KR20150069656A

KR20150069656A - 가시광 통신 기반 실내 위치 인식 시스템, 실내 네비게이션 방법, 실내 네비게이션 시스템, 실내 네비게이션을 수행하는 서버 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20150069656A
Application number: KR1020130156029A
Authority: KR
Inventors: 황유민; 박영식; 김진영
Original assignee: 광운대학교 산학협력단
Priority date: 2013-12-15
Filing date: 2013-12-15
Publication date: 2015-06-24
Also published as: KR101558060B1

Abstract

본 발명은 가시광 통신 기반 실내 위치 인식 시스템, 실내 네비게이션 방법, 실내 네비게이션 시스템, 실내 네비게이션을 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내에 설치된 조명과 디스플레이를 통하여 가시광 통신을 수행하여 실내 네비게이션을 수행하는 가시광 통신 기반 실내 위치 인식 시스템, 실내 네비게이션 방법, 실내 네비게이션 시스템, 실내 네비게이션을 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치; 영상을 출력하되, 상기 영상의 출력을 위한 가시광에 장소 식별자를 포함시켜 출력하는 디스플레이 장치; 위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버; 및 상기 가시광을 이용하여 경로 안내를 수행하는 전자 기기;를 포함하되, 상기 전자 기기는, 디스플레이 모듈; 상기 조명 장치 또는 상기 디스플레이 장치에서 출력되는 가시광을 수광하는 수광 모듈, 상기 전자 기기의 자세를 감지하는 자세 감지 모듈, 사용자로부터 목적지를 입력받은 입력 모듈, 외부 기기와 통신하는 통신 모듈 및 상기 조명 장치에서 출력되는 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 현재 위치를 수신하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 주행 경로를 표시하고, 상기 디스플레이 장치로부터 출력되는 가시광으로부터 상기 장소 식별자를 검출하고, 상기 장소 식별자를 이용하여 경로 안내 메시지를 생성하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 경로 안내 메시지를 출력하는 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 현재 위치를 판단하고, 상기 현재 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 네비게이션 시스템이 제공될 수 있다.

Description

가시광 통신 기반 실내 위치 인식 시스템, 실내 네비게이션 방법, 실내 네비게이션 시스템, 실내 네비게이션을 수행하는 서버 및 전자 기기{INDOOR POSITIONING SYSTEM BASED ON VISIBLE LIGHT COMMUNICATION, METHOD, SYSTEM, SERVER AND ELECTRONIC DEVICE FOR INDOOR NAVIGATION}

본 발명은 가시광 통신 기반 실내 위치 인식 시스템, 실내 네비게이션 방법, 실내 네비게이션 시스템, 실내 네비게이션을 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내에 설치된 조명과 디스플레이를 통하여 가시광 통신을 수행하여 실내 네비게이션을 수행하는 가시광 통신 기반 실내 위치 인식 시스템, 실내 네비게이션 방법, 실내 네비게이션 시스템, 실내 네비게이션을 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것이다.

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.

네비게이션 서비스는 이러한 위치 기반 서비스의 대표적인 예로, 현재 위치로부터 원하는 목적지까지 길안내를 수행해주는 기술이다. 일반적으로 네비게이션 서비스는 지도 상에 현재 위치와 목적지까지의 경로를 표시하고, 사용자가 경로를 따라 이동함에 따라 관련 정보를 알려줌으로써 수행되는데, 이때 현재 위치를 파악하기 위해서는 정밀한 측위 기술이 필수적으로 요구된다. 종래의 네비게이션 서비스에는 주로 GPS 신호를 이용한 측위 기법이 활용되고 있는데 실내 환경에서는 그 적용이 제한적인 단점을 가지고 있다. GPS를 이용하는 측위 방식의 경우에는 실내 환경에서는 GPS 신호의 수신이 어려워 정확한 측위가 거의 불가능하며, 이외에 와이파이 신호나 이동 통신 신호의 수신 신호 강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 이용하는 측위 방식 역시 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.

따라서, 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 방식을 활용하는 네비게이션 서비스에 대한 논의가 진행되고 있다.

본 발명의 일 과제는, GPS 신호를 이용하는 측위가 어려운 실내 환경에서 가시광을 이용하여 측위를 수행하여 보다 정확한 경로 안내를 제공하는 가시광 통신 기반 실내 위치 인식 시스템, 실내 네비게이션 방법, 실내 네비게이션 시스템, 실내 네비게이션을 수행하는 서버 및 전자 기기를 제공하는 것이다.

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.

본 발명의 일 양상에 따르면, 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치; 영상을 출력하되, 상기 영상의 출력을 위한 가시광에 장소 식별자를 포함시켜 출력하는 디스플레이 장치; 위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버; 및 상기 가시광을 이용하여 경로 안내를 수행하는 전자 기기;를 포함하되, 상기 전자 기기는, 디스플레이 모듈; 상기 조명 장치 또는 상기 디스플레이 장치에서 출력되는 가시광을 수광하는 수광 모듈, 상기 전자 기기의 자세를 감지하는 자세 감지 모듈, 사용자로부터 목적지를 입력받은 입력 모듈, 외부 기기와 통신하는 통신 모듈 및 상기 조명 장치에서 출력되는 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 현재 위치를 수신하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 주행 경로를 표시하고, 상기 디스플레이 장치로부터 출력되는 가시광으로부터 상기 장소 식별자를 검출하고, 상기 장소 식별자를 이용하여 경로 안내 메시지를 생성하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 경로 안내 메시지를 출력하는 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 현재 위치를 판단하고, 상기 현재 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 네비게이션 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 전자 기기에 의해 수행되는 네비게이션 방법으로, 조명 장치 및 디스플레이 장치로부터 가시광을 수신하는 단계; 상기 조명 장치로부터 수신된 가시광을 이용하여 현재 위치를 측위하는 단계; 상기 측위된 현재 위치로부터 목적지까지의 주행 경로를 산출하여 디스플레이하는 단계; 및 상기 디스플레이 장치로부터 수신된 가시광을 이용하여 경로 안내 메시지를 생성하여 출력하는 단계;를 포함하는 네비게이션 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 사용자로부터 목적지를 입력받는 입력 모듈; 디스플레이 모듈; 조명 장치 또는 디스플레이 장치로부터 가시광을 수광하는 수광 모듈; 및 상기 조명 장치로부터 수광된 가시광에 포함된 정보를 이용하여 현재 위치를 획득하고, 상기 디스플레이 장치로부터 수광된 가시광에 포함된 정보를 이용하여 경로 안내 메시지를 생성하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 현재 위치부터 상기 목적지까지의 주행 경로 및 상기 경로 안내 메시지를 출력하는 콘트롤러;를 포함하는 전자 기기가 제공될 수 있다.

