KR20190047270A - 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내에 위치하고 있는 시각 장애인이 사용자 단말을 사용하여 와이파이(Wi-Fi) 신호와 사용자 단말에 구비된 각종 센서에서 측정한 센싱정보를 토대로 특정 목적지까지 최적의 경로를 음성으로 안내받아 이동할 수 있도록 하고, 이동과정에서 와이파이 신호가 도달되지 않는 음영지역에 위치하더라도 경로 안내의 중단 없이 사용자 단말에서 측정하는 센싱정보를 토대로 목적지까지 경로 안내를 지속적으로 제공받을 수 있도록 하는 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR GUIDING INDOOR ROUTE FOR VISUALLY IMPAIRED AND METHOD BY USING THE SAME}

본 발명은 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에 위치하고 있는 시각 장애인이 사용자 단말을 사용하여 와이파이(Wi-Fi) 신호와 사용자 단말에 구비된 각종 센서에서 측정한 센싱정보를 토대로 특정 목적지까지 최적의 경로를 음성으로 안내받아 이동할 수 있도록 하고, 이동과정에서 와이파이 신호가 도달되지 않는 음영지역에 위치하더라도 경로 안내의 중단 없이 사용자 단말에서 측정하는 센싱정보를 토대로 목적지까지 경로 안내를 지속적으로 제공받을 수 있도록 하는 실내 경로 안내 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 들어 스마트폰의 위치 정보를 이용한 애플리케이션 서비스의 개발이 활발해지고 있으며, 이에 따라 위치 기반 서비스(Location Based Service) 시장이 급속하게 증가하고 있다.

초기의 위치 기반 서비스는 GPS(Global Positioning System)와 같은 위성항법시스템을 통해 사용자의 위치정보 획득이 가능한 실외공간에 한정되었지만, 최근 실내공간이 복합화 되어 대부분의 일상생활이 실내공간에서 이루어질 수 있게 됨에 따라 주로 실외공간을 대상으로 제공되어 오던 위치 기반 서비스는 그 범위를 점차 실내공간으로 확대하고 있으며, 실내 위치 기반 서비스의 수요 증가에 따라 실내공간에서 사용자 또는 사물의 위치를 측정, 추정할 수 있는 실내 위치측위 기술의 중요성이 날로 강조되고 있다.

이때 기존에 많이 사용되었던 GPS와 같은 위성항법시스템은 실외 환경에서 매우 높은 성능을 보이는 것과 대조적으로 위성으로부터의 수신신호가 미약하고 LOS(Line Of Sight)가 보장되지 않는 점 등의 원인으로 인하여 터널, 주차장, 건물 안과 같은 실내 환경에서의 측위가 매우 어려운 상황이다.

이에 따라 최근에는 GPS 수신이 어려운 실내 환경에서 와이파이 신호를 이용한 위치 추정 기술이 학계 및 산업계에서 많은 관심을 모으고 있다. 이러한 와이파이를 이용한 실내 위치 추정은 기기 값이 저렴할 뿐 아니라 이미 많은 빌딩 내에 다수의 AP(Access Point)들이 설치되어 있어 기존 인프라를 이용할 수 있는 장점이 있다. 또한 와이파이 기반의 위치 추정은 수신되는 무선 트래픽만 검사하면 되기 때문에 매우 효율적인 방식이며, 직진성을 갖는 레이저나 카메라 등과 달리 와이파이 신호는 장애물로 가로막힌 공간이나 구부러진 공간에도 전달이 가능하다는 장점이 있다.

한편, 시각 장애인의 활동범위가 늘어나면서 복잡하고 대형화된 건물들 속에서 목적지까지 안전하게 찾아가기란 쉽지 않다.

또한 종래에는 시각 장애인을 위해 GPS 신호나 음성 알림 정보, 점자 유도 블록, 음향 신호기 등을 활용한 안내 시스템이 사용되고 있지만, 이는 대부분 실외 안내 시스템으로 실내에서는 적합하지 않은 문제점이 있었다.

