KR20160036174A - 하이브리드 기반의 공간위치 추적시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 기반의 공간위치 추적시스템에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 관공서, 오피스 건물, 백화점, 쇼핑몰, 박물관, 미술관 등과 같은 각종 건축시설물의 실외 및 실내에서 스마트폰 사용자의 층간 위치를 포함한 모든 공간에 존재하는 스마트폰 사용자에 대하여 정확한 공간 위치측정을 통하여 정보보안 및 출입통제 외 다양한 응용분야에 사용할 수 있도록 하기 위한 복합 기반의 공간위치 추적시스템에 관한 것이다.
그 구성은 스마트폰에 응용프로그램으로 다운받아 인스톨되어 음파발생기에서 음파를 발생시키는 앱; 상기 앱에서 발생된 음파를 통해 스마트폰의 공간위치 모션을 인식하여 비콘을 종작시키는 모션센서; 상기 앱에서 발생된 음파를 유무선 네트워크를 통해 감지하면서 공간 위치정보를 인식할 수 있게 시설물의 특정 좌표에 다수개 설치된 음파센서; 상기 음파센서에서 인식된 스마트폰의 공간위치 정보와 모션센서에서 전송된 모션을 인식하여 브로트케스팅 하는 비콘; 상기 비콘에서 전송된 정보를 스마트폰의 공간위치를 제어하는 운영서버를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 기반의 공간위치 추적시스템{Space-based positioning system of the hybrid}

본 발명은 복합 기반의 공간위치 추적시스템에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 관공서, 오피스 건물, 백화점, 쇼핑몰, 박물관, 미술관 등과 같은 각종 건축시설물의 실외 및 실내에서 스마트폰 사용자의 층간 위치를 포함한 모든 공간에 존재하는 스마트폰 사용자에 대하여 정확한 공간 위치측정을 통하여 정보보안 및 출입통제 외 다양한 응용분야에 사용할 수 있도록 하기 위한 복합 기반의 공간위치 추적시스템에 관한 것이다.

종래에는 이러한 스마트폰 사용자의 위치를 실시간 추적하는 기술이 사용된다. 그 예로서, 스마트폰을 소지한 이동통신 단말기를 이용한 위치 추적 방식이 있다. 그런데, 이러한 방식은 이동통신사의 정액제 서비스 가입이 별도로 요구되고, 이동통신사에서 제공하는 프로그램의 사용시 주기적인 약정 금액이 발생하므로 비용적인 부담이 작용하는 편이다. 또한, 기지국에 의해 제공되는 데이터를 이용하여 위치 추적을 수행하므로 위치 오차가 크다는 단점이 있다.

상기와 같이 일반적으로 알려진 위치기반 서비스(LBS: Location Based Service) 제공을 위한 측위 기술은 크게 이동통신망의 기지국 셀 정보인 RF 전파환경 정보를 이용하는 네트워크 기반 방식과 GPS 수신기를 이용한 GPS 측위 방식으로 분류할 수 있다.

그러나, 이러한 방식들은 모두 전파 수신 환경이 좋은 실외에서 사용되기에는 적합하지만 실내와 같은 음영지역에는 적합하지 않다는 문제점이 있고, 고가의 송수신 장비 및 중계 장치가 필요하며, 고 에너지의 전파에 노출시 인체에 해롭다는 문제점이 있었다.

이에, 한국공개특허 제2005-95401호 등을 비롯한 다양한 문헌에서는 음파의 전달시간을 이용하여 삼차원 공간위치를 파악할 수 있는 장치를 제안하고 있다. 즉, 음파의 발생 시간과 음파가 도달하는데 걸린 시간을 이용하여 거리(S=V×T)를 구하고, 삼각측량 방식 등을 이용하여 위치를 파악한다.

그러나, 음파를 이용한 위치 측위 기술들은 단순히 삼차원 공간 위치 그 자체를 파악하는데 그치는 것이라는 점에서 그 응용성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

예컨대, 백화점, 쇼핑몰, 박물과 및 미술관과 같은 다양한 실내에서는 GPS 신호가 포착되지 않아 위치 정보를 활용한 시설 또는 사물의 정보 제공, 이동 편리성, 길 찾기 및 시설물 찾기 등과 같은 서비스를 개발 및 제공하기가 용이하지 않았다.

특히, 근접한 전파발생기에서 발생된 전파의 세기 등을 사용한 경우와 같이 전파에 의존한 측위 시스템은 오차가 크고 변수가 많아 실용적인 기능을 발휘하지 못하고 있다.

그리하여 한국등록특허 제10-1303729호의 음파를 이용한 위치 정보 제공 시스템이 개시되었으나, 상기 구성은 GPS의 신호가 도달하지 않는 실내에서 상대적으로 전파 속도가 느린 음파를 이용하여 전용 단말기 또는 마이크와 스피커가 포함된 일반적인 휴대장비를 소지한 사용자의 현재 위치를 실시간으로 알려줄 수 있는 것으로, 휴대폰 단말기가 느린 음파를 탐지하지 못할 때에는 위치 추적이 불가능한 문제점이 있었던 것이다.