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.

본 발명에 의하면, GPS 신호가 약한 실내 환경에서도 조명에서 출력되는 가시광을 이용하여 측위를 수행하고, 매장 등에 설치된 디스플레이 장치를 이용하여 목적지 도달을 확인함으로써 보다 정확한 경로 안내가 가능한 네비게이션 서비스를 제공할 수 있다.

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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 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 조명 장치의 가시광 영역의 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조명 장치의 가시광을 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 조명 장치의 가시광을 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 조명 장치의 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 지도 상에 현재 위치를 표시한 화면의 일 예이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 지도 상에 주행 경로를 표시한 화면의 일 예이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 화면의 일 예이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 지도 상에 주행 경로를 표시한 화면의 다른 예이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 화면의 다른 예들이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 화면의 또 다른 예들이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 방법의 일 예의 순서도이다.
도 20은 도 19의 단계 S110의 세부 순서도의 일 예이다.
도 21은 도 19의 단계 S110의 세부 순서도의 다른 예이다.
도 22는 도 19의 단계 S110의 세부 순서도의 또 다른 예이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 변형예의 블록도이다.
도 24는 도 19의 단계 S140의 세부 순서도의 일 예이다.

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.

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.

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.

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.

또 상기 현재 위치를 측위하는 단계는, 상기 전자 기기의 자세를 감지하는 단계, 상기 조명 장치로부터 수신된 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 획득하는 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 산출한 상기 현재 위치를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

또 상기 경로 안내 메시지를 생성하여 출력하는 단계는, 상기 디스플레이 장치로부터 수신된 가시광으로부터 상기 장소 식별자를 획득하는 단계, 상기 장소 식별자에 기초하여 장소명, 주행 방향, 잔여 주행 거리 및 상기 목적지 도착 여부 중 적어도 하나를 반영하는 상기 경로 안내 메시지 생성하는 단계 및 상기 경로 안내 메시지를 텍스트, 정지 영상, 동영상 및 음성 중 적어도 하나의 형태로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

또 상기 디스플레이 장치로부터 수광되는 가시광에 포함된 부가 정보를 획득하는 단계; 및 상기 부가 정보를 이용하여 부가 메시지를 획득하여 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.

또 상기 콘트롤러는, 상기 디스플레이 장치로부터 수신된 가시광에 포함된 정보로서 장소를 식별하는 정보가 상기 목적지에 대응되는 경우에 상기 목적지에 도착한 것을 알리는 상기 경로 안내 메시지를 생성할 수 있다.

또 상기 경로 안내 메시지는, 장소명, 주행 방향, 잔여 주행 거리 및 상기 목적지 도착 여부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또 상기 콘트롤러는, 상기 디스플레이 장치로부터 수광된 가시광에 포함된 정보를 이용하여 상기 디스플레이가 설치된 지점에 대한 광고 메시지를 획득하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 광고 메시지를 더 출력할 수 있다.

또 상기 전자 기기는, 상기 전자 기기의 자세 및 방향을 감지하는 자세 감지 모듈을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 자세 및 방향을 더 이용하여 상기 현재 위치를 획득할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 시스템(1000)에 관하여 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 시스템의 일 예의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 네비게이션 시스템(1000)은 전자 기기(1200), 서버(1400), 조명 장치(1600) 및 디스플레이 장치(1800)을 포함할 수 있다. 네비게이션 시스템(1000)은 조명 장치(1600)와 디스플레이 장치(1800)가 각각 조명과 영상 출력을 위한 가시광에 네비게이션에 필요한 정보를 담아 출력하고, 전자 기기(1200)가 가시광을 수신하고, 수신된 가시광에 포함된 정보를 이용하여 서버(1400)와 협력하여 또는 단독으로 네비게이션 서비스를 제공할 수 있다.

여기서, 전자 기기(1200)와 조명 장치(1600) 및 디스플레이(1800) 간의 정보의 송수신은 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication)에 기반하여 이루어질 수 있다.

가시광 통신은 기존의 고주파(RF: Radio Frequency) 대역의 신호 대신 사람의 눈에 보이는 약 380~780nm 파장의 가시광 대역 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.

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.

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.

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.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 시스템(1000)의 구성요소에 관하여 설명한다.

조명 장치(1600)는 조명을 위해 가시광을 출력하는 장치로서, 대형 건물이나 지하 상가 또는 선박이나 비행기, 기차와 같은 대형 수송 수단의 천장, 벽, 기둥 등에 조명등과 같은 형태로 설치되거나 도로 주변과 같은 실외 환경에 가로등과 같은 형태로 설치될 수 있다.

조명 장치(1600)는 가시광에 정보를 담아 출력할 수 있다. 예를 들어, 조명 장치(1600)는 가시광을 출력하는 광원(예를 들어, LED)를 구비하고, 원하는 정보가 가시광에 포함되도록 상술한 다양한 변조 기법을 활용하여 광원의 출력을 제어함으로써 광원이 정보가 담긴 가시광을 출력하도록 할 수 있다.

여기서, 가시광에 담기는 정보는 조명 장치(1600)를 식별하기 위하여 조명 장치(1600) 별로 고유한 값이 할당되는 조명 식별자일 수 있다. 후술하겠지만 전자 기기(1200)는 조명 장치(1600)로부터 가시광을 수광하면 수광된 가시광으로부터 조명 식별자를 추출하여 그로부터 현재 위치를 측위할 수 있다.

