KR20150069655A - Indoor and outdoor positioning method using led and gps, method, system, server and electronic device for indoor positioning - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED와 GPS를 이용한 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내에 설치된 조명과 가시광 통신을 수행하여 실내 측위를 수행하는 LED와 GPS를 이용한 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것이다.
The present invention relates to an indoor and outdoor integrated positioning method using LED and GPS, an indoor positioning method, an indoor positioning system, a server for performing indoor positioning, and an electronic apparatus, more particularly, An indoor and outdoor positioning method using GPS, an indoor positioning method, an indoor positioning system, a server for performing indoor positioning, and an electronic device.
위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 사용자 위치에 기반하여 사용자에게 유용한 다양한 정보와 서비스를 제공하는 기술이다. 근래에는 스마트 기기의 보급이 활성화됨에 따라 GPS(Global Positioning Service)나 와이파이 AP(Wi-Fi Access Point) 또는 이동 통신 기지국을 이용하는 측위 기술을 활용하여 다양한 위치 기반 서비스가 이루어지고 있다. Location Based Service (LBS) is a technology that provides a variety of information and services useful to users based on user location. 2. Description of the Related Art In recent years, as the spread of smart devices has been activated, various location-based services have been performed by utilizing a positioning technology using a global positioning service (GPS), a Wi-Fi access point (AP), or a mobile communication base station.
그러나 종래의 측위 기술들은 실내 환경에서는 그 적용이 제한적인 단점을 가지고 있다. GPS를 이용하는 측위 방식의 경우에는 실내 환경에서는 GPS 신호의 수신이 어려워 정확한 측위가 거의 불가능하며, 와이파이 신호나 이동 통신 신호의 수신 신호 강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 이용하는 측위 방식은 건물의 벽면에 의한 신호 감쇄(attenuation), 실내 장애물에 의한 신호 왜곡(distortion)이나 신호 반사에 따른 다중 경로(multipath)의 발생으로 인하여 의사 거리 오차가 커 측위가 부정확해지는 문제가 있다.However, the conventional positioning techniques have a disadvantage that their application is limited in an indoor environment. In the case of the positioning method using GPS, it is difficult to accurately receive the GPS signal in the indoor environment, and the positioning method using the received signal strength indicator (RSSI) of the Wi- There is a problem that the pseudo distance error becomes large due to signal attenuation due to obstacles in the room and multipath due to signal distortion or signal reflection.
최근에는 기존의 형광등이나 백열등을 이용하던 조명 인프라가 디지털 반도체 소자인 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)로 대체되면서, 기존 실내 측위의 부정확성을 극복하기 위한 대안으로 LED를 빠른 속도로 점멸시킴으로써 약 400~700nm의 가시광 주파수 영역의 빛에 정보를 담아보내는 가시광 통신 기술을 이용한 측위 방식이 논의되고 있다.
In recent years, the lighting infrastructure that used existing fluorescent or incandescent lamps has been replaced by light emitting diodes (LEDs), which are digital semiconductor elements. As an alternative to overcome the inaccuracies of conventional indoor positioning, A positioning method using a visible light communication technology that transmits information in a visible light frequency range of ~ 700 nm is being discussed.
본 발명의 일 과제는, GPS 신호를 이용하는 측위가 어려운 실내 환경에서 가시광을 이용하여 측위를 수행하는 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 수행하는 서버 및 전자 기기를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an indoor / outdoor integrated positioning method, an indoor positioning method, an indoor positioning system, a server for performing indoor positioning, and an electronic device for performing positioning using visible light in an indoor environment where positioning using a GPS signal is difficult will be.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims .
본 발명의 일 양상에 따르면, 실내에 설치되고, 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치; 위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버; GPS 신호를 송출하는 항법 위성; 및 상기 가시광 또는 상기 GPS 신호를 이용하여 측위 위치를 획득하여 측위를 수행하는 전자 기기;를 포함하되, 상기 전자 기기는, 상기 가시광을 수광하는 수광 모듈, 상기 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈, 상기 전자 기기의 자세를 검출하는 자세 감지 모듈, 상기 서버와 통신하는 통신 모듈 및 상기 수광 모듈에서 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외로 판단된 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하는 측위 위치를 획득하고, 실내로 판단된 경우에는 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버에 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 전송하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 측위 위치를 수신하는 콘트롤러;를 포함하고, 상기 서버는, 상기 전자 기기로부터 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 수신하고, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 측위 시스템이 제공될 수 있다. According to one aspect of the present invention, there is provided a lighting apparatus comprising: an illumination device installed in a room and outputting visible light including an illumination identifier; A server that stores a database of locations; A navigation satellite transmitting GPS signals; And an electronic device for acquiring a positioning position using the visible light or the GPS signal to perform positioning, wherein the electronic device includes a light receiving module for receiving the visible light, a GPS module for receiving the GPS signal, A communication module for communicating with the server, and a light receiving module for determining whether the light is received indoors or outdoors based on whether or not visible light including the light identifier is received, And a lighting position detector for detecting the illumination identifier and the illuminance for each illumination identifier from the visible light when the indoor position is determined to be indoor, Transmits an illuminance according to the identifier, and transmits the illuminance to the positioning position Wherein the server receives the posture, the illumination identifier, and the illuminance by the illumination identifier from the electronic device, corrects the illuminance by the illumination identifier based on the posture, A positioning system may be provided for determining the positioning position corresponding to the illumination identifier and the illuminance for the corrected illumination identifier with reference to the reference position, and transmitting the positioning position to the electronic apparatus.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 전자 기기에 의해 수행되는 측위 방법으로, 실내에 설치되는 조명 장치로부터 출력되는 상기 조명 장치 별로 고유한 조명 식별자를 포함하는 가시광을 수광하는 단계; 상기 수광된 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 획득하는 단계; 상기 전자 기기의 자세를 감지하는 단계; 위치에 관한 데이터베이스가 저장된 서버로 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 전송하는 단계; 및 상기 서버로부터 상기 서버가 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 판단한 측위 위치를 수신하는 단계;를 포함하는 측위 방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a positioning method performed by an electronic device, comprising: receiving visible light including an illumination identifier unique to each illumination device output from a lighting device installed in a room; Acquiring the illuminant identifier and illuminance of the illuminant identifier from the received visible light; Sensing a posture of the electronic device; Transmitting the orientation, the illumination identifier, and the illuminance per illumination identifier to a server in which a database related to the location is stored; And receiving, from the server, the positioning position determined by the server with reference to the database using the orientation, the illumination identifier, and the illumination identifier.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 가시광을 수광하는 수광 모듈; 자세를 감지하는 자세 감지 모듈; 및 상기 수광 모듈에서 상기 가시광으로부터 상기 가시광에 포함된 조명 식별자를 추출하고, 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 측위 위치를 획득하는 콘트롤러;를 포함하는 전자 기기가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a light receiving module for receiving visible light; An attitude sensing module for sensing an attitude; And a light receiving module for extracting an illumination identifier included in the visible light from the visible light, detecting illuminance for each illuminant identifier from the visible light, acquiring a positioning position using the attitude, the illuminant identifier, An electronic apparatus including a controller for controlling the operation of the apparatus.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that the solution of the problem of the present invention is not limited to the above-mentioned solutions, and the solutions which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.
본 발명에 의하면, GPS 신호가 약한 실내 환경에서도 가시광 통신을 이용하여 측위를 수행할 수 있으며, 나아가 측위하는 전자 기기의 자세, 수광되는 가시광을 출력하는 광원의 식별 정보 및 가시광의 강도를 고려하여 정밀 측위가 가능하다.According to the present invention, it is possible to perform positioning using visible light communication even in an indoor environment where the GPS signal is weak, and further, by taking into consideration the posture of the positioning electronic device, the identification information of the light source outputting the visible light to be received, Positioning is possible.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측위 시스템의 일 예의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 일 예의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 일 예의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 영역의 일 예에 관한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법의 일 예에 관한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도 5의 측위 기법에 따른 데이터베이스에 관한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법의 다른 예에 관한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도 7의 측위 기법에 따른 데이터베이스에 관한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 영역의 다른 예에 관한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도 9의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법에 관한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 자세에 따른 가시광 수신 강도에 관한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 일 예의 순서도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 다른 예의 순서도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 또 다른 예의 순서도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 변형예의 블록도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 실내외 측위 방법의 순서도이다.1 is a schematic diagram of an example of a positioning system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an example of an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of an example of a server according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating an example of a visible light region according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of a positioning technique using the visible light region of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram of a database according to the positioning technique of FIG. 5 according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating another example of a positioning technique using the visible light region of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram of a database according to the positioning technique of FIG. 7 according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram of another example of a visible light region according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram of a positioning technique using the visible light region of FIG. 9 according to an embodiment of the present invention.
Figs. 11 and 12 are diagrams showing the visible light reception intensity according to the attitude of the electronic device according to the embodiment of the present invention. Fig.
13 is a flowchart of an example of an indoor positioning method according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart of another example of the indoor positioning method according to the embodiment of the present invention.
15 is a flowchart of another example of the indoor positioning method according to the embodiment of the present invention.
16 is a block diagram of a modification of the server according to the embodiment of the present invention.
17 is a flowchart of the indoor / outdoor positioning method according to the embodiment of the present invention.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the present invention and not to limit the scope of the invention. Should be interpreted to include modifications or variations that do not depart from the spirit of the invention.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.Although the terms used in the present invention have been selected in consideration of the functions of the present invention, they are generally used in general terms. However, the present invention is not limited to the intention of the person skilled in the art to which the present invention belongs . However, if a specific term is defined as an arbitrary meaning, the meaning of the term will be described separately. Accordingly, the terms used herein should be interpreted based on the actual meaning of the term rather than on the name of the term, and on the content throughout the description.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The drawings attached hereto are intended to illustrate the present invention easily, and the shapes shown in the drawings may be exaggerated and displayed as necessary in order to facilitate understanding of the present invention, and thus the present invention is not limited to the drawings.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of known configurations or functions related to the present invention will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be obscured.