따라서 본 발명에서는 실내에 위치하고 있는 시각 장애인이 사용자 단말을 사용하여 와이파이 신호와 사용자 단말에 구비된 각종 센서에서 측정한 센싱정보를 토대로 특정 목적지까지 최적의 경로를 음성으로 안내받아 이동할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

또한 본 발명은 시각 장애인이 사용자 단말을 사용하여 특정 목적까지의 경로를 안내받아 이동하는 과정에서 와이파이 신호가 도달되지 않는 음영지역에 위치하더라도 경로 안내의 중단 없이 사용자 단말에서 측정하는 센싱정보를 토대로 목적지까지 경로 안내를 지속적으로 제공받을 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.

먼저 한국공개특허 제2017-0015693호(2017.02.09.)는 비콘장치를 이용한 실내안내 서비스 시스템 및 그 서비스 방법에 관한 것으로, 비콘장치가 설치되고, 실내 안내서비스 어플리케이션이 설치된 사용자 모바일 단말; 목적지로 연결되는 적어도 하나의 영역에 각각 설치된 비콘센서; 및 상기 비콘센서의 비콘존 영역에 위치하고, 목적지로 경로정보에 기준이 되는 위치에 설치되는 적어도 하나의 길안내 마커를 포함하되, 상기 모바일 기기가 상기 길안내 마커의 위치에 있는지를 판단하고, 상기 길안내 마커의 위치의 위치정보 및 방향정보를 바탕으로 상기 실내안내 서비스 어플리케이션을 활성화하여 상기 목적지 경로정보를 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 선행기술은 실내에서 쉽게 인지 가능하고 정확하게 목적지 경로를 안내할 뿐만 아니라, 간단한 어플리케이션 프로그램을 이용하여 직관적이고 사용자 편의성이 높은 효과를 제공하는 것으로서, 어플리케이션 프로그램을 사용하여 목적지 경로를 이용하는 점에서 본 발명의 시각 장애인이 보유한 사용자 단말을 통해 실내의 특정 목적지까지 경로를 안내받는 구성과 일부 유사성이 있다.

하지만 본 발명은 와이파이 신호와 사용자 단말에 구비된 각종 센서에서 측정한 센싱정보를 토대로 시각 장애인이 사용자 단말을 통해 자신이 설정한 실내의 특정 목적지까지 최적의 경로를 음성으로 안내받아 이동할 수 있는 기술적 구성을 제시하고 있는 반면, 상기 선행기술은 모바일 단말이 실내안내 서버로부터 목적지 경로안내를 제공받아 길 안내 서비스를 수행하는 기술적 구성을 제시하는 것으로서, 사용자 단말에서 직접 현재의 위치 추정과 추정된 위치를 기반으로 한 경로 안내를 수행하는 본 발명과 기술적 특징의 차이점이 분명하다.

그리고 본 발명에서 제시하고 있는 시각 장애인이 사용자 단말을 통해 실내의 특정 목적지까지의 경로를 안내받는 과정에서 음영지역에 위치하더라도 경로 안내가 중단되지 않는 기술적 구성은 상기 선행기술에는 전혀 제시되어 있지 않은 본 발명만의 특징적 구성이다.

또한 한국등록특허 제0841712호(2008.06.26.)는 무선 신호 세기를 이용한 동적 정적 물체에 대한 실내 네비게이션 시스템에 관한 것으로, 웨어러블 형태의 단말기를 착용한 사용자의 손가락에 착용 가능한 포인팅 장치를 제공하여 사용자가 지목한 장치에 대한 정보를 직관적으로 알 수 있게 하고 사용자의 위치 정보를 중앙 시스템에 전달하여 목적지에 도달하기 위한 경로를 중앙 시스템에서 제공하여 정지한 물체뿐 아니라 움직이는 사용자를 찾고 만나는데 효율적인 네비게이션 시스템을 제공하는 것을 기술적 특징으로 한다.