디스플레이 장치(1800)는 영상 출력을 위한 장치로서, 텔레비전, 광고판이나 간판 또는 퍼블릭 디스플레이(PD: Public Display) 등과 같은 형태로 제공될 수 있다. 비제한적인 예로서 디스플레이 장치(1800)는 쇼핑 센터나 지하 상가에서 광고 용도로 사용되거나 버스 정류장, 지하철역과 같은 공공 장소에서 키오스크 용도로 사용될 수 있다. 이러한 디스플레이 장치(1800)는 광고, 매장의 상품 정보를 비롯하여 다양한 정보를 영상 출력할 수 있다.

디스플레이 장치(1800)는 영상 출력을 위한 가시광에 정보를 담아 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1800)는 출력하고자 하는 영상의 영상 데이터를 제어 신호로 변환하여 디스플레이 패널(예를 들어, LED 디스플레이 패널)에 인가하여 영상을 출력하는데, 이때 원하는 정보가 가시광에 포함되도록 제어 신호를 변조하거나 또는 LED 디스플레이 패널의 점멸 등을 제어하여 가시광에 정보를 담아 출력할 수 있다.

여기서, 가시광에 담기는 정보는 디스플레이 장치(1800) 또는 디스플레이 장치(1800)가 설치되는 장소를 식별하기 위하여 디스플레이 장치(1800) 별로 고유한 값이 할당되는 장소 식별자를 포함할 수 있다. 후술하겠지만 전자 기기(1200)는 디스플레이 장치(1800)로부터 가시광을 수광하면 수광된 가시광으로부터 장소 식별자를 추출하여 그로부터 해당 장소에 도착했는지 여부를 판단하고, 이에 따라 경로 안내 메시지를 출력할 수 있다.

한편, 디스플레이 장치(1800)에서 출력하는 가시광에 담기는 정보에는 장소 식별자 이외에 부가 정보가 포함될 수 있다. 이러한 부가 정보는 예를 들어, 디스플레이 장치(1800)가 매장에 설치된 경우에는 부가 정보는 그 매장의 광고에 관한 정보이거나 디스플레이 장치(1800)가 버스 정류장이나 지하철역 등의 공공 장소에 설치된 경우에는 버스나 지하철의 노선도나 도착 시간 등에 관한 정보일 수 있다. 전자 기기(1200)는 가시광에서 이러한 부가 정보를 추출하고 이를 이용하여 다양한 정보 서비스를 제공할 수 있다. 물론 부가 정보가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 부가 정보에는 이외의 다양한 정보가 포함될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(1200)에 관하여 설명한다.

전자 기기(1200)는 네비게이션 서비스를 수행할 수 있다. 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.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(1200)의 일 예의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 전자 기기(1200)는 수광 모듈(1210), 자세 감지 모듈(1220), 입력 모듈(1230), 출력 모듈(1240), 통신 모듈(1250), 메모리(1260) 및 콘트롤러(1270)을 포함할 수 있다.

수광 모듈(1210)은 가시광을 수신할 수 있다. 또 수광 모듈(1210)은 수신된 가시광을 복조하여 가시광에 포함된 정보를 추출할 수 있다. 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 콘트롤러(1270)가 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.

자세 감지 모듈(1220)은 전자 기기(1200)의 자세를 감지할 수 있다.

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.

입력 모듈(1230)은 사용자로부터 입력을 받을 수 있다. 입력 모듈(1230)은 다양한 형태의 입력 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 모듈(1240)은 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 출력 모듈(1240)은 다양한 형태의 출력 장치의 형태로 제공될 수 있다. 출력 장치의 예로는 영상을 출력하는 디스플레이, 소리를 출력하는 스피커, 진동을 발생시키는 햅틱 장치 등이 있다.

이외에도 입력 모듈(1230) 및 출력 모듈(1240)은 상술한 개별 입/출력 장치와 전자 기기(1200)를 연결하는 I/O 포트 등의 형태로 구현될 수도 있다. 또 터치 센서티브 모듈과 디스플레이는 터치 디스플레이 형태의 일체로 구현되는 것도 가능하다.

통신 모듈(1250)은 외부 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이에 따라 전자 기기(1200)는 통신 모듈(1250)을 통해 서버(1400)로 측위에 필요한 정보를 송신하거나 또는 서버(1400)로부터 네비게이션 서비스에 필요한 각종 정보를 수신할 수 있다.

통신 모듈(1250)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.

한편, 상술한 바와 같이 전자 기기(1200)는 통신 모듈(1250)을 통해 수신되는 신호를 이용하여 이동 통신 기지국을 이용하는 측위 방식이나 와이파이 AP를 이용하는 측위 방식으로 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(1250)이 이용될 수 있다.

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.

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 네비게이션 방법에 관한 설명에서 별도의 언급이 없는 경우에는 전자 기기(1200)의 동작은 콘트롤러(1270)의 제어에 따라 수행되는 것으로 해석될 수 있다.

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.

한편, 전자 기기(1200)에는 위성 모듈이 추가적으로 탑재될 수도 있다. 위성 모듈은 항법 위성으로부터 위성 신호를 수신할 수 있다. 전자 기기(1200)는 위성 모듈에서 수신되는 위성 신호를 이용하여 측위를 수행할 수도 있다. 여기서, 위성 모듈은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 인공 위성으로부터 위성 신호를 수신할 수 있는데, GNSS의 예로는 GPS, QZSS(Quasi-Zenith Satellite System), 글로나스(GLOSS: Global Navigation Satellite System), 콤파스(Compass), 갈릴레오 등이 있을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 서버(1400)에 관하여 도 3을 참조하여 설명한다.

서버(1400)는 전자 기기(1200)가 네비게이션 서버를 수행할 수 있도록 전자 기기(1200)에 각종 정보를 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서버(1400)의 일 예의 블록도이다.