본 발명의 일 양상에 따르면, 실내에 설치되고, 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치; 위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버; GPS 신호를 송출하는 항법 위성; 및 상기 가시광 또는 상기 GPS 신호를 이용하여 측위 위치를 획득하여 측위를 수행하는 전자 기기;를 포함하되, 상기 전자 기기는, 상기 가시광을 수광하는 수광 모듈, 상기 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈, 상기 전자 기기의 자세를 검출하는 자세 감지 모듈, 상기 서버와 통신하는 통신 모듈 및 상기 수광 모듈에서 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외로 판단된 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하는 측위 위치를 획득하고, 실내로 판단된 경우에는 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버에 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 전송하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 측위 위치를 수신하는 콘트롤러;를 포함하고, 상기 서버는, 상기 전자 기기로부터 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 수신하고, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 측위 시스템이 제공될 수 있다. According to one aspect of the present invention, there is provided a lighting apparatus comprising: an illumination device installed in a room and outputting visible light including an illumination identifier; A server that stores a database of locations; A navigation satellite transmitting GPS signals; And an electronic device for acquiring a positioning position using the visible light or the GPS signal to perform positioning, wherein the electronic device includes a light receiving module for receiving the visible light, a GPS module for receiving the GPS signal, A communication module for communicating with the server, and a light receiving module for determining whether the light is received indoors or outdoors based on whether or not visible light including the light identifier is received, And a lighting position detector for detecting the illumination identifier and the illuminance for each illumination identifier from the visible light when the indoor position is determined to be indoor, Transmits an illuminance according to the identifier, and transmits the illuminance to the positioning position Wherein the server receives the posture, the illumination identifier, and the illuminance by the illumination identifier from the electronic device, corrects the illuminance by the illumination identifier based on the posture, A positioning system may be provided for determining the positioning position corresponding to the illumination identifier and the illuminance for the corrected illumination identifier with reference to the reference position, and transmitting the positioning position to the electronic apparatus.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 전자 기기에 의해 수행되는 측위 방법으로, 실내에 설치되는 조명 장치로부터 출력되는 상기 조명 장치 별로 고유한 조명 식별자를 포함하는 가시광을 수광하는 단계; 상기 수광된 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 획득하는 단계; 상기 전자 기기의 자세를 감지하는 단계; 위치에 관한 데이터베이스가 저장된 서버로 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 전송하는 단계; 및 상기 서버로부터 상기 서버가 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 판단한 측위 위치를 수신하는 단계;를 포함하는 측위 방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a positioning method performed by an electronic device, comprising: receiving visible light including an illumination identifier unique to each illumination device output from a lighting device installed in a room; Acquiring the illuminant identifier and illuminance of the illuminant identifier from the received visible light; Sensing a posture of the electronic device; Transmitting the orientation, the illumination identifier, and the illuminance per illumination identifier to a server in which a database related to the location is stored; And receiving, from the server, the positioning position determined by the server with reference to the database using the orientation, the illumination identifier, and the illumination identifier.
또 상기 서버는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단할 수 있다. Further, the server may correct the illuminance for each illuminant identifier based on the attitude, and refer to the database to determine the illuminant identifier and the illuminated position corresponding to illuminance for each illuminated illuminant.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 가시광을 수광하는 수광 모듈; 자세를 감지하는 자세 감지 모듈; 및 상기 수광 모듈에서 상기 가시광으로부터 상기 가시광에 포함된 조명 식별자를 추출하고, 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 측위 위치를 획득하는 콘트롤러;를 포함하는 전자 기기가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a light receiving module for receiving visible light; An attitude sensing module for sensing an attitude; And a light receiving module for extracting an illumination identifier included in the visible light from the visible light, detecting illuminance for each illuminant identifier from the visible light, acquiring a positioning position using the attitude, the illuminant identifier, An electronic apparatus including a controller for controlling the operation of the apparatus.
또 상기 전자 기기는, GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외인 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하여 상기 측위 위치를 획득하고, 실내인 경우에는 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 측위 위치를 획득할 수 있다. Further, the electronic device further includes a GPS module for receiving GPS signals, and the controller determines whether it is indoor or outdoor based on whether or not visible light including the illumination identifier is received, Signal and obtains the positioning position using the posture, the illumination identifier, and the illuminance of the illumination identifier.
또 상기 전자 기기는, 위치에 관한 데이터베이스를 저장하는 서버와 통신하는 통신 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 통신 모듈을 통해 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 상기 서버에 전송하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버가 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 판단한 상기 측위 위치를 상기 서버로부터 수신할 수 있다. The electronic device further includes a communication module that communicates with a server that stores a database related to the position, and the controller transmits the posture, the light identifier, and the illuminance of the light identifier to the server through the communication module And the server can receive the positioning position determined by referring to the database using the attitude, the illumination identifier, and the illuminance of the illumination identifier from the server through the communication module.
또 상기 서버는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스로부터 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 획득할 수 있다. Further, the server may correct the illuminance for each illumination identifier based on the attitude, and obtain the illumination position from the database and the position corresponding to the illuminance for each of the corrected illumination identifiers.
또 상기 전자 기기는, 위치에 관한 데이터베이스를 저장하는 서버와 통신하는 통신 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 데이터베이스를 수신하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 측위 위치를 획득할 수 있다. The electronic device further includes a communication module for communicating with a server storing a database related to the position, wherein the controller receives the database from the server via the communication module, It is possible to obtain the positioning position with reference to the database by using the illuminance of each illumination identifier.
또 상기 콘트롤러는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스로부터 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 획득할 수 있다. Further, the controller may correct the illuminance for each illuminant identifier based on the attitude, and obtain the illuminant identifier and the positioning position corresponding to the illuminance for each of the corrected illuminant identifiers from the database.
또 상기 콘트롤러는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 보정된 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광을 출력하는 광원으로부터의 의사 거리를 산출하여 상기 측위 위치를 획득할 수 있다.
The controller corrects illuminance for each illumination identifier based on the attitude, calculates a pseudo range from a light source that outputs visible light including the illuminant identifier by using the illuminance for each illuminated identifier, Can be obtained.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 측위 시스템(1000)에 관하여 도 1을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측위 시스템(1000)의 일 예의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an example of a
도 1을 참조하면, 측위 시스템(1000)은 전자 기기(1200), 서버(1400), 조명 장치(1600) 및 항법 위성(2000)을 포함할 수 있다. 측위 시스템(1000)은 이들 구성을 이용하여 실내 및 실외에서 전자 기기(1200)의 위치를 측정할 수 있다.
Referring to FIG. 1, a
실외 측위는 전지구 항법 위성 시스템(GNSS: Global navigation Satellite System) 기반의 측위 기법을 이용하여 수행될 수 있다. 즉, 항법 위성(2000)이 전자 기기(1200)로 위성 신호를 송출하고, 전자 기기(1200)는 수신된 위성 신호를 이용하여 측위함으로써 수행될 수 있다. Outdoor positioning can be performed using a Global Navigation Satellite System (GNSS) based positioning technique. That is, the
여기서, 항법 위성(2000)은 GNSS 인공 위성일 수 있다. GNSS의 대표적인 예로는 GPS가 있으며 이외에도 GLONASS(Global Navigation Satellite System), 갈릴레오, QZSS(Quasi-Zenith Satellite System) 등이 있다.
Here, the
실내 환경에 대한 측위는 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 기반으로 수행될 수 있다.
The positioning of the indoor environment can be performed based on Visible Light Communication (VLC).
가시광 통신은 기존의 고주파(RF: Radio Frequency) 대역의 신호 대신 사람의 눈에 보이는 가시광 대역(약 380~780nm 파장)의 신호를 정보 전달 매체로 이용하는 방식이다. 가시광 통신은 전송 측에서 LED 등과 같이 가시광을 내는 디지털 발광 소자가 빠르게 온/오프(on/off) 스위칭하거나 빛의 세기 변조(intensity modulation)하여 가시광에 정보를 담아 출력하고, 수신 측에서 포토 다이오드(PD: Photo Diode)나 이미지 센서, 광 센서와 같은 수광 소자를 이용하여 가시광을 수신해 수신된 가시광으로부터 정보를 추출함에 따라 데이터 송수신이 이루어질 수 있다. Visible light communication is a method of using a signal of a visible light band (about 380 to 780 nm wavelength) visible to the human eye as an information transmission medium instead of a conventional RF (Radio Frequency) band signal. In the visible light communication, a digital light emitting device emitting visible light such as an LED on the transmission side rapidly switches on / off or intensity-modulates the light to output information in a visible light, and a photodiode PD: Photo Diode), an image sensor, or an optical sensor, and extracts information from the received visible light, data can be transmitted and received.
여기서, 가시광에 정보를 담거나 추출하기 위한 가시광 신호를 변복조(modulation/demodulation)하는 방식은 크게 기저대역에서 이루어지는 기저대역 변조 기법(baseband modulation)과 부반송파(subcarrier)를 이용하여 전송하는 서브캐리어 변조(subcarrier modulation)으로 분류될 수 있다. 기저대역 변조 기법의 대표적인 예로는 라인 코딩과 펄스의 위치, 너비, 간격 등과 같은 펄스 특성을 이용하는 펄스 변조 기법을 들 수 있다. 또 부반송파를 이용하는 변조 기법의 대표적인 에로는 M-PSK(M-ary Phase Shift Keying), M-PAM(M-ary Phase Amplitude Modulation), M-QAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation) 변조 기법 등을 들 수 있다. 또한 온-오프 키잉(OOK: On-Off Keying) 변조 기법과 펄스 위치 변조 기법(PPM: Pulse Position Modulation)이 가시광 통신에서 많이 사용되고 있으며, 이외에도 NRZ-OOK(Non-Return to Zero On Off Keying), PWM(Pulse Width Modulation), SC-PPM(Sub-Carrier Pulse Position Modulation), SCFSK(Sub-Carrier Frequency Shift Keying), PAM(Pulse Amplitude Modulation), ASK(Amplitude Shift Keying), SC-PSK(Sub-Carrier Phase Shift Keying) 등의 다양한 기법이 활용될 수 있다. Here, the modulation / demodulation of a visible light signal for storing or extracting information in visible light is largely divided into a baseband modulation in the baseband and a subcarrier modulation in which subcarriers are transmitted using subcarriers subcarrier modulation). Typical examples of baseband modulation schemes include pulse coding using pulse characteristics such as line coding and position, width, and spacing of pulses. A typical example of a modulation technique using subcarriers is M-ary Phase Shift Keying (M-PSK), M-ary Phase Amplitude Modulation (M-PAM), and M-ary Quadrature Amplitude Modulation . In addition, on-off keying (OOK) modulation and pulse position modulation (PPM) are widely used in visible light communication. In addition, NRZ-OOK (Non-Return to Zero On Off Keying) (Pulse Width Modulation), Sub-Carrier Pulse Position Modulation (SC-PPM), Sub-Carrier Frequency Shift Keying (SCFSK), Pulse Amplitude Modulation (PAM), Amplitude Shift Keying (ASK) Phase Shift Keying) can be utilized.
이러한 가시광 통신은 무선 통신 매체로서 가시광을 이용하기 때문에 인체에 무해하며, 주파수 허가와 같은 법적 제한으로부터 자유로울 뿐 아니라, ISM(Industrial, Scientific and Medical) 주파수 대역과 간섭도 없으며, 물리적으로 보안 기능을 가지는 장점을 가진다. Such visible light communication is harmless to the human body because it uses visible light as a wireless communication medium and is free from legal limitations such as frequency permission and has no interference with the Industrial, Scientific and Medical (ISM) frequency band, .
특히, LED를 이용한 가시광 통신의 경우에는 기존의 형광등과는 달리 수은을 함유하지 않기 때문에 친환경적이며, 100lm/W에 이르는 고효율로 5만에서 10만 시간에 이르는 긴 수명을 가지므로 기존 백열등이나 형광등에 비하여 70~90%의 에너지를 절약할 수 있다. 또한 일반적으로 사람의 눈은 가시광 점멸 속도가 초당 100회 이상이 되면 빛의 깜빡임을 인지하지 못하고 계속 켜져있는 것으로 인식하므로, 이러한 원리를 이용하면 조명이나 디스플레이가 본연의 조명/영상 출력 기능을 유지하면서도 데이터 통신이 가능하게 된다.
