KR20150069928A - 실내 측위 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

실내 측위 시스템 및 방법이 개시된다. 서버가 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신한다. 위치 판단 조건인 경우, 상기 서버가 상기 수신된 정보중 적어도 하나를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기의 실내 위치를 측정한다. 이와 같은 본 발명의 실시예에서는 주위의 다양한 사물이나 장치, 비컨신호, 전력선 등으로부터 발생되는 신호를 단말기로 수신하고, 이를 이용하여 단말기의 위치를 간단하게 적은 비용으로 정확하게 측정할 수 있게 된다.

Description

실내 측위 시스템 및 방법{Indoors location measurement system and Method thereof}
본 발명은 실내 측위 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단말기에서 측정되는 다양한 정보를 수신하여 단말기의 실내 위치를 판단하는, 실내 측위 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자통신 기술의 발전을 통해 다양한 전자기기들이 만들어지고 있으며, 핸드폰, 스마트폰 등 다양한 기기들이 널리 보급되고 있다.
그리고 컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선통신망을 이용한 다양한 무선통신 서비스가 제공되고 있다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 써킷 데이터, 패킷 데이터 등과 같은 데이터를 송신하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.
단말기를 이용한 다양한 무선 인터넷 서비스 중 특히, 위치기반 서비스는 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다.
위치기반 서비스는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등 단말기의 위치를 파악하고, 파악된 위치와 관련된 부가 정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다. 위치기반 서비스 제공을 위한 위치 측정 기술은 단말기의 위치를 측정하기 위하여 이동통신망의 기지국의 셀 반경인 전파환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(Network Based) 방식과 단말기에 탑재된 GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용한 핸드셋 기반(Handset Based) 방식, 그리고 이들 두 가지 방식을 혼합한 혼합(Hybrid) 방식으로 분류된다.
한편, GPS 전파 신호를 이용한 위치 측위 시스템의 경우 아웃도어(Outdoor) 상태에서는 GPS 전파 신호를 이용하여 정밀한 위치를 측위할 수 있으나 사용자가 지하 쇼핑몰이나 특정 건물과 같은 인도어(Indoor)에 진입하여 GPS 전파 신호가 수신되지 않는 경우, 위치 측위가 정상적으로 이루어지지 못하는 문제가 있다.
따라서 이러한 실내 측위를 하기 위해 종래에는 다음과 같은 기술들이 연구되었다.
먼저, 기지국에서 위상, 전계강도 정보를 받아 측위 서버가 셀의 전파세기를 측정하여 구축한 DB에서 가장 비슷한 패턴값을 찾아 측위하는 방법이 있었다.
그리고 WLAN(Wi-Fi, 펨토셀)이 있었는데 이 방법은 핑거프린트(Location Fingerprint)로서, AP가 설치된 환경에 사용자가 진입했을 때, AP로부터의 신호세기를 확인하여 DB에 미리 저장된 참조 지점(RP: Reference Point)들에서의 신호세기와 비교하여 가장 유사한 특성을 가지는 RP를 사용자의 위치로 추정하는 방법이다.
이 방법은 와이파이 단말이 위치를 요청한 경우 주변에 설치된 와이파이 AP의 맥 어드레스와 전계강도를 검색해 서버로 전송하고, 서버가 미리 구축한 와이파이 AP 위치 정보 DB 에서 해당 AP 의 맥 어드레스를 찾아 측위하는 방법이다.
펨토셀을 이용한 방법은 펨토셀 커버리지에 진입한 사용자 위치 확인 요청에 따라, 펨토셀 기지국에서 사용자 위치 정보를 수집하고, 이를 통해 사용자의 위치를 측위하는 방법이다.
이러한 종래의 기술은 정확한 위치 제공과 Base Station(BS)의 밀도가 높을수록 성능이 좋은 장점이 있는데, BS의 밀도가 작으면 성능 저하되고, 주변 환경 변경시 DB 갱신 필요하고, BS 구축에 많은 비용이 소요되는 단점이 있다.
또 다른 방법으로 UWB를 이용한 측위 방법이 있는데, 인식거리 30ft 이내, 데이터 전송률은 수십 kbps에서 10 Mbps 이하이며, 저소비전력 특성과 정밀도 1m 이내를 요구 사항으로 하는 측위 표준을 포함한다.
