말(30)과 관리자에게 제공하는 것이다.
<위치추적 서버(40)>
위치추적 서버(40)는 스테이션(10)의 초음파 모듈(11)에서 초음파가 출력된 시점으로부터 반응신호가 수신된 시점까지의 총 시간을 계산해 보통의 초음파가 도달·반사 되는 시간을 고려하여 스테이션(10)으로부터 사용자단말(30)까지의 거리를 연산한다.
또한, 위치추적 서버(40)는 복수의 스테이션(10)으로 삼각측량을 위해 3각으로 3 개의 스테이션(10)에서 수신한 반응신호 수신시간을 계산해 실내공간에 위치한 사용자의 위치를 보다 정확하게 연산하는 기능을 구현한다.
한편 이하에서는, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 의한 사용자 위치에 대한 추적 방법에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
스테이션(10)에 구비된 초음파 모듈(11)은 측정구역을 향해 초음파를 출력합니다. 이 경우, 초음파 모듈(11)은 스피커 형태일 수 있다.
이때, 사용자단말(30)을 소지한 사용자 위치를 정확히 감지하기 위하여 적어도 3개의 스테이션(10)이 하나의 그룹을 이루고, 적어도 2개의 스테이션 그룹이 한 측정구역을 동시에 감지하도록 구성되며, 각 스테이션(10)에서는 일정시간 간격으로 순차적으로 초음파를 출력한다. 도 3의 실시예와 같이 스테이션(10)이 배치된 경우, A1 스테이션 → A2 스테이션 → A3 스테이션(A 그룹 스테이션)의 순서, B1 스테이션 → B2 스테이션 → B3 스테이션(B 그룹 스테이션)의 순서로 초음파를 출력하는 것이 바람직하다.
이 경우 A 그룹 스테이션과 B그룹 스테이션에서 출력되는 초음파는 서로 다른 주파수 대역을 갖는 것이 바람직하다. 이는 A 그룹 스테이션과 B 그룹 스테이션에서 감지된 반응신호를 구별하고 그룹 상호 간의 혼선을 피하기 위함이다.
다음으로 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스테이션(10)에서 출력하는 초음파 신호를 나타내는 일 예이다. 도 4를 참조하면, 스테이션(10)에서 출력하는 초음파는 모스부호와 같이 일정 간격과 길이로 이루어진 일정한 패턴 신호이며, 이 신호에는 각 스테이션(10)의 초음파 모듈(11)과 수신하는 사용자단말(30)의 식별정보(A1, A2, A3 및 단말기 1, 단말기 2...등의 ID) 정보(Sig1)와 측정구역 상세정보(실내지도, 전시물 위치정보, 관람이동 정보 등)(Sig2), 통신종료정보(Sig3)가 포함되며, 이 정보를 수신한 사용자단말(30)에서는 행사정보, 전시물 정보, 전시안내, 이동경로 안내 등이 디스플레이되도록 프로그램화되어 있다.
스테이션(10)은 식별정보로 다수의 사용자단말(30)를 분리 호출하고, 이 신호에 반응하는 사용자단말(30)도 같은 식별정보로 반응신호를 스테이션(10)에 송출한다. 이때의 반응신호는 초음파 신호 또는 Wifi/블루투스 신호일 수 있다.
부가적으로 설명하면 종래의 기술에 따른 일반적인 초음파 모듈은 초음파를 발산해 피탐지 대상체에 초음파가 반사되어 돌아온 시간을 계산해 거리를 계산하지만, 본 발명의 초음파 모듈(11)은 제어모듈(14)의 제어에 따라 초음파를 사용자단말(30)로 출력하고, 이 초음파 신호를 수신한 사용자단말(30)가 반응 신호를 출력하면, 스테이션(10)은 이 반응신호를 수신해 위치추적 서버(40)로 전송하는 것을 특징으로 한다.
위치추적 서버(40)는 스테이션(10)에서 초음파를 출력한 시점으로부터 스테이션(10)이 반응신호를 수신하기까지의 시간을 연산해 사용자단말(30)(사용자)의 위치를 추정하게 된다.
이런 과정은 위치추적 서버(40)가 도 3과 같이 A 스테이션 그룹(A1 내지 A3 스테이션)과 B 스테이션 그룹(B1 내지 B3 스테이션)에 소속된 총 6개의 스테이션에서 제공된 정보를 종합해 사용자단말(30)의 현재위치나 이동경로를 파악하게 된다.