Especially, in case of visible light communication using LED, unlike conventional fluorescent lamps, it is environment-friendly because it does not contain mercury and has a long lifetime ranging from 50,000 to 100,000 hours with high efficiency of up to 100 lm / W. 70 ~ 90% energy savings can be achieved. In general, the human eye recognizes that the visible light flicker rate is more than 100 times per second, so it can not recognize the flicker of light. Therefore, using this principle, it is possible to maintain the illumination / Data communication becomes possible.
상술한 가시광 통신을 이용하는 실내 측위는 다음과 같이 이루어질 수 있다. The indoor positioning using the above-described visible light communication can be performed as follows.
먼저 조명 장치(1600)는 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력할 수 있다. 여기서, 조명 장치(1600)는 상술한 다양한 변조 기법을 활용하여 데이터가 포함된 가시광을 출력하는 광원(예를 들어, LED)을 구비할 수 있다. 조명 장치(1600)는 대형 건물이나 지하 상가 또는 선박이나 비행기, 기차와 같은 대형 수송 수단의 내부의 천장, 벽, 기둥 등에 복수 개가 설치될 수 있으며, 이때 각각의 조명 장치(1600)는 고유의 조명 식별자를 가질 수 있다. First, the
전자 기기(1200)는 조명 장치(1600)로부터 송출되는 가시광을 수신하여 가시광으로부터 조명 식별자를 추출하고, 서버(1400)와 협력 하에 추출된 조명 식별자를 이용하여 측위를 수행할 수 있다. 간단한 예를 들면, 제1 조명 식별자와 제2 조명 식별자를 포함하는 가시광을 출력하는 제1 및 제2 조명 장치(1600)가 설치된 실내 환경에서 전자 기기(1200)가 수신된 가시광을 분석하여 조명 식별자를 추출하여 이를 서버(1400)로 전송하고, 서버(1400)는 제1 조명 식별자가 추출된 경우에는 제1 조명 장치(1600)가 설치된 위치를 현재 위치로 판단할 수 있고 제2 조명 식별자가 추출된 경우에는 제2 조명 장치(1600)가 설치된 위치를 현재 위치로 판단하고, 판단 결과에 따른 현재 위치에 관한 정보를 다시 전자 기기(1200)에 전송하여 실내 측위를 완료할 수 있다.
The
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(1200)에 관하여 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, an
전자 기기(1200)는 조명 장치(1600)에서 송출되는 가시광을 수신하여 이로부터 조명 식별자를 추출할 수 있다. 또 전자 기기(1200)는 단독으로 또는 서버(1400)와 협력하여 조명 식별자를 이용하여 실내 측위를 수행할 수 있다. 서버(1400)와 협력하여 측위하는 경우에는 전자 기기(1200)는 조명 식별자를 서버(1400)에 전송하고, 서버(1400)로부터 조명 식별자를 이용하여 산출된 위치 정보를 수신할 수 있다. 또 전자 기기(1200)는 항법 위성(2000)과 협력하여 GPS 신호 등의 위성 신호를 이용하여 실외 측위를 수행할 수 있다.The
이러한 전자 기기(1200)는 스마트 폰이나 피쳐 폰 등과 같은 무선 전화기, 태블릿, 네비게이션, 디지털 방송용 단말기, 개인 정보 기기(PDA: Personal Digital Assistance), 노트북 컴퓨터 등 다양한 형태로 제공될 수 있다.
Such an
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(1200)의 일 예의 블록도이다.2 is a block diagram of an example of an
도 2를 참조하면, 전자 기기(1200)는 수광 모듈(1210), 자세 감지 모듈(1220), GPS 모듈(1230), 통신 모듈(1240), 입/출력 모듈(1250), 메모리(1260) 및 콘트롤러(1270)를 포함할 수 있다.
2, the
수광 모듈(1210)은 가시광을 수신할 수 있다. 또 수광 모듈(1210)은 수신된 가시광을 복조하여 가시광에 포함된 정보를 추출할 수 있다.The
예를 들어, 수광 모듈(1210)은 수광 소자와 복조 회로를 포함할 수 있다. 수광 소자는 포토 다이오드일 수 있다. 수광 소자는 가시광을 입력받아 이를 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 복조 회로는 수광 소자로부터 출력되는 전기 신호를 복조할 수 있다. 한편, 수광 모듈(1210)에 복조 회로가 생략되는 대신 후술할 컨트롤러가 복조 기능을 대신 수행할 수도 있다. 가시광에 포함된 정보는 이러한 복조된 전기 신호에서 추출될 수 있는데, 이는 수광 모듈(1210) 또는 콘트롤러(1270)에서 수행될 수 있다.
For example, the
자세 감지 모듈(1220)은 전자 기기(1200)의 자세를 감지할 수 있다. The
여기서, 전자 기기(1200)의 자세는 전자 기기(1200)가 향하는 방향(오리엔테이션)과 전자 기기(1200)의 기울기에 관한 것일 수 있다. 일 예로 전자 기기(1200)의 자세는 롤, 피치, 요(roll, pitch, yaw)로 정의될 수 있다. 자세 감지 모듈(1220)로는 가속도 센서, 지자기 센서, 자이로 센서, 기울기 센서 등이 이용될 수 있다.
Here, the attitude of the
GPS 모듈(1230)은 항법 위성(2000)으로부터 위성 신호를 수신할 수 있다.
전자 기기(1200)는 GPS 모듈(1230)에서 수신되는 위성 신호를 이용하여 실외 측위를 수행할 수 있다. 여기서, GPS 모듈(1230)은 다른 GNSS 인공 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 유사한 위성 신호 수신 모듈로 대체되는 것이 가능한데, 예를 들어 전자 기기(1200)에는 GPS 모듈(1230) 대신 QZSS 모듈이 탑재될 수 있다. 또는 GPS 모듈(1230)은 GPS 신호와 함께 다른 GNSS 인공 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 통합된 형태의 GPS 모듈(1230)일 수도 있다. 즉 GPS 모듈(1230)은 GPS 신호와 함께 QZSS 신호를 수신할 수 있는 형태로 제공될 수도 있다.The
한편, 전자 기기(1200)는 GPS 기반의 측위 방식 대신 이동 통신 기지국을 이용하는 측위 방식이나 와이파이 AP를 이용하는 측위 방식으로 실외 측위를 수행할 수도 있는데, 이 경우에는 전자 기기(1200)에 GPS 모듈(1230) 대신 이동 통신 모듈이나 와이파이 모듈과 같은 근거리 통신 모듈 등이 탑재될 수가 있다.’
Alternatively, the
통신 모듈(1240)은 외부 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이에 따라 전자 기기(1200)는 통신 모듈(1240)을 통해 서버(1400)로 측위에 필요한 정보를 송신하거나 또는 서버(1400)로부터 위치 정보를 수신할 수 있다. The
통신 모듈(1240)은 예를 들어 이동 통신 모듈이거나 또는 근거리 통신 모듈로 구현될 수 있다. 이동 통신 모듈의 경우에는 CDMA, GSM, CDS, cdmaOne, HSCSD, CDMA2000, UMTS, WCDMA, EV-DO, HSDPA, HSPA+, LTE, LTE-advanced, WiMAX, Wibro, OFDM 과 같이 3세대, 4세대 이동 통신 규격 등 다양한 규격에 따라 이동 통신망에 접속하여 통신을 수행할 수 있다. 또 근거리 통신 모듈의 경우에는 와이파이, 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee)를 비롯한 근거리 통신 방식을 통해 외부 기기와 데이터 송수신을 할 수 있다. The
한편, 상술한 바와 같이 전자 기기(1200)는 GPS 기반 측위 기법 대신 이동 통신 기지국 기반의 측위 기법이나 와이파이 AP 기반의 측위 기법을 통해 측위를 수행할 수도 있다. 구체적으로 이들 측위 방식은 이동 통신 신호나 와이파이 신호의 수신 신호 강도로부터 의사 거리를 추정하는 방식으로 이루어질 수 있으며, 이러한 신호의 수신에 통신 모듈(1240)이 이용될 수 있다.
Meanwhile, as described above, the
입/출력 모듈(1250)은 사용자로부터 사용자 입력을 입력받거나 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. Input /
입/출력 모듈(1250)은 다양한 형태의 입/출력 장치의 형태로 제공될 수 있다. 입력 장치의 예로는 전통적인 형태의 키패드나 키보드, 마우스는 물론, 사용자의 터치를 감지하는 터치 센서티브 모듈(touch sensitive module), 음성 신호를 입력받는 마이크 등일 수 있다. 출력 장치의 예로는 영상을 출력하는 디스플레이, 소리를 출력하는 스피커, 진동을 발생시키는 햅틱 장치 등이 있다.The input /
이외에도 입/출력 모듈(1250)은 상술한 개별 입/출력 장치와 전자 기기(1200)를 연결하는 I/O 포트 등의 형태로 구현될 수도 있다.
In addition, the input /
메모리(1260)는 전자 기기(1200)를 구동하기 위한 각종 프로그램이나 데이터가 저장되어 있을 수 있다. 메모리(1260)는 데이터를 반영구적으로 또는 임시적으로 저장할 수 있다. 또 메모리(1260)는 전자 기기(1200)에 내장되는 형태나 탈부착 가능한 형태로 제공될 수 있다. 메모리(1260)의 예로는 하드 디스크(HDD: Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 플래쉬 메모리(flash memory), 롬(ROM: Read-Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory) 등이 있을 수 있다.
The
콘트롤러(1270)는 전자 기기(1200)의 전반적인 동작을 제어한다. 이를 위해 콘트롤러(1270)는 각종 정보의 연산 및 처리를 수행하고 전자 기기(1200)의 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다. 후술될 측위 방법들에 관한 설명에서 별도의 언급이 없는 경우에는 전자 기기(1200)의 동작은 콘트롤러(1270)의 제어에 따라 수행되는 것으로 해석될 수 있다. The
콘트롤러(1270)는 하드웨어 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 컴퓨터나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 하드웨어적으로 콘트롤러(1270)는 전기적인 신호를 처리하여 제어 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있으며, 소프트웨어적으로는 하드웨어적인 콘트롤러(1270)를 구동시키는 프로그램 형태로 제공될 수 있다.
The
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 서버(1400)에 관하여 도 3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a
서버(1400)는 전자 기기(1200)로부터 조명 식별자 등의 위치 산출에 필요한 정보를 전송받고, 이를 이용하여 전자 기기(1200)의 위치를 산출하여 이를 전자 기기(1200)에 전송할 수 있다. 있다.