도 3을 참조하면, 서버(1400)는 통신 모듈(1410), 메모리(1420) 및 콘트롤러(1430)를 포함할 수 있다.

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 네비게이션 서비스에 필요한 각종 정보를 송신할 수 있다. 서버(1400)의 통신 모듈(1410)은 네트워크에 접속하여 이를 통해 전자 기기(1200)와 통신을 할 수 있다.

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.

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.

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 네비게이션 방법들에 관한 설명에서 별도의 언급이 없는 경우에는 서버(1400)의 동작은 콘트롤러(1430)의 제어에 따라 수행되는 것으로 해석될 수 있다.

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.

이하에서는 본 발명에서 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 네비게이션 시스템(1000)의 구성요소들의 동작에 관하여 설명한다.

먼저 네비게이션 서비스를 제공하기 위해서는 사용자의 현재 위치를 측위하여야 하는데, 이에 관하여 도 4 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 조명 장치(1600)의 가시광 영역의 일 예를 도시한 것이다.

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.

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.

이와 같이 조명 장치(1600) 별로 가시광 영역이 형성되는 것을 이용하면, 조명 장치(1600)가 설치된 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.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조명 장치(1600)의 가시광을 이용하는 측위 기법의 일 예에 관한 도면이다.

도 5는 세로 3행과 가로 4열로 총 12개의 조명 장치(1600)가 설치되어 있는 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.

이와 같은 환경에서 특정 위치는 해당 위치에서 수신되는 가시광의 조명 식별자와 가시광의 조도에 의해 정의될 수 있다. 이러한 환경에서 조명 식별자와 조명 식별자 별 가시광의 조도에 의해 위치들이 정의되는 구체적인 예는 다음과 같을 수 있다.

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.

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.

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.

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.

이를 종합해보면, 이러한 환경에서 위치(좌표)들은 해당 위치로 입사되는 가시광의 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도에 의해 정의되는 것을 알 수 있다. 따라서, 이러한 환경에서 위치는 해당 위치에서 수신되는 가시광의 조명 식별자와 조도값에 대응될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도 5의 측위 기법에 따른 데이터베이스에 관한 도면이다.

도 6의 데이터베이스는 이러한 원리를 이용하여 조명 장치(1600)가 설치된 환경 내에서의 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.

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.

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.

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.

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.

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.

한편, 이상에서는 조명 식별자와 조도값에 의해 정의되는 위치를 좌표값인 것으로 설명하였으나, 이와 달리 위치가 셀(cell) 단위로 표현되는 것도 가능하다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조명 장치(1600)의 가시광을 이용하는 측위 기법의 다른 예에 관한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도 7의 측위 기법에 따른 데이터베이스에 관한 도면이다.

도 7을 참조하면, 이러한 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.

즉, 이를 종합하면, 이러한 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.

한편, 이상에서는 가시광의 세기를 세밀한 조도 단위(예를 들어, 0~256lux 사이의 값)으로 구분하였는데 이와 달리 조도를 강/중/약으로 구분하는 것도 가능하다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 조명 장치(1600)의 가시광 영역의 다른 예에 관한 개념도이다.

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.

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.

이를 이용하면 임의의 위치는 복수의 조명 장치(1600) 각각에 대하여 어떤 조도 영역인지에 따라 보다 세밀한 위치 판단이 가능할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도 9의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법에 관한 도면이다.

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.

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.

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.

도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(1200)의 자세에 따른 가시광 수신 강도에 관한 도면이다.

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.

따라서, 전자 기기(1200)는 자신의 자세를 감지하여, 측위 시 자세를 고려하여 보다 정확한 측위를 수행할 수 있다.

이상과 같이 사용자의 위치(전자 기기(1200)의 현재 위치)가 측위되면, 측위된 현재 위치를 이용하여 경로 안내를 함으로써 네비게이션 서비스를 제공할 수 있다. 이하에서는 경로 안내에 관하여 도 13 내지 도 18을 참조하여 설명한다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 지도 상에 현재 위치를 표시한 화면의 일 예이다.

도 13의 화면은 전자 기기(1200)의 디스플레이 형태의 출력 모듈(1240)로 표시될 수 있는 임의의 지역에 대한 지도이다. 해당 지역에는 조명 장치들(1600)이 천장이나 벽면, 기둥, 바닥 등에 설치되어 있을 수 있으며, 또 디스플레이 장치들(1800)이 각 매장들에 광고 용도 등으로 설치되어 있을 수 있다.

전자 기기(1200)는 이러한 지도를 맵 데이터를 이용하여 표시할 수 있다. 맵 데이터는 해당 지역의 매장이나 출구의 위치에 관한 정보, 전체적인 레이아웃 등에 대한 정보를 포함하고 있을 수 있다. 여기서, 매장에 대한 정에 대한 전자 기기(1200)는 서버(1800) 등의 외부 기기로부터 맵 데이터를 수신하여 획득하거나 또는 메모리(1200)에 기 저장하고 있을 수 있다.

현재 위치는 상술한 측위 기법에 따라 전자 기기(1200)가 조명 장치들(1600)이 출력하는 가시광을 수광하여 서버(1400)와 협력하거나 또는 단독으로 산출될 수 있는데, 전자 기기(1200)는 산출된 현재 위치를 이용하여 지도 상에 현재 위치를 표시할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 지도 상에 주행 경로를 표시한 화면의 일 예이다.

전자 기기(1200)는 입력 모듈(1230)을 통해 사용자로부터 목적지를 입력받을 수 있다. 목적지가 입력되면 전자 기기(1200)는 경로 검색 알고리즘을 이용하여 현재 위치로부터 목적지까지의 주행 경로(예를 들어, 최단 주행 경로나 최적 주행 경로)를 설정하고, 도 14에 도시된 바와 같이 이를 지도 상에 표시할 수 있다. 이와 같이 주행 경로가 표시되면 사용자는 전자 기기(1200)의 디스플레이를 통해 제공되는 주행 경로를 따라 이동하여 현재 위치로부터 목적지까지 이동할 수 있게 된다.