이 방법은 뛰어난 투과력과 대부분의 회로를 디지털로 구현 가능하여 회로가 간단하고, 송수신기의 소비전력이 적은 장점이 있는데, 송수신에 매우 정확한 시간 동기가 요구되고, 광대역 주파수 특성이 우수하여 고가의 특수 안테나 사용하여야 하며, 넓은 대역에 걸쳐 신호가 분산 되므로 타 통신에 영향을 주는 단점이 있다.
이외에도 다양한 측위 방법이 개시되어 있으나, 종래에는 적은 비용으로 구축이 가능하며, 정확도가 높은 실내 측위 방법을 개시하지는 못하였다.
한국공개특허 제10-2012-0047539호(공개일 2012년 5월 14일 명칭: 근거리 통신을 이용한 실내위치 측위 방법과 그를 위한 시스템, 단말기 및 서버)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 불편한 점을 개선하고자 하는 것으로, 주위의 사물이나 장치, 비컨신호, 전력선 등으로부터 발생되는 신호를 단말기로 수신하고, 이를 이용하여 단말기의 위치를 간단하게 적은 비용으로 정확하게 측정하는 실내 측위 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 실내 측위 시스템은,
소정의 통신신호를 발생하는 실내에 고정 설치되는 복수개의 신호 발생기, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템으로서,
상기 신호발생기의 위치정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부;
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 이를 이용하고 상기 데이터베이스부를 참조하여 상기 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버를 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 실내 측위 시스템은,
소정의 비컨신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 움직이는 적어도 하나의 비컨신호 발생기, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템으로서,
상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부;
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 복수의 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 이를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 상기 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버를 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 따른 실내 측위 시스템은,
소정의 자기력 신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 설치된 적어도 하나의 전력선을 구비하고, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템으로서,
상기 전력선의 위치 및 설치 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부;
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 이를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 상기 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버를 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 실내 측위 시스템은,
소정의 자기력 신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 설치된 적어도 하나의 전력선을 구비하고, 소정의 통신신호를 발생하는 실내에 고정 설치되는 복수개의 신호 발생기, 소정의 비컨신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 움직이는 적어도 하나의 비컨신호 발생기, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템으로서,
상기 신호발생기의 위치정보 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 전력선의 위치 및 설치 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부;
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 수신된 정보를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버를 포함한다.
상기 서버는,
상기 수신된 신호가 전력 스위치 또는 콘센트에서 나오는 기준거리 이하의 무선 데이터인 경우,
결제 단말기에서 해당 사용자의 정보가 수신된 경우,
충전 단말기의 각 충전 단자의 고유번호나 충전 소켓의 고유 번호를 상기 단말기가 수신하여 송신한 경우,
상기 단말기를 PC에 연결할 때, 상기 단말기로부터 상기 PC의 정보를 수신한 경우, 상기 단말기의 위치를 상기 전력 스위치 또는 콘센트, 상기 결제단말기, 상기 충전 단말기, 상기 PC의 위치로 각각 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터베이스부는,
사용자의 단말기 정보 및 위치 정보를 저장하는 회원 DB;
상기 신호발생기의 위치정보, 상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보, 상기 전력선의 위치 및 설치 정보를 저장하는 위치 정보 DB;,
상기 단말기에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 거리정보 DB를 포함하고,
상기 서버는,
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 정보 수신부;
상기 정보 수신부에서 수신된 정보를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기의 실내 위치를 측정하는 측위부(112)를 포함한다.