The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서버(1400)의 일 예의 블록도이다.3 is a block diagram of an example of a
도 3을 참조하면, 서버(1400)는 통신 모듈(1410), 메모리(1420) 및 콘트롤러(1430)를 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 3, the
통신 모듈(1410)은 외부 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이에 따라 서버(1400)는 통신 모듈(1410)을 통해 전자 기기(1200)로부터 측위 산출에 필요한 정보(예를 들어, 조명 식별자 등)를 수신하거나 또는 전자 기기(1200)로 위치 정보를 송신할 수 있다. 서버(1400)의 통신 모듈(1410)은 네트워크에 접속하여 이를 통해 전자 기기(1200)와 통신을 할 수 있다.The
이러한 통신 모듈(1410)은 상술한 전자 기기(1200)의 통신 모듈(1250)과 유사한 형태로 구현되거나 또는 랜(LAN: Local Area Network) 등과 같은 유선 통신 모듈로 구현될 수 있다.
The
메모리(1420)는 서버(1400)를 구동하기 위한 각종 프로그램이나 측위에 필요한 데이터베이스와 같은 데이터가 저장되어 있을 수 있다. 메모리(1420)는 데이터를 반영구적으로 또는 임시적으로 저장할 수 있다. 또 메모리(1420)는 서버(1400)에 내장되는 형태나 탈부착 가능한 형태로 제공될 수 있다. 메모리(1420)의 예로는 하드 디스크, SSD, 플래쉬 메모리, 롬, 램 등이 있을 수 있다.
The
콘트롤러(1430)는 서버(1400)의 전반적인 동작을 제어한다. 이를 위해 콘트롤러(1430)는 각종 정보의 연산 및 처리를 수행하고 서버(1400)의 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다. 후술될 측위 방법들에 관한 설명에서 별도의 언급이 없는 경우에는 서버(1400)의 동작은 콘트롤러(1430)의 제어에 따라 수행되는 것으로 해석될 수 있다. The
콘트롤러(1430)는 하드웨어 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 컴퓨터나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 하드웨어적으로 콘트롤러(1430)는 전기적인 신호를 처리하여 제어 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있으며, 소프트웨어적으로는 하드웨어적인 콘트롤러(1430)를 구동시키는 프로그램 형태로 제공될 수 있다.
The
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 측위 기법에 관하여 설명한다. Hereinafter, a positioning technique according to an embodiment of the present invention will be described.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 영역의 일 예에 관한 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating an example of a visible light region according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 복수의 조명 장치(1600)가 각각 가시광을 송출하고 있다. 이에 따라 조명 장치(1600) 별로 가시광 영역이 형성될 수 있다. 여기서, 가시광 영역이란 실질적으로 해당 조명 장치(1600)로부터 송출되는 가시광을 전자 기기(1200)가 감지할 수 있는 영역을 의미한다. 구체적으로는 전자 기기(1200)가 문턱값 이상의 조도를 가지는 가시광을 수신할 수 있는 영역을 의미할 수 있다. 다시 도 4를 참조하면, 특정 조명 장치(1600-x)에 대해서는 특정 가시광 영역(A-x)가 형성될 수 있는 것이다. Referring to FIG. 4, a plurality of illuminating
이러한 가시광 영역은 인접한 조명 장치(1600) 간에는 그 커버리지가 겹칠 수도 있다. 도 4에는 특정 가시광 영역(A-x)에 특정 조명 장치(1600-x)의 인접 조명 장치(1600-y)로부터 출사된 가시광이 조사되는 것이 도시되어 있다.
Such a visible light region may have overlapping coverage between adjacent illuminating
이와 같이 조명 장치(1600) 별로 가시광 영역이 형성되는 것을 이용하면, 조명 장치(1600)가 설치된 실내 환경에 대하여 전자 기기(1200)가 어느 조명 장치들(1600)의 가시광 영역에 속하는지를 고려하여 측위가 가능하다. 즉, 전자 기기(1200)에 수신되는 가시광이 어느 조명 장치(1600)로부터 수신된 것인지에 기초하여 측위가 가능하다. 구체적으로 특정 위치에 놓인 전자 기기(1200)는 그 위치 주변의 조명 장치(1600)로부터 가시광을 수신할 수 있으며, 이에 따라 특정 가시광을 수신하는 전자 기기(1200)의 위치는 그러한 특정 가시광을 출력하는 조명 장치(1600)의 가시광 영역이 속하는 범위 내에 위치하는 것으로 판단될 수 있다. 더욱이 조명 장치(1600)는 고유의 조명 식별자를 가시광에 포함시켜 출력하므로 수신되는 가시광으로부터 복수의 조명 식별자가 추출되면 그러한 조명 식별자를 가지는 가시광을 출력시키는 조명 장치(1600)의 가시광 영역이 겹치는 범위에 전자 기기(1200)가 있는 것으로 보다 구체적인 위치 판단이 가능하다. 나아가서 수신되는 가시광의 조명 식별자 별 가시광의 조도를 고려하면 더욱 세밀한 측위가 가능해진다.
When the visible light region is formed for each
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법의 일 예에 관한 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a positioning technique using the visible light region of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention.
도 5는 세로 3행과 가로 4열로 총 12개의 조명 장치(1600)가 설치되어 있는 실내 환경을 도시하고 있다. 각각의 조명 장치(1600)는 고유의 조명 식별자를 포함하는 가시광을 출력할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 총 열 두 개의 조명 장치(1600)에 대하여 각각 “제xy 조명 장치(1600-xy)”로 지칭하고, 그 제xy 조명 장치(1600-xy)의 조명 식별자에 대해서는 코드 xy로 표현한다. 여기서, x는 조명 장치(1600)의 행의 숫자이고, y는 열의 숫자이다.
FIG. 5 shows an indoor environment in which a total of 12
이와 같은 실내 환경에서 특정 위치는 해당 위치에서 수신되는 가시광의 조명 식별자와 가시광의 조도에 의해 정의될 수 있다. 실내 환경에서 조명 식별자와 조명 식별자 별 가시광의 조도에 의해 위치들이 정의되는 구체적인 예는 다음과 같을 수 있다. In such an indoor environment, a specific position can be defined by the illumination identifier of the visible light received at the corresponding position and the illuminance of the visible light. A specific example in which the positions are defined by the illuminance of the visible light for each of the illumination identifier and the illumination identifier in the indoor environment may be as follows.
가로 세로 좌표가 (10, 10)인 제1 위치(P1)는 제22 조명 장치(1600-22)의 직하방인 위치이다. 제1 위치(P1)에는 제22 조명 장치(1600-22)가 출사하는 가시광이 높은 조도로 입사되며, 다른 조명 장치들(1600)로부터 출사되는 가시광은 입사되지 않거나 입사되더라도 약하게 입사된다. 따라서, 제1 위치(P1)는 코드 11의 가시광이 높은 조도로 입사되고, 다른 코드의 가시광은 입사되지 않는 위치로 정의될 수 있다. The first position P1 whose horizontal and vertical coordinates are (10, 10) is a position directly under the twenty-second lighting apparatus 1600-22. Visible light emitted from the twenty-second illuminating device 1600-22 is incident at a high illuminance in the first position P1 and visible light emitted from the other illuminating
좌표 (10, 13)인 제2 위치(P2)는 제12 조명 장치(1600-12)와 제22 조명 장치(1600-22)의 중간 위치이다. 제2 위치(P2)에는 제12 조명 장치(1600-12)와 제22 조명 장치(1600-22)가 출력하는 가시광이 중간 정도의 조도로 입사된다. 따라서, 제2 위치(P2)는 코드 12와 코드 22의 가시광이 서로 비슷한 중간 조도로 입사되는 위치로 정의될 수 있다. The second position P2, which is the coordinate 10,13, is the middle position between the twelfth illumination device 1600-12 and the twenty-second illumination device 1600-22. At the second position P2, visible light output from the twelfth illumination device 1600-12 and the twenty-second illumination device 1600-22 is incident at a moderate roughness. Thus, the second position P2 can be defined as the position where the visible rays of the
좌표 (13,19)인 제3 위치(P3)는 제13 조명 장치(1600-13), 제14 조명 장치(1600-14), 제23 조명 장치(1600-23) 및 제 24 조명 장치(1600-24)의 중간 위치이다. 따라서, 제3 위치(P3)는 코드 13, 14, 23 및 24를 가지는 가시광이 서로 비슷한 약한 조도로 입사되는 위치로 정의될 수 있다. The third position P3 which is the
이외에도 좌표 (14, 6)인 제4 위치(P4)는 코드 33의 가시광은 비교적 높은 조도로, 코드 32, 23의 가시광은 중간 조도로, 코드 22의 가시광은 약한 조도로 입사되는 위치로 정의될 수 있으며, 좌표 (21,7)인 제5 위치(P5)는 코드 24, 34의 가시광이 비교적 강한 조도로, 코드 23, 33의 가시광이 비교적 약한 조도로 입사되는 위치로 정의될 수 있다.In addition, the fourth position P4, which is the coordinate 14 or 6, is defined as a position where the visible light of the
이를 종합해보면, 실내 환경에서 위치(좌표)들은 해당 위치로 입사되는 가시광의 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도에 의해 정의되는 것을 알 수 있다. 따라서, 실내 환경에서 위치는 해당 위치에서 수신되는 가시광의 조명 식별자와 조도값에 대응될 수 있다.In other words, the coordinates (coordinates) in the indoor environment are defined by the illumination identifier of the visible light incident to the corresponding location and the illuminance of the illumination identifier. Accordingly, the position in the indoor environment can correspond to the illumination identifier and the illuminance value of the visible light received at the corresponding position.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도 5의 측위 기법에 따른 데이터베이스에 관한 도면이다.6 is a diagram of a database according to the positioning technique of FIG. 5 according to an embodiment of the present invention.
도 6의 데이터베이스는 이러한 원리를 이용하여 실내 위치들을 조명 식별자와 조도값에 연동시킨 데이터베이스이다. 이와 같이 작성된 데이터베이스는 서버(1400)의 메모리(1420)에 저장될 수 있으며, 전자 기기(1200)는 서버(1400)와 협력하여 데이터베이스를 참조하여 측위를 수행할 수 있다. 또는 경우에 따라서는 전자 기기(1200)가 서버(1400)로부터 데이터베이스를 다운로드받아 메모리(1260)에 저장하고, 측위 시에 서버(1400)의 도움없이 메모리(1260)에 저장되어 있는 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단할 수 있다.
The database shown in FIG. 6 is a database in which indoor positions are linked to illumination identifiers and illuminance values using this principle. The database created in this way can be stored in the
이와 같이 작성된 데이터베이스를 참조하면 임의의 위치에서 가시광을 수신하여 그 위치를 판단할 수 있다. 즉, 임의의 위치에서 가시광을 수광하면, 수광된 가시광의 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도를 추출하고, 추출된 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도를 데이터베이스와 매칭시켜 어느 위치에 대응되는지를 알 수 있다. Referring to the created database, visible light can be received at an arbitrary position and its position can be determined. That is, when visible light is received at an arbitrary position, the illumination identifiers of the received visible light and the illumination identifiers are extracted, and the extracted illumination identifiers and illuminance of the illumination identifiers are matched with the database to find out which position corresponds to them.