전자 기기(1200)는 사용자가 주행 경로를 따라 이동하는 동안 각 매장에 설치된 디스플레이 장치들(1800)이 출력하는 가시광을 수광할 수 있다. 이러한 가시광에는 장소(예를 들어, 매장) 또는 디스플레이 장치(1800) 별로 고유한 값을 가지는 장소 식별자를 포함할 수 있으며, 전자 기기(1200)는 가시광을 수신하여 이로부터 장소 식별자를 추출하고, 이를 활용하여 경로 안내 메시지를 출력할 수 있다. 경로 안내 메시지에는 목적지에 도착을 알리는 도착 메시지, 중간 지점에서 턴 방향(좌회전, 우회전, 유턴 또는 직진 등)을 알리거나 도착지까지의 거리를 지시하는 거리를 알리는 중간 메시지 등이 포함된다. 이러한 경로 안내 메시지는 지나온 경로와 앞으로는 경로, 현재 위치 등을 고려하여 생성될 수 있다. 이와 같은 경로 안내 메시지의 생성은 전자 기기(1200)에서 이루어지거나 또는 전자 기기(1200)가 서버(1400)에 장소 식별자를 보내고, 서버(1400)에서는 장소 식별자(1400)를 수신하여 경로 안내 메시지를 생성한 뒤 이를 전자 기기(1200)에 송신하고, 전자 기기(1200)는 이를 수신하여 경로 안내 메시지를 출력할 수도 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 화면의 일 예이다.

일 예로 도 15를 참조하면, 사용자가 목적지 또는 목적지 주변에 도달하게 되면, 전자 기기(1200)는 목적지에 설치된 디스플레이 장치(1800)로부터 가시광을 수신할 수 있다. 전자 기기(1200)는 수광된 가시광에 포함된 장소 식별자가 목적지 또는 목적지에 설치된 디스플레이 장치(1800)를 지시하는 장소 식별자인 경우에 목적지에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 맵 데이터에는 각 장소 식별자가 어느 매장 또는 어느 위치에 설치된 디스플레이 장치(1800)에 관한 것인지에 대한 정보가 포함되어 있으며, 전자 기기(1200)는 이에 따라 목적지에 대응되는 장소 식별자와 수광된 가시광에 포함된 장소 식별자의 일치 여부에 판단할 수 있다.

이와 같이 장소 식별자를 이용하여 목적지에 도달한 경우에는 전자 기기(1200)는 “목적지(XXX 매장)에 도착했습니다. 경로 안내를 종료합니다.”와 같은 경로 안내 메시지를 출력할 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 지도 상에 주행 경로를 표시한 화면의 다른 예이다

다른 예로 도 16을 참조하면, 사용자가 주행 경로를 따라 이동 중 디스플레이 장치(1800)가 설치된 임의의 경유지(매장)에 도달하게 되면, 전자 기기(1200)는 경유지에 설치된 디스플레이 장치(1800)로부터 가시광을 수신할 수 있다. 전자 기기(1200)는 수광된 가시광에 포함된 장소 식별자를 이용하여 어느 장소에 도달했는지를 판단하고, 주행 경로를 참조하여 경로 안내 메시지를 생성하여 출력할 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 화면의 다른 예들이다.

도 17을 참조하면, 전자 기기(1200)는 경유지에 도착한 경우 가시광 신호에 포함된 장소 식별자를 이용하여 특정 경유지에 도착한 것을 판단하고, 현재 경로상 우회전 해야 하는 것임을 판단하여 “BBB 매장 앞입니다. 좌회전하여 좌측 통로를 이용하세요”와 같은 텍스트 메시지 및 좌회전을 지시하는 아이콘 메시지로서 경로 안내 메시지를 출력할 수 있다.

추가적으로 전자 기기(1200)는 사용자가 주행 경로를 따라 이동하는 동안 수신하는 각 매장에 설치된 디스플레이 장치들(1800)로부터 출력되는 가시광에는 장소 식별자 이외에도 추가적으로 부가 정보가 포함될 수 있다. 전자 기기(1200)는 이러한 부가 정보를 이용하여 광고를 비롯한 다양한 부가 메시지를 출력할 수 있다.

도 18은 본 발명의 실시예에 따른 경로 안내 화면의 또 다른 예들이다.

일 예로, 다시 도 15 및 도 18을 참조하면, 전자 기기(1200)가 목적지나 경유지에 설치된 디스플레이 장치(1800)로부터 가시광을 수광, 이로부터 부가 정보를 추출하여 목적지 또는 경유지의 상품 정보나 할인 정보 등에 대한 부가 메시지를 출력할 수 있다.

한편, 이상에서는 경로 안내 메시지와 부가 메시지가 텍스트나 아이콘인 것으로 설명하였으나, 반드시 그러한 것은 아니며 이들 메시지는 정지 영상이나 동영상, 음성 등의 형태로 제공될 수 있다. 또 부가 메시지를 위한 부가 정보에는 부가 메시지를 출력하기 위한 텍스트 정보, 영상 데이터, 음성 데이터로서 전자 기기(1200)가 부가 정보로부터 직접 부가 메시지를 생성하는 것도 가능하지만, 부가 정보를 서버(1400)에 전송하면 서버(1400)가 부가 정보를 참조하여 그에 대응되는 부가 메시지를 전자 기기(1200)에 전송하고 전자 기기(1200)는 이러한 부가 메시지를 서버(1400)로부터 수신하여 출력할 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 방법에 관하여 설명한다. 여기서는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 방법에 관하여 상술한 네비게이션 시스템(1000)에 의해 수행되는 것으로 설명하지만, 이는 단지 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로, 네비게이션 방법이 반드시 상술한 네비게이션 시스템(1000)에 의해 수행되어야 하는 것으로 한정되는 것은 아니며 상술한 네비게이션 시스템(1000)과 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 네비게이션 시스템(1000)에 의해 수행되는 것도 가능하다.