상기 단말기는,
사용자의 선택을 입력받기 위한 입력부;
정보를 저장하는 저장부;
상기 전력선의 자기력 신호, 상기 비컨신호 및 상기 통신신호를 수신하는 수신부;
상기 전력선의 자기력 신호, 상기 비컨신호 및 상기 통신신호를 상기 수신부로부터 수신하여 상기 서버로 송신하도록 제어하는 제어부;
상기 제어부의 제어에 따라 정보를 상기 서버로 송수신하는 통신부를 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따른 실내 측위 방법은,
상기 신호발생기의 위치정보 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 전력선의 위치 및 설치 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부를 구비하고, 소정의 자기력 신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 설치된 적어도 하나의 전력선을 구비하며, 소정의 통신신호를 발생하는 실내에 고정 설치되는 복수개의 신호 발생기, 소정의 비컨신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 움직이는 적어도 하나의 비컨신호 발생기, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템의 실내 측위 방법으로서,
서버가 상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 단계; 상기 서버가 상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 단계; 상기 서버가 상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 단계중 적어도 하나의 정보수신 단계를 수행하는 단계;
상기 서버가 영점 보정 조건이 되는지 판단하는 단계;
영점 보정 조건인 경우, 상기 서버가 상기 단말기의 위치를 영점 보정하는 단계;
영점 보정 조건이 아닌 경우, 상기 서버가 위치 판단 조건이 되는지 판단하는 단계;
위치 판단 조건인 경우, 상기 서버가 상기 수신된 정보중 적어도 하나를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기의 실내 위치를 측정하는 단계를 포함한다.
상기 영점 보정 조건은,
상기 수신된 신호가 전력 스위치 또는 콘센트에서 나오는 기준거리 이하의 무선 데이터인 경우,
결제 단말기에서 해당 사용자의 정보가 수신된 경우,
충전 단말기의 각 충전 단자의 고유번호나 충전 소켓의 고유 번호를 상기 단말기가 수신하여 송신한 경우,
상기 단말기를 PC에 연결할 때, 상기 단말기로부터 상기 PC의 정보를 수신한 경우중 하나이며, 상기 서버가 상기 단말기의 위치를 상기 전력 스위치 또는 콘센트, 상기 결제단말기, 상기 충전 단말기, 상기 PC의 위치로 각각 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에서는, 주위의 사물이나 장치, 비컨신호, 전력선 등으로부터 발생되는 신호를 단말기로 수신하고, 이를 이용하여 단말기의 위치를 간단하게 적은 비용으로 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 단말기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서 실내라는 조건은, 방이 있는 구조, 층이 있는 구조, 미로 구조, 복도 구조 등의 특수한 조건에서 실내에 구축하거나 또는 이미 구축되어 있는 여러가지 사물을 이용하여 M2M 사물 통신을 이용한 실내 측위 방법을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 시스템(100)은,
소정의 자기력 신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 설치된 적어도 하나의 전력선(30)을 구비하고, 소정의 통신신호를 발생하는 실내에 고정 설치되는 복수개의 신호 발생기(10, 11, 12), 소정의 비컨신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로(21)를 따라 움직이는 적어도 하나의 비컨신호 발생기(20), 사용자의 단말기(300)와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템(100)으로서,
상기 신호발생기(10, 11, 12)의 위치정보 및 상기 단말기(300)에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 전력선의 위치 및 설치 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부(120);
상기 단말기(300)로부터 상기 단말기(300)가 상기 신호 발생기(10, 11, 12)로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
상기 단말기(300)로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
상기 단말기(300)로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 수신된 정보를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버(120)를 포함한다.
상기 서버(110)는,
상기 수신된 신호가 전력 스위치 또는 콘센트에서 나오는 기준거리 이하의 무선 데이터인 경우,
결제 단말기에서 해당 사용자의 정보가 수신된 경우,
충전 단말기의 각 충전 단자의 고유번호나 충전 소켓의 고유 번호를 상기 단말기가 수신하여 송신한 경우,
상기 단말기를 PC(도면 미도시)에 연결할 때, 상기 단말기로부터 상기 PC의 정보를 수신한 경우, 상기 단말기의 위치를 상기 전력 스위치 또는 콘센트 등의 신호발생기(10, 11, 12), 상기 결제단말기(40), 상기 충전 단말기(50), 상기 PC의 위치로 각각 보정한다.
상기 데이터베이스부(120)는,
사용자의 단말기 정보 및 위치 정보를 저장하는 회원 DB(121);
상기 신호발생기의 위치정보, 상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보, 상기 전력선의 위치 및 설치 정보를 저장하는 위치 정보 DB(122);,
상기 단말기(300)에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 단말기(300)에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 거리정보 DB(123)를 포함하고,
상기 서버(110)는,
상기 단말기(300)로부터 상기 단말기(300)가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
상기 단말기(300)로부터 상기 단말기(300)가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
상기 단말기(300)로부터 상기 단말기(300)가 상기 전력선(30)으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 정보 수신부(111);
상기 정보 수신부에서 수신된 정보를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기(300)의 실내 위치를 측정하는 측위부(112)를 포함한다.