예를 들어, 임의의 위치에서 수신된 가시광의 조명 식별자가 코드 22이고, 코드 22인 가시광의 조도가 높은 경우에는 그 위치를 제1 위치(P1)로 판단할 수 있다. 도 6를 참조하면 이는 조명 식별자 코드 22에 대하여 조도가 251인 위치가 제1 위치(P1)에 해당하는 좌표 (10,10)인 것을 볼 수 있다. 여기서, 조도값은 0~256의 8비트로 표현되고 있으며, 256에 가까울수록 높은 조도를 의미한다. 물론 조도값이 반드시 8비트로 표현되어야 하는 것은 아니며 도 6에서 8비트로 표현한 것은 단순한 예에 불과하다. For example, if the illumination identifier of the visible light received at an arbitrary position is
마찬가지로, 임의의 위치에서 코드 12와 코드 22의 가시광이 중간 조도로 수신되면 그 위치는 좌표 (10,13)의 제2 위치(P2)로 판단될 수 있고, 코드 13, 14, 23, 24의 가시광이 낮은 조도로 수신되면 그 위치는 좌표 (19,13)의 제3 위치(P3)로 판단될 수 있고, 코드 33의 가시광이 비교적 높은 조도로, 코드 32, 23의 가시광이 비교적 낮은 조도로, 코드 22의 가시광이 더 낮은 조도로 입사되면 그 위치는 좌표 (14,6)의 제4 위치(P4)로 판단될 수 있고, 코드 24,34의 가시광이 비교적 높은 조도로, 코드 23, 33의 가시광이 비교적 낮은 조도로 입사되면 그 위치는 좌표 (21,7)의 제5 위치(P5)로 판단될 수 있다. Similarly, when visible light of
여기서, 조도값은 반드시 절대값으로 비교되어야 하는 것은 아니며, 조명 식별자 별 조도값의 상대적인 값으로 비교되는 것도 가능하다. 왜냐하면, 특정 조명 식별자에 따른 가시광의 조도가 다른 식별자의 가시광의 조도보다 높은 위치는 특정 조명 식별자를 출력하는 조명 장치(1600)에 가까운 것이기 때문이다. 예를 들어, 또 코드 22의 가시광만이 실질적으로 수신되고 다른 가시광이 수신되지 않거나 코드 22의 가시광의 조도에 비하여 훨씬 낮은 수준의 조도로 수신되는 위치는 제1 위치(P1)으로 판단될 수 있으며, 임의의 위치에서 코드 13, 14, 23, 24의 가시광이 서로 비슷한 수준의 조도값을 가지는 경우에는 그 위치를 제3 위치(P3)로 판단할 수 있다. 이처럼 조도값의 상대치를 비교하여 데이터베이스와 비교하는 것은 후술하는 다른 측위 기법에서도 마찬가지로 적용될 수 있다.
Here, the illuminance value is not necessarily compared with an absolute value, and it is also possible to compare the illuminance value with a relative value of illuminance value per illumination identifier. This is because the position where the illuminance of the visible light according to the specific illuminant identifier is higher than the illuminance of the visible light of other identifiers is closer to the
그런데, 이상에서는 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도(절대값 또는 상대값)을 데이터베이스와 매칭하여 위치를 산출하는 것으로 설명하였는데, 반드시 데이터베이스와 매칭하여야만 하는 것은 아니다. 예를 들어, 조명 장치(1600)의 위치를 알고 있는 경우에는 조명 식별자에 따른 조도를 비교하여 측위하고자 하는 위치가 어느 조명 장치(1600)에 가까운지 측정할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 임의의 위치에서 코드 11의 가시광과 코드 12의 가시광이 수신되고, 각각의 조도값이 거의 유사한 레벨인 경우에는 임의의 위치가 제11 조명 장치(1600-11)과 제12 조명 장치(1600-12)의 중간에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 유사하게 임의의 위치에서 코드 11의 가시광과 코드 12의 가시광이 수신되고, 코드 11의 가시광의 조도가 코드 12의 가시광의 조도보다 큰 경우에는 측정하고자 하는 위치가 제11 조명 장치(1600-11)와 제12 조명 장치(1600-12)의 사이에 있으며, 제11 조명 장치(1600-11)와 제12 조명 장치(1600-12) 중 제11 조명 장치(1600-11)에 보다 가까운 위치인 것을 알 수 있다. 이처럼 데이터베이스와 매칭하는 대신 조명 식별자 별 조도값을 비교하여 위치를 판단하는 기법은 후술하는 다른 측위 기법에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
In the above description, the illuminance identifier and the illuminance (absolute value or relative value) of each illumination identifier are calculated by matching with the database, but it is not necessarily matched with the database. For example, when the position of the
한편, 이상에서는 조명 식별자와 조도값에 의해 정의되는 위치를 좌표값인 것으로 설명하였으나, 이와 달리 위치가 셀(cell) 단위로 표현되는 것도 가능하다.In the above description, the position defined by the illumination identifier and the illuminance value is described as a coordinate value, but it is also possible that the position is represented by a cell unit.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법의 다른 예에 관한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도 7의 측위 기법에 따른 데이터베이스에 관한 도면이다.FIG. 7 is a diagram of another example of a positioning technique using the visible region of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram of a database according to the positioning technique of FIG. 7 according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 실내 환경에서 특정 위치는 셀 단위로 표현될 수 있다. 각각의 셀은 특정 코드의 가시광이 특정 강도의 조도로 입사되는 것에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 제11 셀(R11)은 제11 조명 장치(1600-11)의 직하방 영역으로, 코드 11의 가시광이 높은 조도(예를 들어, 169~256lux)으로 입사되는 셀로 정의될 수 있다. 또 제12 셀(R11)은 코드 11과 코드 12의 가시광이 중간 조도(예를 들어, 123~168lux)로 입사되는 셀로 정의될 수 있다. 또 제22 셀(R22)는 코드 11, 12, 21, 22의 가시광이 약한 세기(73~124lux)로 입사되는 셀로 정의될 수 있다. Referring to FIG. 7, a specific location in an indoor environment can be expressed in units of cells. Each cell can be defined by the visible light of a specific code being incident at a specific intensity of illumination. For example, the eleventh cell R11 may be defined as a cell directly incident on the eleventh illumination device 1600-11 at a high illuminance (for example, 169 to 256 lux) of the visible light of the
즉, 이를 종합하면, 실내 환경을 임의의 셀로 구분하고, 각각의 임의의 조명 식별자를 가지는 가시광의 입사 강도의 범위에 의해 정의될 수 있으며, 이에 따라 도 8과 같은 데이터베이스를 작성할 수 있으며, 전자 기기(1200)가 입사되는 가시광을 분석하여 그 조명 식별자와 조도를 감지하면 이에 따라 데이터베이스를 참조하여 위치를 측위할 수 있게 된다.
In other words, the indoor environment can be defined by a certain cell, and can be defined by the range of the incident light intensity of each of the arbitrary illumination identifiers, thereby making it possible to create a database as shown in Fig. 8, The
한편, 이상에서는 가시광의 세기를 세밀한 조도 단위(예를 들어, 0~256lux 사이의 값)으로 구분하였는데 이와 달리 조도를 강/중/약으로 구분하는 것도 가능하다. In the above description, the intensity of visible light is divided into fine illumination units (for example, a value between 0 and 256 lux), but it is also possible to classify roughness into strong / medium / weak.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 영역의 다른 예에 관한 개념도이다.9 is a conceptual diagram of another example of a visible light region according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 임의의 조명 장치(1600-x)의 가시광 영역은 그 조명 장치(1600)로부터 출사되는 가시광이 높은 조도로 입사되는 강조도 영역(Astrong-x), 중간 조도로 입사되는 중조도 영역(Amid-x)와 약한 조도로 입사되는 약조도 영역(Aweak-x)로 구분될 수 있다. 여기서, 강조도 영역(Astrong-x)는 조명 장치(1600-x)의 직하방이고, 중조도 영역(Amid-x)는 강조도 영역(Astrong-x)를 둘러쌓는 영역이고, 약조도 영역(Aweak-x)는 다시 중조도 영역(Amid-x)를 둘러쌓는 영역일 수 있다. 9, the visible region of an arbitrary illumination device 1600-x includes an emphasis region (Astrong-x) in which visible light emitted from the
이에 따라 임의의 조명 장치(1600-x)의 조명 식별자를 가지는 가시광이 강하게 입사되면 이를 강조도 영역(Astrong-x)로 구분할 수 있고, 중간 강도로 입사되면 이를 중조도 영역(Amid-x)로 구분할 수 있으며, 약한 강도로 입사되면 이를 약조도 영역(Aweak-x)로 판단할 수 있다.Accordingly, when the visible light having the illumination identifier of the arbitrary illumination device 1600-x is strongly incident, it can be classified into the enhanced intensity region (Astrong-x). When the light intensity is incident at the intermediate intensity, it is converted into the intermediate intensity region (Amid-x) , And if the light is incident at a weak intensity, it can be determined as the area Aweak-x.
이를 이용하면 임의의 위치는 복수의 조명 장치(1600) 각각에 대하여 어떤 조도 영역인지에 따라 보다 세밀한 위치 판단이 가능할 수 있다.By using this, it is possible to determine a more precise position depending on which illuminance area the arbitrary position is for each of the plurality of
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도 9의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법에 관한 도면이다.FIG. 10 is a diagram of a positioning technique using the visible light region of FIG. 9 according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 제6 위치(P6)는 제11 조명 장치(1600-11)에 대해서는 강조도 영역(Astrong-11)이고, 제12 조명 장치(1600-12)에 대해서는 중조도 영역(Amid-12)이고, 제21 및 제22 조명 장치(1600-21, 1600-22)에 대해서는 약조도 영역(Aweak-21, Aweak-22)으로 정의될 수 있다. 따라서, 전자 기기(1200)는 코드 11의 가시광이 강한 강도로 입사되고, 코드 12의 가시광이 중간 강도로 입사되고, 코드 21과 코드 22의 가시광이 약한 강도로 입사되면 이를 제6 위치(P6)로 판단할 수 있다.Referring to Fig. 10, the sixth position P6 is an
마찬가지로, 제7 위치(P7)는 코드 11, 12, 21 및 22의 가시광이 중간 조도로 입사되는 위치로 정의될 수 있고, 제8 위치(P8)는 코드 11, 12는 약한 조도의 가시광으로 입사되고, 코드 21, 22는 중간 조도로 입사되는 위치로 정의될 수 있다.