한국공개특허 제10-2005-95401호 한국 등록특허 제10-1303729호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 스마트폰에 설치된 앱의 음파발생기에서 발생하는 음파를 시설물에 설치된 음파센서 및 모션센서가 감지하여 비콘을 통해 위치정보를 브로드케스팅 하여 운영서버에서 위치를 추적하여 제어할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 하이브리드 기반의 공간위치 추적시스템은 스마트폰에 응용프로그램으로 다운받아 인스톨되어 음파발생기에서 음파를 발생시키는 앱;

상기 앱에서 발생된 음파를 통해 스마트폰의 공간위치 모션을 인식하여 비콘을 동작시키는 모션센서;

상기 앱에서 발생된 음파를 유무선 네트워크를 통해 감지하지면서 공간 위치정보를 인식할 수 있게 시설물의 특정 좌표에 다수개 설치된 음파센서;

상기 음파센서에서 인식된 스마트폰의 공간위치 정보와 모션센서에서 전송된 모션을 인식하여 브로트케스팅 하는 비콘;

상기 비콘에서 전송된 정보를 스마트폰의 공간위치를 제어하는 운영서버를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 운영서버에서는 스마트폰에 설치된 앱에 정책을 부여하도록 구성함과 동시에 음파발생기및 음파센서도 제어할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 모션센서는 비콘에 장착된 바데리 수명을 연장함과 동시에 스마트폰의 공간 위치를 인식하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 음파센서는 스마트폰에 설치된 앱 및 장치에서 발생하는 음파를 인식하여 거리를 계산함과 동시에 스마트폰의 앱에 부여된 ID도 인식할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 스마트폰에 설치된 음파발생기에서 발생하는 음파를 이용해 특정 좌표에 설치된 음파센서가 스마트폰 사용자의 공간 위치 거리를 인식하여 계산 한 후, 비콘을 통해 브로드케스팅 하게 되면 운영서버에서 공간 위치정보를 측정하여 제어하도록 함으로서, 스마트폰 사용자의 정보 보안을 관리를할 수 있는 효과가 있다.

따라서 스마트폰 사용자의 위치를 인식하여 제어하게 되면, 정보보안 및 스마트폰 사용자의 시설물 내 출입통제 등을 제어할 수 있으므로 다양한 정보분야에 응용하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공간위치 추적을 파악하기 위한 논리적 구성도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

본 발명에 따른 하이브리드 기반의 공간위치 추적시스템에 대하여 구체적으로 도 1을 통하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 관공서 등과 같은 시설물(10) 내부로 출입하는 다수의 사용자가 사용하는 스마트폰(20)에 음파를 발생하는 음파발생기(22)와 운영서버(60)의 정책을 제어하도록 전송할 수 있는 앱(21)을 다운받아 설치한다. 이때 앱에는 스마트폰(20) 사용자 고유의 ID도 부여된다.

그리고 스마트폰(20) 사용자의 공간위치 정보를 인식하여 브로드케스팅 하는 비콘(30)을 오래 작동하도록 바데리의 수명을 연장할 수 있도록 함과 동시에 스마트폰(20) 사용자의 공간위치에 대한 모션을 인식하도록 모션센서(40)를 구성한다.

또한, 실내에 특정좌표를 설정하여 음파발생기(22)에서 발생되는 음파를 인식한 후, 음파의 거리와 ID를 인식하기 위한 음파센서(50)를 다수개 장착한다.

그뿐만 아니라 상기 음파센서(50)는 스마트폰(20)에 설치된 앱(21)과 음파발생기(22)에서 발생한 음파를 인식하여 공간위치정보의 거리와 ID를 인식하도록 구성한다.

또한, 그리고 상기 음파센서(50)에서 인식한 음파를 인식하여 시설물(10)의 실내 및 실외의 위치정보를 브로드캐스팅하여 운영서버(60)에 전송하는 비콘(30)을 설치한다.

그리고 상기 스마트폰(20)의 앱(21)과, 음파발생기(22), 음파센서(50) 등을 제어하기 위한 운영서버를 설치한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 하이브리드 기반의 공간위치 추적시스템의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 운영서버(60)에서 스마트폰(10) 사용자의 공간위치를 추적하기 위한 실시 예를 들어 설명하고자 한다.

먼저, 스마트폰(20) 사용자는 음파를 발생하고, 운영서버의 제어를 받기 위하여 음파를 추적하기 위한 앱(21)을 다운받아 설치한다. 이때 앱(21)은 음파를 발생하기 위한 음파발생기(22)도 설치됨과 동시에 고유의 ID에 설정이 된다.