도 2는 도 1의 단말기(300)의 구성도이다.
상기 단말기(300)는,
사용자의 선택을 입력받기 위한 입력부(320);
정보를 저장하는 저장부(360);
상기 전력선의 자기력 신호, 상기 비컨신호 및 상기 통신신호를 수신하는 수신부(380);
상기 전력선의 자기력 신호, 상기 비컨신호 및 상기 통신신호를 상기 수신부로부터 수신하여 상기 서버로 송신하도록 제어하는 제어부(330);
상기 제어부의 제어에 따라 정보를 상기 서버로 송수신하는 통신부(350)를 포함한다.
이외에도 단말기(300)는, GPS부(340), 카메라부(370), 표시부(310)를 포함한다.
수신부(380)는 상기 전력선의 자기력 신호를 수신하는 제1 수신부(381), 상기 비컨신호를 수신하는 제2 수신부(382) 및 상기 통신신호를 수신하는 제3 수신부(383)를 포함한다. 이러한 구성은 필요에 따라 다양하게 변형이 가능하다.
입력부(320)는 터치패널, 키패드 등의 입력장치가 포함될 수 있으며, 사용자의 선택을 입력받는다.
GPS부(340)는 적어도 두개의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 자신의 위치정보를 생성하여 출력한다.
카메라부(370)는 입력부(310)의 선택에 따라 외부의 영상을 촬영한다.
통신부(350)는 제어부(330)의 제어에 따라 정보를 송수신하며, 와이파이 방식, 3G, 4G 등 다양한 무선 인터넷이나 다른 무선 통신망을 포함하는 네트워크망(200)을 이용할 수도 있다.
그러면 이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 동작에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 동작 흐름도이다
도 3을 참조하면, 먼저 단말기(300)의 수신부(380)가 실내에서 감지되는 신호를 수신하여 네트워크망(200)을 통해 서버(110)로 송신한다.
그러면, 서버의 정보 수신부(111)가 상기 단말기(300)로부터 상기 단말기(300)가 상기 신호 발생기(10, 11, 12)로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기(10, 11, 12)의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신한다(S310).
신호 발생기(10, 11, 12)는 콘센트, 스위치, 충전단말기(50), 결제 단말기(40), PC, 공유기 등 단양한 단말기가 될 수 있으며, 공유기의 경우에는 방향을 측정할 수도 있다. 즉, 한쪽 방향으로 전파가 발생되도록 하여 개략적인 거리 범위를 측정할 수 있다.
또한, 상기 서버의 정보 수신부(111)가 상기 단말기(300)로부터 상기 단말기(300)가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신한다(S320).
여기서, 실내에서 움직이는 단말기(300)의 위치 측위 레퍼런스로 활용되는 여러 종류의 Beacon (예: GPS / 기지국 / WLAN / Wi-Fi/펨토셀 / UWB / ZigBee/Bluetooth / RFID / 관성센서 / 자이로스코프/지자기센서/가속도센서/고도센서 / 주파수 / 초음파 / 적외선 / 기타(GPS + 무선 AP) 측위 레퍼런스 들은 경로(21)를 따라서 움직이게 된다.
그리고 이러한 경로의 위치정보는 위치정보 DB(122)에 저장되어 있다.
그리고 경로(21)는 천정에 붙어 이동하거나, 바닥에서 이동하거나, 공중에 떠서 (비행기/헬기/풍선 등의 형태) 움직이게 경로일 수 있다.
또한, 상기 서버(110)의 정보 수신부(111)가 상기 단말기(300)로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신한다(S330).
전력선(30)은 실내에 이미 구축되어 있고, 전력선의 실내 맵(map)을 구성하고, 전력선이 구축되어 있는 방향으로 발생되는 자기력을 감지하여 측위한다. 자기력의 세기 또는 주파수에 대응되는 거리를 거리정보 DB(123)에 미리 저장하여 두고 감지된 자기력의 세기 또는 주파수에 따라 전력선(30)으로부터의 해당 단말기(300)의 거리를 알 수 있다.
그리고 전력선(30)의 모든 엔드(end)단의 고유 주파수를 측위에 사용할 수 있다.