도 19는 본 발명의 실시예에 따른 네비게이션 방법의 일 예의 순서도이다.

도 19를 참조하면, 네비게이션 방법의 일 예는 조명 장치(1600)의 가시광을 이용하여 현재 위치를 측위하는 단계(S110), 목적지를 입력받는 단계(S120), 지도 상에 현재 위치, 목적지 및 주형 경로를 표시하는 단계(S130) 및 디스플레이 장치(1800)의 가시광을 이용하여 경로 안내 메시지 및 부가 메시지를 출력하는 단계(S140)을 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다.

먼저 전자 기기(1200)가 그 주변의 조명 장치(1600)가 송출하는 가시광을 이용하여 현재 위치를 측위할 수 있다(S110).

도 20은 도 19의 단계 S110의 세부 순서도의 일 예이다.

일 예에 따르면, 현재 위치를 측위하는 과정은 도 20에 도시된 바와 같이 전자 기기(1200)가 가시광을 수광하고(S111), 가시광으로부터 조명 식별자를 검출하고(S112), 조명 식별자 별 조도를 검출하고(S113), 조명 식별자 및 조도 정보를 서버(1400)에 전송하고(S114), 서버(1400)가 데이터베이스를 참조하여 현재 위치를 판단하고(S115), 전자 기기(1200)가 서버(1400)로부터 현재 위치를 수신하여(S115) 이루어질 수 있다

구체적으로 전자 기기(1200)의 수광 모듈(1210)이 그 주변의 조명 장치들(1600)이 송출하는 가시광을 수신할 수 있다(S111). 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 현재 위치가 속하는 가시광 영역을 가지는 조명 장치(1600)로부터 출사된 가시광을 감지하게 된다.

전자 기기(1200)는 수신된 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출할 수 있다(S112). 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.

만일 복수의 조명 장치들(1600)로부터 출력된 복수의 가시광이 수신되는 경우에는 전자 기기(1200)는 복수의 조명 식별자를 추출할 수 있다.

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.

전자 기기(1200)는 추출된 조명 식별자 별로 조도를 검출할 수 있다(S113). 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.

전자 기기(1200)는 조명 식별자 정보 및 조도 정보를 서버(1400)에 전송할 수 있다(S114). 전자 기기(1200)는 통신 모듈(1250)을 통해 서버(1400)로 조명 식별자 정보 및 조명 식별자 별 조도 정보를 서버(1400)에 전송할 수 있다.

조명 식별자 정보 및 조명 식별자 별 조도 정보를 수신한 서버(1400)는 데이터베이스를 참조하여 현재 위치를 판단할 수 있다(S115). 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.

서버(1400)는 판단된 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하고(S116), 전자 기기(1200)는 이를 수신하여 위치 정보를 획득함으로써 측위를 완료할 수 있다. 이후에 전자 기기(1200)는 디스플레이 등의 출력 모듈(1250)을 통해 사용자에게 위치를 출력하거나 네비게이션 서비스, 지도 서비스나 SNS(Social Network Service) 등을 비롯한 다양한 LBS에 위치를 활용할 수 있다.

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.

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.

도 21은 도 19의 단계 S110의 세부 순서도의 다른 예이다.

다른 일 예에 따르면, 현재 위치를 측위하는 과정은 도 21에 도시된 바와 같이 전자 기기(1200)가 가시광을 수광하고(S111’), 가시광으로부터 조명 식별자를 검출하고(S112’), 조명 식별자 별 조도를 검출하고(S113’), 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지하고(S114’), 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)에 전송하고(S115’), 서버(1400)가 데이터베이스를 참조하여 현재 위치를 판단하고(S116’), 전자 기기(1200)가 서버(1400)로부터 현재 위치를 수신하여(S117’) 이루어질 수 있다

여기서, 단계 S111’, S112’, S113’ 및 S117’은 각각 상술한 단계 S111, S112, S113 및 S116과 유사하게 수행될 수 있다.

단계 S110의 현재 위치를 측위하는 과정의 다른 예에서는 전자 기기(1200)는 그 자세 및 방향을 감지할 수 있다(S114’). 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.

또 전자 기기(1200)는 단계 S112’ 내지 단계 S114’에서 얻어진 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송할 수 있다(S115’). 이들 정보를 수신한 서버(1400)는 데이터베이스를 참조하여 현재 위치를 판단할 수 있다(S116’). 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.

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.

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.

한편, 이러한 과정은 데이터베이스를 서버(1400)로부터 다운로드 받은 전자 기기(1200)에서 이루어질 수도 있다.

위치가 판단되면, 서버(1400)는 판단된 위치를 전자 기기(1200)에 전송하고(S117’), 전자 기기(1200)는 이를 수신하여 위치 값을 획득함으로써 측위를 완료할 수 있다.

도 22는 도 19의 단계 S110의 세부 순서도의 또 다른 예이다.

또 다른 일 예에 따르면, 현재 위치를 측위하는 과정은 도 22에 도시된 바와 같이 전자 기기(1200)가 가시광을 수광하고(S111’’), 가시광으로부터 조명 식별자를 검출하고(S112’’), 조명 식별자 별 조도를 검출하고(S113’’), 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지하고(S114’’), 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)에 전송하고(S115’’), 자세 및 방향 정보에 기초하여 조명 식별자 별 조도값을 보정하고(S116’’), 서버(1400)가 데이터베이스를 참조하여 현재 위치를 판단하고(S117’’), 전자 기기(1200)가 서버(1400)로부터 현재 위치를 수신하여(S118’’) 이루어질 수 있다

여기서, 단계 S111’’, S112’’, S113’’, S114’’, S115’’ 및 S118’’은 각각 상술한 단계 S111’, S112’, S113’, S114’, S115’, 및 및 S117’과 유사하게 수행될 수 있다.

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(S116’’).

이를 위하여 서버(1400’)의 구성이 변경될 수 있다.

도 23은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 변형예의 블록도이다.

도 23을 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.

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.

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.

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.

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.