그리고 관공서 등과 같은 시설물(10)에 음파를 인식하기 위한 음파센서(50)를 특정좌표에 다수개 설치한다. 이때 음파센서(50)는 스마트폰(10)의 앱(21)에서 발생된 음파를 인식하여 음파의 거리를 측정하여 계산한 후, 공간위치를 파악하여 운영서버(60)로 전송한다.

또한, 스마트폰(20)의 공간위치인 실내 및 실외에서 이동하는 모션을 인식하기 위한 모션센서(40)를 시설물(10)의 실외 설치한다. 이때 모션센서(40)는 공간위치를 파악하여 브로드케스팅하는 비콘(30)을 동작시켜서 (비콘(30)이 오래도록 작동할 수 있도록 바데리의 수명을 연정하게 된다.

그뿐만 아니라 모션센서(40)에서 전송되는 모션은 물론 음파센서(50)에서 전송되는 음파를 인식하여 공간위치를 파악한 후 운영서버(60)에 전송하는 비콘(30)을 설치한다.

그리고 스마트폰(10) 사용자의 공간위치를 파악하여 정보보안 등을 제어하기 위하여 스마트폰(20) 사용자의 스마트폰(20)의 앱(21)에 운영서버(60)에서는 정책을 부여하게 된다. 즉, 정책부여는 스마트폰(10) 사용자의 공간위치 등을 제어하기 위한 것이다.

이와 같이 스마트폰(20)의 앱(21)에 정책(지정된 공간위치)이 부여되어, 스마트폰 사용자가 시설물(10) 등의 출입구를 통해 내부로 진입할 때, 모션센서(40)는 스마트폰(20)의 앱(21)에서 발생되는 음파를 인식하여 실내인지, 실외인지 모션을 인식하여 비콘(30)에 전송하게 된다. 이때 비콘(30)은 모션센서(40)에 전송된 모션을 인식하여 실외일 때 브로드케스팅 한다. 이를 스마트폰에 설치된 앱(21)은 위치정보를 취득하여 운영서버(60)에 전송하게 되면 운영서버(60)는 스마트폰(20) 사용자의 실외 공간위치를 파악하게 된다.

그리고 모션센서(60)는 비콘(30)을 오래도록 작동할 수 있게 바데리의 수명을 연장할 수 있도록 한다.

상기와 같이 비콘(30)에서 모션을 인식 후 브로트케스팅 함과 동시에 스마트폰(20) 사용자가 시설물(10) 내로 진입하여 스마트폰(20)에서 발생한 음파에 대해서는 시설물의 특정 좌표에 설치된 음파센서(50)가 스마트폰(10) 사용자들의 앱(21)에서 발생한 음파를 인식하여 거리를 계산하여 공간위치를 파악하여 운영서버(60)와 비콘(30)에 전송하게 되면, 비콘(30)도 이를 실내인지 실외인지를 브로트케스팅하여 운영서버(60)에 전송하게 된다.

따라서 운영서버(60)에서는 음파센서(50)와, 비콘(300에서 브로케스팅하여 전송된 위치정보를 이용하여 스마트폰(10) 사용자의 ID를 파악하여 공간 위치를 추적하게 되는 것이다.

이와 같이 스마트폰(10) 사용자는 지정된 공간위치로 이동하지 않고 이탈하게 되면, 운영서버(60)에서 적용한 정책을 받은 앱을 통하여 이를 제어함으로 보안정보를 관리하게 되는 것이다.

10. 시설물 20. 스마트폰
21. 앱 22. 음파발생기
30. 비콘 40. 모션센서
50. 음파센서 60. 운영서버

Claims (3)

1. 스마트폰에 응용프로그램으로 다운받아 인스톨되어 음파발생기에서 음파를 발생시키는 앱;
   상기 앱에서 발생된 음파를 통해 스마트폰의 공간위치 모션을 인식하여 비콘을 동작시키는 모션센서;
   상기 앱에서 발생된 음파를 유무선 네트워크를 통해 감지하지면서 공간 위치정보를 인식할 수 있게 시설물의 특정 좌표에 다수개 설치된 음파센서;
   상기 음파센서에서 인식된 스마트폰의 공간위치 정보와 모션센서에서 전송된 모션을 인식하여 브로트케스팅 하는 비콘;
   상기 비콘에서 전송된 정보를 스마트폰의 공간위치를 제어하는 운영서버를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 하이브리드 기반의 공간위치 추적시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 운영서버에서는 스마트폰에 설치된 앱에 정책을 부여하도록 구성함과 동시에 음파발생기 및 음파센서도 제어할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 하이브리드 기반의 공간위치 추적시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 음파센서는 스마트폰에 설치된 앱에서 발생하는 음파를 인식하여 거리를 계산함과 동시에 스마트폰의 앱에 부여된 ID도 인식할 수 있도록 구성한 특징으로 하는 하이브리드 기반의 공간위치 추적시스템.

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