그리고 필요에 따라 전력선의 각 end 단에 위치해있는 콘센트나 스위치 또는 전등 등에서 나오는 신호를 감지하여 실내 측위에 이용한다.
즉, 모든 전력선에는 반드시 끝 단에 스위치나 콘센트 또는 전등 등이 있으며, 각 스위치/콘센트/전등 등의 모듈에 탈부착 하거나 이미 통합되어 제조되는 등의 신호 발생기를 이용이 가능하다. 이를 쉽게 이용한다면 따로 제작하여 비컨 등을 구축하거나 Wi-Fi 를 구축하지 않아도 쉽게 실내 측위 시스템을 구축할 수 있다.
전력선의 모든 엔드단에 충전 용도로 사용하는 충전 단말기(50)의 충전 단자에 접촉/비접촉 사용시에 현재 위치를 측위하고 현재 위치를 보정한다. 이때, 정확한 측위가 이루어졌으므로 해당 단말기(300)는 유효시간 또는 유효공간 내에서 레퍼런스로 이용할 수 있다.
단말기(300)는 실내 공간에서 감지되는 신호를 수신하여 서버(110)로 송신하며, 경우에 따라서는 상기 세가지 신호중 하나 또는 두 개만 수신될 수도 있다.
그러나 정확한 위치 측정을 위해서는 두 개 또는 세 개 이상의 신호를 가지고 위치를 측정하는 것이 바람직하다.
그리고 나서, 측위부(112)는 수신된 신호중에서 영점 보정 조건이 되는 신호가 있는지 판단한다(S340).
상기 영점 보정 조건은,
상기 수신된 신호가 전력 스위치 또는 콘센트 등의 신호발생기(10, 11, 12) 에서 나오는 기준거리 이하(접촉한 경우)의 무선 데이터인 경우,
결제 단말기에서 해당 사용자의 정보가 수신된 경우(결제시),
충전 단말기의 각 충전 단자의 고유번호나 충전 소켓의 고유 번호를 상기 단말기가 수신하여 송신한 경우(충전시), 상기 단말기(300)를 PC에 연결할 때, 상기 단말기(300)로부터 상기 PC의 정보를 수신한 경우(PC 연결시)중 하나이며,
상기 서버가 상기 단말기(300)의 위치를 상기 전력 스위치 또는 콘센트 등의 신호발생기(10, 11, 12), 상기 결제단말기(40), 상기 충전 단말기(50), 상기 PC의 위치로 각각 보정한다.
이외에도 무선 전력 충전 시스템에 의한 위치 보정이 가능하며, 이 경우 무선 전력 충전 시, 전력과 데이터를 함께 전송하여, 해당 단말기(300)의 위치를 측위하고 위치를 보정할 수 있다.
또한, 전선이 실내를 따라 배치되는 구성을 따라서 전체 실내 맵을 완성하고 실내 맵에 따라서 각 구역별로 주파수를 달리 하거나 자기장을 달리하여 구분함으로써, 해당 자기장이나 주파수를 측위에 이용하여 위치 보정을 할 수 있다.
또한, 사용자 입력 방법이 가능하며, 사용자의 현재 위치에서 사용자 현재 위치 직접 정정 데이터 입력하면 된다. 현재 위치에서 지도를 사용하는 사용자는 현재 위치를 100% 정확하게 찾지 못했을 경우, 현재 위치를 수동으로 찾게 된다. 현재 위치를 수동으로 찾은 사용자는 그 위치를 레퍼런스로 주위 단말들에게 알려줄 수 있게 된다. 하지만 정확하지 않은 위치를 현재 위치로 알려줄 수 있으므로 다른 여러가지 상황들과 비교하여 객관적으로 믿을 수 있는 신뢰성이 98%(수치는 환경에 따라 정할 수 있음) 이상일 경우에만 참조하고 아닐 경우에는 참조하지 않을 수 있다.
NFC를 이용한 입력방법이 있다.
즉, 가장 직접적인 현재 위치 측위 방식이며, 이 경우 현재 위치에서 움직임이 크지 않다면, 해당 단말기(300)가 현재 위치를 기준으로 다른 단말들에게 레퍼런스로 작용할 수 있게 된다.