이와 같이 조도값이 보정되면 조도 보정 모듈(1432’)은 보정된 조도값을 위치 산출 모듈(1434’)로 전송한다.

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.

서버(1400)는 보정된 조도값을 데이터베이스와 매칭시켜 현재 위치를 판단할 수 있다(S117’’’). 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 현재 위치를 산출할 수 있으며, 이에 따른 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하고(S118’’), 이에 따라 전자 기기(1200)가 측위를 완료할 수 있다.

한편, 상술한 다른 현재 위치 측위 과정에서와 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.

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.

전자 기기(1200)는 목적지를 입력받을 수 있다(S120). 전자 기기(1200)는 사용자로부터 입력 모듈(1230)을 통해 목적지를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 전자 기기(1200)는 맵 데이터를 이용하여 현재 위치가 속하는 지역의 지도를 표시하고, 지도 상에서 사용자가 가고자 하는 목적지를 선택하는 터치 입력을 받을 수 있다. 물론, 사용자 입력은 이외에도 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.

현재 위치의 측위와 목적지 입력이 완료되면, 전자 기기(1200)는 지도 상에 현재 위치, 목적지 및 주행 경로를 표시할 수 있다(S130). 예를 들어, 콘트롤러(1270)는 메모리(1260)에 저장된 맵 데이터를 이용하여 디스플레이 등의 출력 모듈(1340)을 통해 지도를 표시하고, 측위된 현재 위치와 입력받은 목적지를 지도 상에 표시할 수 있다. 또 콘트롤러(1270)는 경로 검색 알고리즘을 이용하여 현재 위치로부터 목적지까지의 주행 경로를 산출하고, 이를 지도 상에 표시할 수 있다. 한편, 맵 데이터는 메모리(1260)에 저장되어 있는 대신 통신 모듈(1250)을 통해 외부 기기(예를 들어, 서버(1400))로부터 수신될 수도 있다. 또 목적지까지의 주행 경로 역시 콘트롤러(1270)에 의해 산출되는 대신 전자 기기(1200)가 통신 모듈(1270)을 통해 현재 위치와 목적지에 관한 정보를 외부 기기(예를 들어, 서버(1400))로 송출하고, 외부 기기로부터 외부 기기가 이를 바탕으로 산출한 주행 경로를 수신할 수도 있다.

사용자가 이처럼 표시된 주행 경로를 따라 이동하면 전자 기기(1200)는 실시간 또는 주기적으로 현재 위치를 재측위하여 변경된 현재 위치를 지도상에 표시할 수 있다. 또 주행 경로 역시 변경된 현재 위치에 따라 변화될 수 있다. 경우에 따라 사용자가 주어진 주행 경로에서 벗어나는 경우에는 전자 기기(1200)는 이를 감지하여 경고 메시지를 출력하고, 주행 경로를 재탐색하여 새로운 주행 경로를 표시하게 된다.

또 이와 같이 이동 중에 전자 기기(1200)가 디스플레이 장치(1800)의 가시광을 이용하여 경로 안내 메시지 및 부가 메시지를 출력할 수 있다(S140).

도 24는 도 19의 단계 S140의 세부 순서도의 일 예이다.

일 예에 따르면, 경로 안내 메시지 및 부가 메시지를 출력하는 과정은 도 24에 도시된 바와 같이 전자 기기(1200)가 가시광을 수광하고(S141), 가시광으로부터 장소 식별자 및 부가 정보를 추출하고(S142), 장소 식별자를 이용하여 경로 안내 메시지를 생성하고(S143), 부가 정보를 이용하여 부가 메시지를 획득하고(S144), 생성된 경로 안내 메시지 및 부가 메시지를 출력함(S1445으로써 이루어질 수 있다.

구체적으로 전자 기기(1200)의 수광 모듈(1210)이 이동 중에 설치된 디스플레이 장치(1800)가 송출하는 가시광을 수신할 수 있다(S141). 디스플레이 장치(1800)는 가시광에 장소 식별자와 부가 정보를 담아 출력하므로, 전자 기기(1200)는 수신된 가시광으로부터 이를 검출할 수 있다(S142).

장소 식별자가 검출되면 전자 기기(1200)는 장소 식별자에 따라 현재 도달 지점이 장소명을 판단할 수 있다. 전자 기기(1200)는 이러한 장소명에 기초하여 경로 안내 메시지를 작성할 수 있다(S143-1). 장소명과 장소 식별자가 연동된 데이터는 맵 데이터에 포함되어 있거나 또는 맵 데이터와 별도로 메모리(1260)에 저장되어 있거나 통신 모듈(1260)을 통해 수신될 수 있다. 또 전자 기기(1200)는 주행 경로를 고려하여 도달 지점에서 앞으로 진행해야 할 경로 안내 메시지를 생성할 수 있다(S143-2). 예를 들어, 경로 안내 메시지는 도달 지점을 중심으로 지난 주행 경로의 방향과 이후의 주행 경로의 방향을 고려하여 좌회전/우회전/직진/유턴 등을 판단하여 생성될 수 있다.

전자 기기(1200)는 부가 정보를 이용하여 부가 메시지를 획득할 수 있다(S144). 전자 기기(1200)는 부가 정보를 직접 이용하여 부가 메시지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 부가 정보에 도달 지점의 장소명(예를 들어, 매장명), 상품 정보, 할인 정보, 광고 등에 대한 데이터가 포함되어 있는 경우 콘트롤러(1270)는 부가 정보로부터 부가 메시지를 생성할 수 있다. 이와 달리 부가 정보에 이러한 데이터가 충분히 포함되는 대신 링크 정보가 포함될 수도 있다. 이 경우에는 전자 기기(1200)는 링크 정보를 이용하여 외부 기기에 접속하여 외부 기기로부터 부가 메시지를 수신하여 이를 획득할 수도 있다. 경우에 따라서는 장소 식별자가 이러한 링크 정보의 역할을 대신할 수도 있는데, 예를 들어, 전자 기기(1200)가 장소 식별자를 획득하면, 이를 서버(1400)에 전송하고, 서버(1400)는 장소 식별자에 대응되는 부가 메시지를 기 저장하고 있다가 이를 전자 기기(1200)에 제공할 수도 있는 것이다.