위치추적 서버(40)에서는 각 스테이션(10)이 수신한 사용자단말(30)로부터 제공된 반응신호 수신시간과, 각 스테이션(10) 간 신호출력 간격시간을 종합적으로 계산해 사용자의 현재 위치를 추정해내고, 이를 신호강도 스코어맵 상에 표시하여 사용자단말(30)과 관리자에게 제공한다.
해당 A 및 B 스테이션 그룹은 측정구역에 2개 이상이 구성될 수 있는데, 각 그룹은 서로 다른 주파수 대역의 초음파를 출력하도록 설정되어서, 각 그룹에서 탐지한 사용자단말(30)의 위치를 서버에 제공해 서로 비교하도록 함으로써 보다 정확한 사용자단말(30) 위치를 위치추적 서버(40)에 의해 추정하도록 한다.
한편, 각 스테이션(10)의 초음파 모듈(11)은 반응신호가 도착하기까지 걸린 시간으로 위치를 추정하고, 각 스테이션(10)의 Wifi 모듈(12), 블루투스 모듈(13), 및 지자기 감지모듈(미도시)은 각각의 신호세기와 지자기값으로 현재위치를 보정 하도록 한다.
상술한 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템이 A 스테이션 그룹과 B 스테이션 그룹으로 전시회장에 설치된 상태를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 각각의 스테이션 그룹상에서 3개의 스테이션(10)에 구비된 초음파 모듈(11)로 삼각측량 기법을 이용해 사용자단말(30)을 소지한 사용자의 위치를 탐지하게 된다.
적어도 3개의 스테이션(10)이 1개 그룹으로 3각 대형을 이루도록 배치되어서 각 스테이션(10)에 구비된 초음파 모듈(11)이 일정 간격으로 순차적으로 초음파를 출력하면, 사용자단말(30)이 각 초음파 신호에 따라 반응신호를 출력하게 되는데, 각 스테이션(10)은 이 반응신호를 수신하고 초음파 신호를 출력하는 때로부터 반응신호가 수신된 순간까지의 시간정보를 위치추적 서버(40)로 제공하게 되는 것이다.
위치추적 서버(40)는 각 스테이션(10)에서 보내온 시간정보를 종합 계산하여 사용자의 현재위치를 추정하게 되며, 적어도 2개의 그룹에서 제공된 시간정보들을 서로 비교하고, 검증하기 때문에 사용자 현재 위치를 보다 정확한 분석을 제공한다.
도 3과 같이 A1 내지 A3 스테이션이 이루는 A 스테이션 그룹과 B1 내지 B3 스테이션이 이루는 B 스테이션 그룹이 배치된 상태와 같이 스테이션(10)을 마주보는 위치에 중복 배치하여 측정을 하는 이유는 복수의 정보로 보다 정확한 측정을 위함이지만, 한편으로는 각 스테이션(10) 상의 초음파 모듈(11)의 한계에서 기인한다.
초음파는 기본적으로 방향성을 갖고 있기 때문에 발산된 방향 상에서 최초로 초음파를 반사한 피사체만을 탐지하고, 이 탐지된 피사체의 뒷면에 있는 물체에 대해서는 인식하지 못하는 단점이 있다. 따라서 다수의 사용자가 한데 뭉쳐있는 경우에는 정확한 사용자의 수나 개별 위치를 파악하는 것이 불가능한 단점이 있다.
따라서, 도 3과 같은 예시된 설치도와 같이 초음파 모듈(11)이 여러 각도에서 초음파를 발산하여 측정해야할 필요성이 있으므로, 적어도 3개의 스테이션(1조)에 내장된 초음파 모듈(11)을 동시에 이용하여 측정된 반응신호 시간값을 비교/계산해 사용자의 위치를 정확하게 분석하도록 구성한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 의해 사용되는 신호강도 스코어 지도(Signal Strength Score Map: 신호강도 스코어맵)을 설명하기 위한 도면이다. 도 6 및 도 7은 본 발명에서 사용되는 신호강도(Signal Strength) 측위 방식및 다중 신호강도에 대한 측정에 의한 측위 방법을 설명하기 위한 참조도면이다. 도 8는 본 발명의 실시예에 따른 실내 유동 인구 위치추적 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에서는 상술한 초음파 모듈(11)을 이용한 위치추적 방법 이외에, Wifi 모듈(12), 블루투스 모듈(13)을 이용한 2가지 위치추적 방법을 함께 사용해 사용자단말(30)을 구비한 사용자의 현재 위치를 보정하여 정확하게 파악하는 것을 특징으로 한다.