또한, QR코드 입력이 있다. 다양한 실내 활동에 필요한 QR 코드 입력 동작에 따른 QR코드 입력에 의한 위치 측위 방법이며, 이때, QR코드의 크기와 줌의 배율 등 전체적인 상황에 따라 더 자세한 현재 위치를 측위할 수 있다.
또한, 오디오에 의한 입력(오디오 인식) 방법이 있다. 실내의 특정 위치에서만 들을 수 있는 오디오를 판별하여 현재 위치를 식별한다. 특정 위치에서 들을 수 있는 오디오는 가청주파수 대역이거나 아닐 수 있으며, 이 오디오의 소리 크기는 해당 지역에서는 항상 일정한 세기와 크기로 나오므로 이를 인식하여 해당 위치를 측위할 수 있다.
그리고, 비디오에 의한 입력 방법(사진 또는 비디오 인식)이 있다.
카메라부(370)에 의해 촬영된 영상(사진 또는 동영상) 을 판독하여, 현재 카메라의 위치와 방향 그리고 카메라 입력 센서 크기와 LCD 화면의 크기, 카메라 확대 축소 줌 배율 상태를 전부 고려하여 현재 위치에서 보여지는 영상의 크기를 감안하여 현재 위치가 영상에서 떨어진 위치를 계산하여 현재 위치를 측위할 수 있다.
영점 보정 조건인 경우, 상기 서버의 측위부(112)가 상기 단말기(300)의 위치를 영점 보정한다(S350).
한편, 영점 보정 조건이 아닌 경우, 상기 서버의 측위부(112)가 위치 판단 조건이 되는지 판단한다(S360).
위치 판단 조건인 경우, 상기 서버의 측위부(112)가 상기 수신된 정보중 적어도 하나를 이용하여 상기 데이터베이스부(120)의 거리정보 DB(123)을 참조하여 삼각측량법 등으로 단말기(300)의 실내 위치를 측정한다(S370). 여기서 위치 판단조건은 전력선 신호, 비컨신호 및 통신신호중 적어도 두 개 이상의 조합으로 위치 측정이 가능한 조건이다.
그리고 나서 측위부(112) 계산된 단말기 위치를 단말기(300)로 송신하거나 데이터베이스(120)에 저장하고, 필요로 하는 곳에 제공하게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 주위의 다양한 사물이나 장치, 비컨신호, 전력선 등으로부터 발생되는 신호를 단말기로 수신하고, 이를 이용하여 단말기의 위치를 간단하게 적은 비용으로 정확하게 측정할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 소정의 통신신호를 발생하는 실내에 고정 설치되는 복수개의 신호 발생기, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템으로서,
    상기 신호발생기의 위치정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부;
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 이를 이용하고 상기 데이터베이스부를 참조하여 상기 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버를 포함하는 실내 측위 시스템.
  2. 소정의 비컨신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 움직이는 적어도 하나의 비컨신호 발생기, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템으로서,
    상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부;
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 복수의 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 이를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 상기 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버를 포함하는 실내 측위 시스템.
  3. 소정의 자기력 신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 설치된 적어도 하나의 전력선을 구비하고, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템으로서,
    상기 전력선의 위치 및 설치 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부;
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 이를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 상기 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버를 포함하는 실내 측위 시스템.