Similarly, the seventh position P7 can be defined as the position where visible light of the
한편, 이상에서는 전자 기기(1200)의 자세를 고려하지 않은 상태에서 입사되는 가시광의 조명 식별자와 각 조명 식별자에 대응되는 가시광의 조도에 따라 위치를 산출하였는데, 여기에 전자 기기(1200)의 자세를 더 고려하여 측위를 수행할 수도 있다. In the above description, the position is calculated according to the illuminance of the visible light incident on the
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(1200)의 자세에 따른 가시광 수신 강도에 관한 도면이다.11 and 12 are diagrams showing the visible light reception intensity according to the posture of the
도 11 및 도 12를 살펴보면, 동일한 위치에 있는 경우라도 전자 기기(1200)의 자세에 따라 입사되는 가시광의 조도가 변할 수 있다. 도 11을 참조하면, 전자 기기(1200)의 수광 모듈(1210)이 임의의 두 조명 장치(1600-x, 1600-y)의 정중간에 위치하고, 양 조명 장치(1600-x, 1600-y)에 대하여 동일한 입사각을 가지고 있는 경우에 전자 기기(1200)는 두 조명 장치(1600-x, 1600-y)의 조명 식별자를 가지는 가시광을 동일한 세기로 입사받게 된다. 그런데, 도 12를 참조하면, 도 11과 전자 기기(1200)의 위치가 동일하지만, 전자 기기(1200)의 수광 모듈(1210)이 임의의 두 조명 장치(1600-x, 1600-y) 중 어느 하나(1600-y)를 향하는 방향으로 놓여 있다. 즉, 수광 모듈(1210)은 하나의 조명 장치(1600-y)에 대하여 다른 조명 장치(1600-x)에 대해서보다 수직에 가까운 입사각을 가지며 이에 따라 하나의 조명 장치(1600-x)로부터 입사받는 가시광의 조도가 다른 조명 장치(1600-x)로부터 입사받는 가시광의 조도보다 높게 형성될 수 있다. 11 and 12, the illuminance of visible light incident on the
따라서, 전자 기기(1200)는 자신의 자세를 감지하여, 측위 시 자세를 고려하여 보다 정확한 측위를 수행할 수 있다.
Therefore, the
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 측위 방법에 관하여 설명한다. 여기서는 본 발명의 실시예에 따른 측위 방법에 관하여 상술한 측위 시스템(1000)에 의해 수행되는 것으로 설명하지만, 이는 단지 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로, 측위 방법이 반드시 상술한 측위 시스템(1000)에 의해 수행되어야 하는 것으로 한정되는 것은 아니며 상술한 측위 시스템(1000)과 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 측위 시스템(1000)에 의해 수행되는 것도 가능하다.
Hereinafter, a positioning method according to an embodiment of the present invention will be described. Herein, it is described as being performed by the
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 일 예의 순서도이다.13 is a flowchart of an example of an indoor positioning method according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 실내 측위 방법의 일 예는 가시광을 수광하는 단계(S110), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하는 단계(S120), 조명 식별자 별 조도를 검출하는 단계(S130), 조명 식별자 정보 및 조도 정보를 서버(1400)에 전송하는 단계(S140), 포지션 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단하는 단계(S150) 및 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하는 단계(S160)을 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 13, an example of the indoor positioning method includes a step S110 of receiving visible light, a step S120 of detecting an illumination identifier by analyzing visible light, a step S130 of detecting illuminance of each illumination identifier, (S140) of transmitting information and illuminance information to the
이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each of the above-described steps will be described in detail.
전자 기기(1200)는 가시광을 수광할 수 있다(S110).The
조명 장치들(1600)은 가시광을 출력할 수 있다. 전자 기기(1200)의 수광 모듈(1210)은 이와 같이 조명 장치(1600)에서 출사된 가시광을 하나 이상 수신할 수 있다. 구체적으로는 수광 모듈(1210)의 포토 다이오드와 같은 수광 소자가 입사되는 가시광을 수신할 수 있다. 이때 수광 소자는 문턱치 이상의 조도를 가지는 가시광을 감지할 수 있다. 여기서, 조명 장치(1600)로부터 출사된 광이 수광 소자에 의해 감지될 수 있는 영역이 조명 장치(1600)의 가시광 영역인데, 조명 장치(1600)는 각각 가시광 영역을 가지게 되며, 수광 모듈(1210)은 수광 모듈(1210)의 위치가 속하는 가시광 영역을 가지는 조명 장치(1600)로부터 출사된 가시광을 감지하게 된다.
The
전자 기기(1200)는 수신된 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출할 수 있다(S120).The
조명 장치(1600)는 그 조명 장치(1600)의 조명 식별자를 포함시켜 가시광을 출력한다. 이와 같이 가시광에 조명 식별자를 심는 것은 가시광 신호의 변조에 따라 이루어질 수 있다. 수광 모듈(1210)의 수광 소자는 이를 수신하여 전기적인 신호로 변환하고, 다시 수광 모듈(1210)의 복조 회로에서는 이러한 전기적인 신호를 복조할 수 있다. 콘트롤러(1270)는 복조 회로로부터 복조된 전기 신호를 전달받아 이로부터 조명 식별자를 추출할 수 있다. The
만일 복수의 조명 장치들(1600)로부터 출력된 복수의 가시광이 수신되는 경우에는 전자 기기(1200)는 복수의 조명 식별자를 추출할 수 있다.If a plurality of visible lights output from the plurality of
한편, 수광 소자로부터 발생한 전기 신호의 복조가 콘트롤러(1270)에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들어, 조명 장치(1600)는 수광 소자만을 구비하여 가시광을 수신하여 이를 전기 신호로 변환하여 콘트롤러(1270)에 전달하고, 콘트롤러(1270)는 수신된 전기 신호를 복조하고, 복조된 신호로부터 조명 식별자를 추출할 수 있다.
On the other hand, demodulation of the electric signal generated from the light receiving element may be performed by the
전자 기기(1200)는 추출된 조명 식별자 별로 조도를 검출할 수 있다(S130).The
콘트롤러(1270)는 복조된 전기 신호를 분석하여 각각의 조명 식별자에 따른 조도를 판단할 수 있다. 콘트롤러(1270)는 수광 모듈(1210)에 의해 수신된 가시광에 따라 발생한 전기 신호를 분석하여 조명 식별자 별로 가시광을 분류하고, 각각의 가시광의 조도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 세 개의 조명 장치(1600)로부터 서로 상이한 조명 식별자를 가지는 가시광이 출력된 경우, 수광 모듈(1210)은 이들 가시광을 수신하고, 콘트롤러(1270)는 가시광에 의해 수광 모듈(1210)에서 발생된 전기 신호를 분석하여 조명 식별자를 세 개 추출할 수 있으며, 추출된 조명 식별자 별로 전기 신호를 분류하고, 분류된 전기 신호의 강도에 기초하여 각각의 조명 식별자에 대응되는 가시광의 조도를 판단할 수 있다.
The
전자 기기(1200)는 조명 식별자 정보 및 조도 정보를 서버(1400)에 전송할 수 있다(S140).The
전자 기기(1200)는 통신 모듈(1240)을 통해 서버(1400)로 조명 식별자 정보 및 조명 식별자 별 조도 정보를 서버(1400)에 전송할 수 있다. The
조명 식별자 정보 및 조명 식별자 별 조도 정보를 수신한 서버(1400)는 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단할 수 있다(S150). 여기서, 데이터베이스에는 상술한 좌표나 셀로 표현되는 위치와 그 위치에 따른 조명 식별자, 그리고 각각의 조명 식별자의 조도(또는 조도 범위)가 연동되어 있을 수 있다. 서버(1400)는 수신된 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도 정보를 데이터베이스와 비교하여 가장 유사한 조명 식별자값 및 조명 식별자 별 조도값을 가지는 위치를 판단하고, 이를 전자 기기(1200)의 위치로 판단할 수 있다. The
서버(1400)는 판단된 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하고(S160), 전자 기기(1200)는 이를 수신하여 위치 정보를 획득함으로써 측위를 완료할 수 있다. 이후에 전자 기기(1200)는 디스플레이 등의 입/출력 모듈(1250)을 통해 사용자에게 위치를 출력하거나 네비게이션 서비스, 지도 서비스나 SNS(Social Network Service) 등을 비롯한 다양한 LBS에 위치를 활용할 수 있다.
The
한편, 전자 기기(1200)가 조명 식별자 및 조도 정보를 서버(1400)에 전송하는 대신 서버(1400)로부터 미리 데이터베이스를 다운로드하여 메모리(1260)에 저장해둘 수 있다. 이때 전자 기기(1200)는 메모리(1260)에 저장된 데이터베이스를 참조하여 조명 식별자 및 조명 식별자 별 조도에 대응되는 위치를 판단하여 이로부터 측위를 수행할 수 있다.On the other hand, instead of the
또 한편, 데이터베이스는 조명 식별자와 조명 식별자 별 위치로 작성될 수 있는데, 이때에는 전자 기기(1200) 또는 서버(1400)는 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도의 상대적인 크기를 이용하여 각각의 조명 식별자 별 위치로부터 의사 거리를 산출하여 위치를 산출할 수도 있다. 예를 들어, 코드 11, 코드 12 및 코드 21의 조명 식별자를 가지는 가시광이 수광되면, 측위하고자 하는 위치는 제11 조명 장치(1600-11)과 제12 조명 장치(1600-12), 제21 조명 장치(1600-21)가 설치된 위치로 판단될 수 있으며, 이때 코드 11, 코드 12, 코드 21의 가시광의 조도에 비례하여 각각의 조명 장치들(1600)로부터 거리가 산출될 수 있어 어느 위치가 측위하고자 하는 위치인지 산출될 수 있다. 조도에 따라 의사 거리를 산출하는 방식은 가시광의 수신 신호 세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 이용하는 기법에 따라 수행될 수 있다.
Alternatively, the database may be created with the location of the light identifier and the location of the light identifier, where the
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 다른 예의 순서도이다.14 is a flowchart of another example of the indoor positioning method according to the embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 실내 측위 방법의 다른 예는 가시광을 수광하는 단계(S210), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하는 단계(S220), 조명 식별자 별 조도를 검출하는 단계(S230), 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지하는 단계(S240), 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송하는 단계(S250), 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단하는 단계(S260) 및 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하는 단계(S270)을 포함할 수 있다.
14, another example of the indoor positioning method includes a step S210 of receiving visible light, a step S220 of detecting an illumination identifier by analyzing the visible light, a step S230 of detecting illuminance of each illumination identifier, (S240) of sensing the orientation and direction of the
이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each of the above-described steps will be described in detail.
전자 기기(1200)는 가시광을 수광하고(S210), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하고(S220), 조명 식별자 별 조도를 검출할 수 있다(S230). 여기서, 단계 S210, S220 및 S230은 상술한 단계 S110, S120 및 S130과 유사하게 수행될 수 있다. The
추가적으로 전자 기기(1200)는 그 자세 및 방향을 감지할 수 있다(S240). In addition, the
전자 기기(1200)의 자세 감지 모듈(1220)은 전자 기기(1200)의 기울기나 전자 기기(1200)가 향하는 방향을 감지할 수 있다. 구체적으로 가속도 센서를 이용하여 전자 기기(1200)가 중력 방향에 대하여 기울어진 방향을 감지하거나 자이로 센서나 지자기 센서를 이용하여 전자 기기(1200)가 향하고 있는 방향을 감지할 수 있다.