초음파를 이용한 방법과 함께 사용되는 첫 번째 방법은, 도 5와 같이 도시될 수 있는 신호강도 스코어맵을 이용한 방법이다.
이 방법에 대한 사용을 위해 사전 조사를 통해 측정구역에서 단위면적당 위치에서 각 스테이션(10: 1조 또는 2조 이상의 스테이션 구성에서 각 스테이션)에서 출력한 Wifi 신호 및 블루투스 신호의 세기를 측정하여 격자형태의 지도로 구성한다(S11).
이후, 사용자단말(30)이 스테이션(10)에서 출력한 초음파에 반응하여 반응신호를 출력하는 한편, 사용자단말(30)은 Wifi, 블루투스 네트워크에 접속을 시도한다(S12).
이때 각 스테이션(10)은 사용자단말(30)에 의해 Wifi, 블루투스 네트워크에 접속하는 순간의 신호강도를 감지하고, 일정 간격으로 계속해서 신호강도를 제공받는다(S13).
이후, 사용자단말(30)이 신호강도에 대한 결과를 위치추적 서버(40)로 제공하면, 위치추적 서버(40)에서는 각 스테이션(10)에서 수집된 신호강도 정보를 통해 사용자단말(30)의 위치를 추정하게 된다(S14).
단계(S14) 이후, 위치추적 서버(40)는 각 스테이션이 이 정보를 토대로 신호강도 스코어맵(Signal Strength Score Map) 상에 사용자단말(30)의 위치를 파악하고, 앞서 초음파 모듈(10)이 파악한 현재 위치정보와 비교하여 현재 사용자단말(30)(사용자)의 위치를 표시한다(S15).
한편, 본 발명에서는 도 6 및 도 7과 같이 3개의 스테이션 각각에게 수신한 Wifi 신호 및 블루투스 신호강도 정보를 활용함으로써, 삼각측량법을 이용해 정확도를 향상시킬 수 있다.
상술한 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 의해 실내공간 특히 전시장, 박람회, 쇼핑시설, 위락시설, 박물관 등의 대중시설에서 유입된 인수의 수를 정확하게 파악하여 판매전략, 관람인구 유동전략, 전시물(판매물) 집중도 평가, 응급상황시 동선안내, 전시물(판매물) 안내정보 제공, 체류시간 평가 등에 활용할 수 있는 장점을 제공한다.
또한, 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 의해 제공되는 위치 측정 방식에 있어서, 초음파 모듈(11), Wif 모듈(12), 블루투스 모듈(13), 지자기 감지모듈(미도시)의 작동 순서는 초음파 모듈(11)의 우선 가동 후, 다른 모듈들을 순차적으로 가동함으로써, 초음파 모듈(11)의 측정 결과를 다른 모듈들이 보정, 신뢰성 증가 하도록 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
즉, 실내 유동 인구 위치추적 시스템은 측정구역이 장애물이 많은 복잡한 구조일 경우, Wif 모듈(12), 블루투스 모듈(13)을 우선하고, 초음파 모듈(11)과 지자기 감지모듈(미도시)을 후순위로 설정할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1: 스테이션 그룹
10: 스테이션
11: 초음파 모듈
12: Wifi 모듈
13: 블루투스 모듈
14: 제어모듈
20: 통신망
30: 사용자단말
40: 위치추적 서버

Claims (9)

  1. 다수의 스테이션(10)을 포함하는 스테이션 그룹(1); 사용자단말(30); 및 위치추적 서버(40); 를 포함하는 실내 유동 인구 위치추적 시스템에 있어서, 상기 스테이션(10) 각각은,
    실내공간으로 초음파를 출력하여 초음파에 반응한 상기 사용자단말(30)로부터 초음파 반응신호를 수신한 뒤, 상기 위치추적 서버(40)로 전송하는 초음파 모듈(11); 및 상기 사용자단말(30)로 Wifi 네트워크 및 블루투스 네트워크를 각각 제공하는 Wifi 모듈(12) 및 블루투스 모듈(13); 을 포함하며,
    상기 각 스테이션(10)이 초음파 모듈(11)을 이용한 위치추적 방법 이외에, 상기 Wifi 모듈(12) 및 상기 블루투스 모듈(13)을 이용한 2가지 위치추적 방법을 함께 사용해 상기 사용자단말(30)을 구비한 사용자의 현재 위치를 상기 초음파 모듈(11)에 의해 탐지된 초음파 반응신호에 대한 보정을 통해 정확하게 파악하는 위치 보정 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 다수의 스테이션(10) 각각은,