  4. 소정의 자기력 신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 설치된 적어도 하나의 전력선을 구비하고, 소정의 통신신호를 발생하는 실내에 고정 설치되는 복수개의 신호 발생기, 소정의 비컨신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 움직이는 적어도 하나의 비컨신호 발생기, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템으로서,
    상기 신호발생기의 위치정보 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 전력선의 위치 및 설치 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부;
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하고, 수신된 정보를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기의 실내 위치를 측정하는 서버를 포함하는 실내 측위 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 수신된 신호가 전력 스위치 또는 콘센트에서 나오는 기준거리 이하의 무선 데이터인 경우,
    결제 단말기에서 해당 사용자의 정보가 수신된 경우,
    충전 단말기의 각 충전 단자의 고유번호나 충전 소켓의 고유 번호를 상기 단말기가 수신하여 송신한 경우,
    상기 단말기를 PC에 연결할 때, 상기 단말기로부터 상기 PC의 정보를 수신한 경우, 상기 단말기의 위치를 상기 전력 스위치 또는 콘센트, 상기 결제단말기, 상기 충전 단말기, 상기 PC의 위치로 각각 보정하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터베이스부는,
    사용자의 단말기 정보 및 위치 정보를 저장하는 회원 DB;
    상기 신호발생기의 위치정보, 상기 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보, 상기 전력선의 위치 및 설치 정보를 저장하는 위치 정보 DB;,
    상기 단말기에서 수신되는 상기 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 상기 단말기에서 수신되는 상기 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 및 상기 단말기에서 수신되는 상기 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 거리정보 DB를 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하거나,
    상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 정보 수신부;
    상기 정보 수신부에서 수신된 정보를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기의 실내 위치를 측정하는 측위부(112)를 포함하는 실내 측위 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단말기는,
    사용자의 선택을 입력받기 위한 입력부;
    정보를 저장하는 저장부;
    상기 전력선의 자기력 신호, 상기 비컨신호 및 상기 통신신호를 수신하는 수신부;
    상기 전력선의 자기력 신호, 상기 비컨신호 및 상기 통신신호를 상기 수신부로부터 수신하여 상기 서버로 송신하도록 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어에 따라 정보를 상기 서버로 송수신하는 통신부를 포함하는 실내 측위 시스템.
  8. 신호발생기의 위치정보 및 단말기에서 수신되는 통신신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 비컨신호 발생기의 위치 및 경로 정보 및 상기 단말기에서 수신되는 비컨신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보, 전력선의 위치 및 설치 정보, 상기 단말기에서 수신되는 자기력 신호의 주파수 또는 세기에 대응되는 거리 정보를 저장하는 데이터베이스부를 구비하고, 소정의 자기력 신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 설치된 적어도 하나의 전력선을 구비하며, 소정의 통신신호를 발생하는 실내에 고정 설치되는 복수개의 신호 발생기, 소정의 비컨신호를 발생하며, 일정한 실내의 경로를 따라 움직이는 적어도 하나의 비컨신호 발생기, 사용자의 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되는 실내 측위 시스템의 실내 측위 방법으로서,
    서버가 상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 신호 발생기로부터 수신한 복수의 상기 신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 단계; 상기 서버가 상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 비컨신호 발생기로부터 수신한 상기 비컨신호 발생기의 정보와 수신주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 단계; 상기 서버가 상기 단말기로부터 상기 단말기가 상기 전력선으로부터 수신한 자기력 신호의 주파수 또는 수신신호세기 정보를 수신하는 단계중 적어도 하나의 정보수신 단계를 수행하는 단계;
    상기 서버가 영점 보정 조건이 되는지 판단하는 단계;
    영점 보정 조건인 경우, 상기 서버가 상기 단말기의 위치를 영점 보정하는 단계;
    영점 보정 조건이 아닌 경우, 상기 서버가 위치 판단 조건이 되는지 판단하는 단계;
    위치 판단 조건인 경우, 상기 서버가 상기 수신된 정보중 적어도 하나를 이용하여 상기 데이터베이스부를 참조하여 단말기의 실내 위치를 측정하는 단계를 포함하는 실내 측위 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 영점 보정 조건은,
    상기 수신된 신호가 전력 스위치 또는 콘센트에서 나오는 기준거리 이하의 무선 데이터인 경우,
    결제 단말기에서 해당 사용자의 정보가 수신된 경우,
    충전 단말기의 각 충전 단자의 고유번호나 충전 소켓의 고유 번호를 상기 단말기가 수신하여 송신한 경우,
    상기 단말기를 PC에 연결할 때, 상기 단말기로부터 상기 PC의 정보를 수신한 경우중 하나이며, 상기 서버가 상기 단말기의 위치를 상기 전력 스위치 또는 콘센트, 상기 결제단말기, 상기 충전 단말기, 상기 PC의 위치로 각각 보정하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 방법.
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KR20170034121A (ko) * 2015-09-18 2017-03-28 에스케이플래닛 주식회사 무선 신호 정보를 이용한 사용자 참여형 실내 지도 구축 방법 및 이를 위한 장치, 이를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체
KR20180091675A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 한국전자통신연구원 실내 측위 방법 및 장치
KR102342983B1 (ko) * 2021-05-26 2021-12-24 주식회사 엠트리 시공간 데이터 기반 이슈 추적 및 관리 시스템

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