The
전자 기기(1200)는 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송할 수 있다(S250).The
이들 정보를 수신한 서버(1400)는 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단할 수 있다(S260). 여기서, 데이터베이스에는 상술한 좌표나 셀에 해당하는 위치값이 그 위치에 따른 조명 식별자 값, 각각의 조명 식별자의 조도 값(또는 조도 범위) 및 전자 기기(1200)의 자세값과 방향값이 연동되어 있을 수 있다.
The
다시 도 5 및 도 6을 참조하여 예를 들면, 전자 기기(1200)가 제3 위치(P3)에 지면에 수평한 자세로 위치하는 경우에는 제13, 14, 23, 24 조명 장치(1600-13, 1600-14, 1600-23, 1600-24)로부터 거의 동일한 가시광을 입사받게 된다. 따라서, 전자 기기(1200)는 수신되는 가시광에서 코드 13, 14, 23, 24의 조명 식별자를 검출하고, 각각의 코드 13, 14, 23, 24에 대하여 거의 유사한 값의 조도값을 검출하게 되며, 이를 서버(1400)로 전송하게 된다. 서버(1400)는 전자 기기(1200)가 수평 상태인 것과 코드 13, 14, 23, 24의 조명 식별자와 각 식별자에 대하여 유사한 세기의 조도값을 수신받고, 이를 데이터베이스와 매칭하여 전자 기기(1200)의 위치를 제3 위치(P3)로 판별할 수 있다. Referring again to FIGS. 5 and 6, when the
이와 유사하게 전자 기기(1200)가 제3 위치(P3)에 제13 및 제14 조명 장치(1600-13, 1600-14)을 향하여 일정하게 기울어져 있는 경우에는 전자 기기(1200)에는 제13, 14 조명 장치(1600-13, 1600-14)에서 출사되는 가시광이 비교적 강하게 입사되고, 제23, 24 조명 장치(1600-23, 1600-24)에서 출사되는 가시광은 비교적 약하게 수신된다. 이러한 점을 반영하기 위하여 데이터베이스에는 위치 정보에 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도값 이외에도 추가적으로 전자 기기(1200)의 자세 및 방향에 관한 정보가 함께 연동되어 있다. 이때 전자 기기(1200)의 자세 및 방향은 달리 표현하면 조명 장치들(1600)에 대한 입사각을 의미할 수도 있다. 이러한 상태에서 전자 기기(1200)는 코드 13, 14의 가시광은 비교적 강한 조도로 입사받고, 코드 23, 24의 가시광은 비교적 약한 강도로 입사받게 된다. 또 전자 기기(1200)는 조명 장치(1600) 13, 14를 향하는 방향으로 기울어져 있다는 것을 반영하는 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지할 수 있다. 전자 기기(1200)는 서버(1400)로 이러한 정보들을 송신하고, 서버(1400)는 전자 기기(1200)로부터 수신되는 가시광이 코드 13, 14, 23, 24인 것과 전자 기기(1200)가 코드 13, 14를 출사하는 조명 장치(1600) 방향으로 기울어진 것을 데이터베이스와 매칭하여 해당 전자 기기(1200)의 위치가 제3 위치(P3)인 것을 판별할 수 있다.Similarly, when the
한편, 이러한 과정은 데이터베이스를 서버(1400)로부터 다운로드 받은 전자 기기(1200)에서 이루어질 수도 있다.This process may be performed in the
위치가 판단되면, 서버(1400)는 판단된 위치를 전자 기기(1200)에 전송하고(S270), 전자 기기(1200)는 이를 수신하여 위치 값을 획득함으로써 측위를 완료할 수 있다.
When the position is determined, the
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 또 다른 예의 순서도이다.15 is a flowchart of another example of the indoor positioning method according to the embodiment of the present invention.
도 15를 참조하면, 실내 측위 방법의 또 다른 예는 가시광을 수광하는 단계(S310), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하는 단계(S320), 조명 식별자 별 조도를 검출하는 단계(S330), 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지하는 단계(S340), 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송하는 단계(S350), 자세 및 방향 정보에 기초하여 조명 식별자 별 조도값을 보정하는 단계(S360), 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단하는 단계(S370) 및 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하는 단계(S380)을 포함할 수 있다.
15, another example of the indoor positioning method includes a step S310 of receiving visible light, a step S320 of detecting an illumination identifier by analyzing visible light, a step S330 of detecting illuminance of each illumination identifier, (S340) of sensing the orientation and direction of the
이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each of the above-described steps will be described in detail.
가시광을 수광하는 단계(S310), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하는 단계(S320), 조명 식별자 별 조도를 검출하는 단계(S330), 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지하는 단계(S340), 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송하는 단계(S350)는 상술한 단계 S210, S220, S230, S240 및 S250과 유사하게 수행될 수 있다.
(S330) of detecting visible light, a step S320 of detecting an illumination identifier by analyzing visible light, a step S330 of detecting illuminance of each illumination identifier, a step S340 of sensing the orientation and direction of the
조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 수신한 서버(1400)는 자세 및 방향 정보에 기초하여 조명 식별자 별 조도값을 보정할 수 있다(S360). The
이를 위하여 서버(1400’)의 구성이 변경될 수 있다. The configuration of the server 1400 'may be changed for this purpose.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 서버(1400)의 변형예의 블록도이다.16 is a block diagram of a modification of the
도 16을 참조하면 서버(1400’)에는 조도 보정 모듈(1432’)과 위치 산출 모듈(1434’)을 포함할 수 있다. 여기서, 조도 보정 모듈(1432’)은 전자 기기(1200)의 자세 및 방향 정보를 고려하여 조명 식별자 별 조도값의 보정을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 16, the server 1400 'may include an illumination correction module 1432' and a position calculation module 1434 '. Here, the illumination intensity correction module 1432 'may perform illumination intensity correction for each illumination identifier in consideration of the orientation and orientation information of the
구체적으로 조도 보정 모듈(1432’)은 자세 및 방향 정보에 기초하여 전자 기기(1200)가 수신된 조명 식별자를 가지는 가시광을 출사하는 조명 장치(1600) 중 어느 조명 장치(1600)를 향해 기울어져 있는지를 판별하고, 이에 기초하여 해당 조명 장치(1600)의 조명 식별자에 대응하는 조도를 보정할 수 있다. Specifically, the illumination intensity correction module 1432 'determines, based on the orientation and orientation information, whether the
예를 들어 다시 도 11 및 도 12를 참조하면, 전자 기기(1200)가 도 11에 도시된 것과 같이 수평으로 놓인 상태인 경우에는 수신된 조도값에 별도의 보정이 필요없을 수 있다. 반면 조도 보정 모듈(1432’)은 전자 기기(1200)가 도 12에 도시된 것과 같이 조명 장치(1600-x, 1600-y) 중 어느 하나(1600-x)를 향한 경우에는 해당 조명 장치(1600-x)에 대해서는 수평 상태에 있는 경우보다 높은 조도값으로 수신될 것이므로 이를 전자 기기(1200)가 수평 상태에서 해당 조명 장치(1600-x)로부터 입사받았을 경우의 조도값이 되도록 감소시켜 보정할 수 있다. 마찬가지로 조도 보정 모듈(1432’)은 전자 기기(1200)가 향한 방향의 반대 방향에 있는 조명 장치(1600-y)에 대해서는 수평 상태에 있는 경우보다 낮은 조도값이 낮은 조도값이 검출될 것이므로 이를 전자 기기(1200)가 수평 상태에 있을 경우 입사받았을 경우의 조도값으로 증가시켜 보정할 수 있다. For example, referring again to FIGS. 11 and 12, if the
여기서, 어느 조명 식별자에 대한 조도를 증감시킬지는 먼저 전자 기기(1200)가 대략 어느 위치에 위치하는지를 조명 식별자로 판별한 뒤 그 중 어느 조명 식별자를 가지는 가시광을 출사하는 조명 장치(1600)를 향하여 있는지를 판단할 수 있다. Whether to increase or decrease the illuminance for which illumination identifier is determined is determined by first determining which position of the
구체적으로 다시 도 5를 참조하면, 조명 장치(1600)에 입사되는 가시광의 조명 식별자들은 코드 13, 14, 23 및 24일 수 있다. 이를 바탕으로 서버(1400’)는 전자 기기(1200)가 대략적으로 제13, 14, 23, 24 조명 장치(1600-13, 1600-14, 1600-23, 1600-24)의 사이에 위치하는 것을 알 수 있다. 이 상태에서 서버(1400’)는 전자 기기(1200)가 향하는 방향이 동서남북 중 어느 방향인지와 어느 정도로 기울었는지를 자세 정보와 방향 정보에 기초하여 판단하고, 이에 따라 수평 상태보다 높은 입사각(즉 90도에 가까운 입사각)을 가지는 조명 장치(1600)가 제13, 14, 23, 24 조명 장치(1600-13, 1600-14, 1600-23, 1600-24) 중 어느 것인지를 판단하고, 수평 상태보다 높은 입사각을 가지는 조명 장치(1600)에 대해서는 그 조명 식별자에 따른 조도 값을 감소시키고, 수평 상태보다 낮은 입사각을 가지는 조명 장치(1600)에 대해서는 그 조명 식별자에 따른 조도 값을 증가시킬 수 있다. 5, the illumination identifiers of the visible light incident on the
이와 같이 조도값이 보정되면 조도 보정 모듈은 보정된 조도값을 위치 산출 모듈로 전송한다.When the illuminance value is corrected as described above, the illuminance correction module transmits the corrected illuminance value to the position calculation module.
한편, 조도값의 보정 과정은 서버(1400’) 대신 전자 기기(1200)의 콘트롤러(1270)가 수행할 수 있으며, 이 경우에는 전자 기기(1200)는 보정된 조도값을 서버(1400’)에 전송하게 된다.
In this case, the
서버(1400)는 보정된 조도값을 데이터베이스와 매칭시켜 위치를 판단할 수 있다(S370). 이때에는 이미 보정된 조도값에 전자 기기(1200)의 자세와 방향이 반영되어 있는 상태이므로 데이터베이스에는 위치에 따른 자세/방향에 관한 정보가 연동되어 있을 필요가 없다. 위치 산출 모듈(1434’)은 조도 보정 모듈(1432’)로부터 수신된 조명 식별자 별 조도값을 데이터베이스와 매칭시켜 전자 기기(1200)의 위치를 산출할 수 있으며, 이에 따른 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하고(S380), 이에 따라 전자 기기(1200)가 측위를 완료할 수 있다. The
한편, 상술한 다른 실내 측위 방법에서와 마찬가지로 전자 기기(1200)가 서버(1400)부터 데이터베이스를 다운받아 메모리(1270)에 저장할 수 있으며, 이 경우에는 전자 기기(1200)가 직접 메모리(1270)에 저장된 데이터베이스를 참조하여 매칭을 통한 측위를 할 수 있다.
The
한편, 이와 같은 데이터베이스 매칭 과정 대신 서버(1400’) 또는 전자 기기(1200)는 조도값 보정을 수행한 뒤 보정된 조명 식별자 별 조도값에 따른 수신 신호 세기를 이용한 의사거리 산출기법에 따라 위치를 판단할 수도 있다.