    상기 Wifi 모듈(12) 및 상기 블루투스 모듈(13)에 대한 제어에 따라 상기 사용자단말(30)에 의한 네트워크 접속에 따라 수신한 신호의 세기를 상기 위치추적 서버(40)로 전송하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 위치추적 서버(40)는,
    상기 초음파 모듈(11)을 활용한 시간을 연산한 위치 추정의 작동에 의해 감지된 사용자 위치 결과와 함께, 상기 Wifi 모듈(12)과 상기 블루투스 모듈(13)에서 수신한 반응 신호강도 정보를 통해 각 스테이션(10)에서 감지된 사용자의 위치 정보를 비교하여 사용자의 현재 위치를 더 검증하고 보정하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 위치추적 서버(40)는,
    목적된 상기 사용자단말(30)의 위치를 지속적으로 감지하고, 움직임을 추적해 관리자에게 이동경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 다수의 스테이션(10) 각각은,
    상기 초음파 모듈(11)에서 출력되는 초음파에 실내공간 상세정보(행사정보, 전시물정보, 관람경로 정보)를 함께 상기 사용자단말(30)로 전송하여, 상기 사용자단말(30) 상에서 상기 실내공간 상세정보가 반영된 실내정보가 디스플레이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 시스템.
  6. 다수의 스테이션(10)을 포함하는 스테이션 그룹(1), 사용자단말(30) 및 위치추적 서버(40)를 포함하여 실내공간에 다수개 설치된 스테이션(10)과 사용자가 소지한 사용자단말(30) 간에 서로 통신하여 사용자의 위치와 움직임을 감지하는 인구 위치추적 방법에 있어서,
    상기 각 스테이션(10)이 초음파 모듈(11)을 이용한 위치추적 방법 이외에, Wifi 모듈(12), 블루투스 모듈(13)을 이용한 2가지 위치추적 방법을 함께 사용해 상기 사용자단말(30)을 구비한 사용자의 현재 위치를 상기 초음파 모듈(11)에 의해 탐지된 초음파 반응신호에 대한 보정을 통해 정확하게 파악하는 위치 보정 과정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 위치 보정 과정은,
    측정구역에서 단위면적당 위치에서 1조 또는 2조 이상의 스테이션 그룹으로 구성된 각 그룹의 스테이션(10)에서 출력한 Wifi 신호 및 블루투스 신호의 세기를 측정하여 격자형태의 지도인 신호강도 스코어맵(Signal Strength Score Map)을 구성하는 제 1 단계;
    상기 사용자단말(30)이 상기 스테이션(10)에서 출력한 초음파에 반응하여 반응신호를 출력하며, 각 스테이션(10)에서 제공된 Wifi, 블루투스 네트워크에 접속을 시도하는 제 2 단계; 및
    상기 스테이션(10) 각각이 상기 사용자단말(30)에 의해 Wifi, 블루투스 네트워크에 접속하는 순간의 신호강도를 감지 이후 일정 간격으로 계속해서 신호강도를 제공받는 제 3 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제 3 단계 이후,
    상기 사용자단말(30)에 의한 신호강도에 대한 결과를 상기 위치추적 서버(40)로의 제공에 따라, 상기 위치추적 서버(40)가 각 스테이션(10)에서 수집된 신호강도 정보를 통해 상기 사용자단말(30)의 위치를 추정하는 제 4 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제 4 단계 이후,
    상기 위치추적 서버(40)가 각 스테이션(10)으로부터 제공된 신호강도 정보를 토대로 상기 신호강도 스코어맵(Signal Strength Score Map) 상에 상기 사용자단말(30)의 위치를 파악하고, 상기 초음파 모듈(10)에 의해 파악한 초음파 반응신호와 파악된 위치정보를 비교하여 현재의 상기 사용자단말(30)의 위치를 구현하는 제 5 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 유동 인구 위치추적 방법.
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