이와 같이 경로 안내 메시지 및 부가 메시지가 획득되면, 전자 기기(1200)는 디스플레이를 비롯한 출력 모듈(1240)을 통해 이를 출력할 수 있다.

한편, 이상에서 설명한 네비게이션 방법에서 상술한 단계가 모두 필수적인 것은 아니므로, 네비게이션 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.

또한, 이상에서 설명한 네비게이션 방법의 단계 중 서버(1400)에 의해 수행되는 단계의 일부는 전자 기기(1200) 측에서 대신 수행될 수도 있다. 반대로 전자 기기(1200)에 의해 수행되는 단계의 일부가 서버(1400) 측에서 수행되는 것도 가능하다.

이상에서 설명한 네비게이션 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.

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.

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.

1000: 네비게이션 시스템
1200: 전자 기기
1210: 수광 모듈
1220: 자세 감지 모듈
1230: 입력 모듈
1240: 출력 모듈
1250: 통신 모듈
1260: 메모리
1270: 콘트롤러
1400: 서버
1600: 조명 장치
1800: 디스플레이 장치

Claims

조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치;
영상을 출력하되, 상기 영상의 출력을 위한 가시광에 장소 식별자를 포함시켜 출력하는 디스플레이 장치;
위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버; 및
상기 가시광을 이용하여 경로 안내를 수행하는 전자 기기;를 포함하되,
상기 전자 기기는,
디스플레이 모듈;
상기 조명 장치 또는 상기 디스플레이 장치에서 출력되는 가시광을 수광하는 수광 모듈,
상기 전자 기기의 자세를 감지하는 자세 감지 모듈,
사용자로부터 목적지를 입력받은 입력 모듈,
외부 기기와 통신하는 통신 모듈 및
상기 조명 장치에서 출력되는 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 현재 위치를 수신하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 현재 위치로부터 상기 목적지까지의 주행 경로를 표시하고, 상기 디스플레이 장치로부터 출력되는 가시광으로부터 상기 장소 식별자를 검출하고, 상기 장소 식별자를 이용하여 경로 안내 메시지를 생성하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 경로 안내 메시지를 출력하는 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 현재 위치를 판단하고, 상기 현재 위치를 상기 전자 기기에 전송하는
네비게이션 시스템.
전자 기기에 의해 수행되는 네비게이션 방법으로,
조명 장치 및 디스플레이 장치로부터 가시광을 수신하는 단계;
상기 조명 장치로부터 수신된 가시광을 이용하여 현재 위치를 측위하는 단계;
상기 측위된 현재 위치로부터 목적지까지의 주행 경로를 산출하여 디스플레이하는 단계; 및
상기 디스플레이 장치로부터 수신된 가시광을 이용하여 경로 안내 메시지를 생성하여 출력하는 단계;를 포함하는
네비게이션 방법.
제2 항에 있어서, 상기 현재 위치를 측위하는 단계는,
상기 전자 기기의 자세를 감지하는 단계, 상기 조명 장치로부터 수신된 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 획득하는 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 산출한 상기 현재 위치를 수신하는 단계를 포함하는
네비게이션 방법.
제2 항에 있어서,
상기 경로 안내 메시지를 생성하여 출력하는 단계는,
상기 디스플레이 장치로부터 수신된 가시광으로부터 상기 장소 식별자를 획득하는 단계, 상기 장소 식별자에 기초하여 장소명, 주행 방향, 잔여 주행 거리 및 상기 목적지 도착 여부 중 적어도 하나를 반영하는 상기 경로 안내 메시지 생성하는 단계 및 상기 경로 안내 메시지를 텍스트, 정지 영상, 동영상 및 음성 중 적어도 하나의 형태로 출력하는 단계를 포함하는
네비게이션 방법.
제4 항에 있어서,
상기 디스플레이 장치로부터 수광되는 가시광에 포함된 부가 정보를 획득하는 단계; 및 상기 부가 정보를 이용하여 부가 메시지를 획득하여 출력하는 단계;를 포함하는
네비게이션 방법.
사용자로부터 목적지를 입력받는 입력 모듈;
디스플레이 모듈;
조명 장치 또는 디스플레이 장치로부터 가시광을 수광하는 수광 모듈; 및
상기 조명 장치로부터 수광된 가시광에 포함된 정보를 이용하여 현재 위치를 획득하고, 상기 디스플레이 장치로부터 수광된 가시광에 포함된 정보를 이용하여 경로 안내 메시지를 생성하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 현재 위치부터 상기 목적지까지의 주행 경로 및 상기 경로 안내 메시지를 출력하는 콘트롤러;를 포함하는
전자 기기.
제5 항에 있어서,
상기 콘트롤러는, 상기 디스플레이 장치로부터 수신된 가시광에 포함된 정보로서 장소를 식별하는 정보가 상기 목적지에 대응되는 경우에 상기 목적지에 도착한 것을 알리는 상기 경로 안내 메시지를 생성하는
전자 기기.
제5 항에 있어서,
상기 경로 안내 메시지는, 장소명, 주행 방향, 잔여 주행 거리 및 상기 목적지 도착 여부 중 적어도 하나를 포함하는
전자 기기.
제5 항에 있어서,
상기 콘트롤러는, 상기 디스플레이 장치로부터 수광된 가시광에 포함된 정보를 이용하여 상기 디스플레이가 설치된 지점에 대한 광고 메시지를 획득하고, 상기 디스플레이 모듈을 통해 상기 광고 메시지를 더 출력하는
전자 기기.
제5 항에 있어서,
상기 전자 기기는, 상기 전자 기기의 자세 및 방향을 감지하는 자세 감지 모듈을 더 포함하고,
상기 콘트롤러는, 상기 자세 및 방향을 더 이용하여 상기 현재 위치를 획득하는
전자 기기.