Alternatively, instead of the database matching process, the server 1400 'or the
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 실내외 측위 방법에 관하여 설명한다. Hereinafter, an indoor / outdoor positioning method according to an embodiment of the present invention will be described.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 실내외 측위 방법의 순서도이다.17 is a flowchart of the indoor / outdoor positioning method according to the embodiment of the present invention.
도 17을 참조하면, 실내외 측위 방법은 수광 모듈(1210)을 활성화하는 단계(S410), 수광 여부에 따라 실내 진입 여부를 판단하는 단계(S420), 실내로 진입한 경우에는 가시광 통신을 이용하여 측위를 수행하는 단계(S430) 및 실외인 경우에는 GPS를 이용하여 측위를 수행하는 단계(S440)을 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 17, the indoor / outdoor positioning method includes a step S410 of activating the
이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each of the above-described steps will be described in detail.
먼저 전자 기기(1200)는 수광 모듈(1210)을 활성화시킬 수 있다(S410). 구체적으로 콘트롤러(1270)는 수광 모듈(1210)의 수광 소자를 활성화시켜 가시광을 감지할 수 있다. First, the
다음으로 전자 기기(1200)는 수광 여부에 따라 실내 진입 여부를 판단할 수 있다(S420). 구체적으로 전자 기기(1200)는 수광 소자를 통해 가시광을 수광받고, 그 가시광을 분석하여 조명 식별자가 포함된 경우에 실내에 진입한 것으로 판단할 수 있다. 또 반대로 전자 기기(1200)는 가시광이 수신되지 않거나 또는 수신되더라도 자연광 등과 같이 수신된 가시광에 조명 식별자가 포함되지 않은 경우는 이를 실외인 것으로 판단할 수 있다. Next, the
전자 기기(1200)는 실내로 진입한 경우에는 가시광 통신을 이용하여 측위를 수행할 수 있다(S430). 이러한 측위 과정은 서버(1400)와 협력하에 이루어질 수 있으며, 구체적인 과정은 상술한 실내 측위 방법의 다양한 실시예와 유사하게 진행될 수 있다. 한편, 전자 기기(1200)가 실외인 경우에는 GPS를 이용하여 측위를 수행할 수 있다(S440).When the
일반적으로 GPS를 이용한 측위는 실내 환경에는 적합하지 않는데 상술한 실내외 측위 방법에서는 실내인 경우에는 가시광 통신을 이용한 측위를 수행하여 실내 환경에서의 측위를 가능케 하므로 실내외에서 통합적인 측위가 가능해진다.
In general, positioning using GPS is not suitable for an indoor environment. In the indoor / outdoor positioning method described above, positioning using visible light communication is performed to enable positioning in an indoor environment.
한편, 이상에서 설명한 측위 방법에서 상술한 단계가 모두 필수적인 것은 아니므로, 측위 방법은 상술한 단계의 일부를 생략하고 수행될 수 있으며, 또한 상술한 단계가 반드시 설명되는 순서대로만 수행되어야 하는 것은 아니므로, 나중에 설명되는 단계가 먼저 설명된 단계보다 앞서 수행되는 것도 가능하다. On the other hand, since the above-described steps are not essential in the positioning method described above, the positioning method can be performed by omitting a part of the above-described steps, and the above-described steps are not necessarily performed in the order described , It is also possible that the steps described later are performed before the steps described earlier.
또한, 이상에서 설명한 측위 방법의 단계 중 서버(1400)에 의해 수행되는 단계의 일부는 전자 기기(1200) 측에서 대신 수행될 수도 있다.
In addition, part of the steps performed by the
이상에서 설명한 측위 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The above-described positioning methods may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Examples of program instructions, such as magneto-optical and ROM, RAM, flash memory, etc., include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter, do. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments of the present invention described above can be implemented separately or in combination.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 측위 시스템
1200: 전자 기기
1210: 수광 모듈
1220: 자세 감지 모듈
1230: GPS 모듈
1240: 통신 모듈
1250: 입/출력 모듈
1260: 메모리
1270: 콘트롤러
1400: 서버
1410: 통신 모듈
1420: 메모리
1430: 콘트롤러
1432’: 조도 보정 모듈
1434’: 위치 산출 모듈
1600: 조명 장치
2000: 항법 위성100: Positioning system
1200: Electronic device
1210: Light receiving module
1220: Attitude detection module
1230: GPS module
1240: Communication module
1250: I / O module
1260: Memory
1270: Controller
1400: Server
1410: Communication module
1420: Memory
1430:
1432 ': Illumination correction module
1434 ': Position calculation module
1600: Lighting device
2000: Navigation satellite
Claims (10)
위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버;
GPS 신호를 송출하는 항법 위성; 및
상기 가시광 또는 상기 GPS 신호를 이용하여 측위 위치를 획득하여 측위를 수행하는 전자 기기;를 포함하되,
상기 전자 기기는,
상기 가시광을 수광하는 수광 모듈,
상기 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈,
상기 전자 기기의 자세를 검출하는 자세 감지 모듈,
상기 서버와 통신하는 통신 모듈 및
상기 수광 모듈에서 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외로 판단된 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하는 측위 위치를 획득하고, 실내로 판단된 경우에는 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버에 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 전송하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 측위 위치를 수신하는 콘트롤러;를 포함하고,
상기 서버는,
상기 전자 기기로부터 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 수신하고, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는
측위 시스템.
An illumination device installed indoors for outputting visible light including an illumination identifier;
A server that stores a database of locations;
A navigation satellite transmitting GPS signals; And
And an electronic device for acquiring a positioning position using the visible light or the GPS signal to perform positioning,
The electronic device includes:
A light receiving module for receiving the visible light,
A GPS module for receiving the GPS signal,
An orientation detection module for detecting the orientation of the electronic device,
A communication module communicating with the server;
Wherein the light receiving module determines whether the light receiving module is indoor or outdoor based on whether or not the visible light including the illumination identifier is received, acquires a positioning position using the GPS signal when it is judged to be outdoors, Wherein the controller is configured to detect the illumination identifier and illuminance for each illumination identifier from visible light, transmit the orientation, the illumination identifier, and illuminance for each illumination identifier to the server via the communication module, And a controller,
The server comprises:
And a control unit for receiving the posture, the illumination identifier and the illuminance for each illumination identifier from the electronic apparatus, correcting the illuminance for each illumination identifier based on the posture, referring to the database, Determines the positioning position corresponding to the positioning position, and transmits the positioning position to the electronic device
Positioning system.
실내에 설치되는 조명 장치로부터 출력되는 상기 조명 장치 별로 고유한 조명 식별자를 포함하는 가시광을 수광하는 단계;
상기 수광된 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 획득하는 단계;
상기 전자 기기의 자세를 감지하는 단계;
위치에 관한 데이터베이스가 저장된 서버로 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 전송하는 단계; 및
상기 서버로부터 상기 서버가 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 판단한 측위 위치를 수신하는 단계;를 포함하는
측위 방법.
As a positioning method performed by an electronic device,
Receiving visible light including an illumination identifier unique to each illumination device output from an illumination device installed in a room;
Acquiring the illuminant identifier and illuminance of the illuminant identifier from the received visible light;
Sensing a posture of the electronic device;
Transmitting the orientation, the illumination identifier, and the illuminance per illumination identifier to a server in which a database related to the location is stored; And
Receiving, by the server, the positioning position determined by referring to the database using the orientation, the illumination identifier, and the illumination identifier from the server
Positioning method.
상기 서버는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단하는
측위 방법.
3. The method of claim 2,
The server corrects illuminance for each illumination identifier based on the attitude, and refers to the database to determine the illumination position and the positioning position corresponding to illuminance for each of the corrected illumination identifiers
Positioning method.
자세를 감지하는 자세 감지 모듈; 및
상기 수광 모듈에서 상기 가시광으로부터 상기 가시광에 포함된 조명 식별자를 추출하고, 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 측위 위치를 획득하는 콘트롤러;를 포함하는
전자 기기.
A light receiving module for receiving visible light;
An attitude sensing module for sensing an attitude; And
The light receiving module extracts an illumination identifier included in the visible light from the visible light, detects illuminance for each illuminant identifier from the visible light, and acquires the illuminated position using the attitude, the illuminant identifier, and illuminance for each illuminant identifier Controller
Electronics.
상기 전자 기기는, GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈을 더 포함하고,
상기 콘트롤러는, 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외인 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하여 상기 측위 위치를 획득하고, 실내인 경우에는 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 측위 위치를 획득하는
전자 기기.
5. The method of claim 4,
The electronic device further includes a GPS module for receiving GPS signals,
Wherein the controller determines whether the indoor or outdoor is based on whether or not the visible light including the illumination identifier is received, acquires the positioning position using the GPS signal when the outdoor is outside, And acquiring the positioning position using the illumination identifier and illumination intensity of the illumination identifier
Electronics.
상기 전자 기기는, 위치에 관한 데이터베이스를 저장하는 서버와 통신하는 통신 모듈;을 더 포함하고,
상기 콘트롤러는, 상기 통신 모듈을 통해 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 상기 서버에 전송하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버가 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 판단한 상기 측위 위치를 상기 서버로부터 수신하는
전자 기기.
5. The method of claim 4,
The electronic device further includes a communication module for communicating with a server storing a database relating to the location,
Wherein the controller transmits the posture, the illumination identifier, and the illuminance of the illumination identifier to the server through the communication module, and the server transmits the posture, the illumination identifier, And receives the determined positioning position from the server with reference to the database
Electronics.
상기 서버는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스로부터 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 획득하는
전자 기기.
The method according to claim 6,
The server corrects the illuminance for each illumination identifier based on the attitude and acquires the illumination position from the database and the positioning position corresponding to the illuminance for each of the corrected illumination identifiers
Electronics.
상기 전자 기기는, 위치에 관한 데이터베이스를 저장하는 서버와 통신하는 통신 모듈;을 더 포함하고,
상기 콘트롤러는, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 데이터베이스를 수신하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 측위 위치를 획득하는
전자 기기.
5. The method of claim 4,
The electronic device further includes a communication module for communicating with a server storing a database relating to the location,
The controller receives the database from the server through the communication module and acquires the positioning position with reference to the database using the attitude, the illumination identifier, and the illuminance of the illumination identifier
Electronics.
상기 콘트롤러는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스로부터 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 획득하는
전자 기기.
9. The method of claim 8,
The controller corrects the illuminance for each illumination identifier based on the attitude and acquires the illumination position from the database and the position corresponding to the illuminance for each of the corrected illumination identifiers
Electronics.
상기 콘트롤러는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 보정된 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광을 출력하는 광원으로부터의 의사 거리를 산출하여 상기 측위 위치를 획득하는
전자 기기.
5. The method of claim 4,
Wherein the controller corrects illuminance for each illuminant identifier based on the attitude and calculates a pseudo range from a light source that outputs visible light including the illuminant identifier using the illuminance for each illuminated illuminant, Acquire
Electronics.
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