상기 선행기술은 사용자가 팔에 착용한 단말기와 중앙 위치 서버에 의해 정지한 물체뿐만이 아니라 움직이는 사용자에 대한 항법을 신청자일방 탐색 모드, 양방 협상 탐색 모드, 피 신청자 일방 탐색모드 중 한 가지를 선택하여 탐색할 수 있는 효과를 제공하는 것으로서, 환경에 존재하는 센서의 신호세기를 측정하여 자신의 위치를 알아내어 중앙 위치서버로 알림과 동시에 찾고자 하는 물체가 위치하는 방향이나 경로를 알 수 있는 구성을 제시하는 점에서 본 발명의 특정 목적지까지 최적의 경로를 안내받아 이동하는 구성과 일부 유사성이 있다.

하지만 본 발명은 시각 장애인이 보유한 사용자 단말에서 직접 와이파이 신호와 사용자 단말에 구비된 각종 센서에서 측정한 센싱정보를 토대로 실내의 특정 목적지까지 최적의 경로를 음성으로 안내받아 이동하는 기술적 구성을 제시하고 있는 반면, 상기 선행기술은 사용자가 팔에 장착한 단말기에서 측정한 신호세기와 방향정보를 중앙 위치서버로 알림과 동시에 중앙 위치서버에서 제공되는 정보를 토대로 찾고자 하는 물체가 위치하는 방향이나 경로를 알 수 있는 기술적 구성을 제시하고 있기 때문에 양자간의 기술적 구성의 차이점이 있다.

그리고 상기 선행기술은 본 발명에서 제시하고 있는 시각 장애인이 사용자 단말을 통해 실내의 특정 목적지까지의 경로를 안내받는 과정에서 음영지역에 위치하더라도 경로 안내가 중단되지 않는 기술적 구성의 기재가 없다.

즉 상기 선행기술들은 모바일 단말이 실내안내 서버로부터 목적지 경로안내를 제공받아 길 안내 서비스를 수행하는 구성, 환경에 존재하는 센서의 신호세기를 측정하여 자신의 위치를 알아내어 중앙 위치서버로 알림과 동시에 찾고자 하는 물체가 위치하는 방향이나 경로를 알 수 있는 구성을 제시하고 있지만, 본 발명의 기술적 특징인 사용자 단말에서 직접 현재의 위치 추정과 추정된 위치를 기반으로 실내의 특정 목적지까지의 경로를 안내하는 구성, 시각 장애인이 사용자 단말을 통해 실내의 특정 목적지까지의 경로를 안내받는 과정에서 음영지역에 위치하더라도 경로 안내가 중단되지 않는 구성에 대해서는 아무런 기재가 없기 때문에 기술적 차이점이 분명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 실내에 위치하고 있는 시각 장애인이 사용자 단말을 통해 원하는 목적지까지의 경로를 실시간으로 안내받아 이동할 수 있는 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 시각 장애인이 사용자 단말을 통해 와이파이 신호와 사용자 단말에 구비된 가속도센서, 지자기센서, 자이로센서, 고도센서 또는 이들의 조합을 포함한 각종 센서에서 측정한 센싱정보를 토대로 자신이 설정한 실내의 특정 목적지까지 최적의 경로를 음성으로 안내받아 이동할 수 있는 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 시각 장애인이 실내의 특정 목적지까지 경로 안내를 제공받는 과정에서 일시적으로 음영지역에 위치하더라도 경로 안내의 중단 없이 사용자 단말에 구비된 각종 센서에서 측정하는 센싱정보를 토대로 목적지까지의 경로 안내를 지속적으로 제공받을 수 있는 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 시각 장애인이 음영지역에서 사용자 단말의 센싱정보를 토대로 경로 안내를 제공받는 과정에서 사전에 설정된 임계값을 벗어나는 급격한 가속, 방향전환, 고도변화 또는 이들의 조합을 포함한 이벤트가 발생하면 해당 센싱정보를 필터링하여 경로 안내에 반영하지 않도록 함으로써, 오류 발생을 방지하도록 하는 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 시각 장애인이 실내의 특정 목적지까지 경로 안내를 제공받는 과정에서 음영지역에 위치하면 사용자 단말에서 음성인식 기능을 활성화하여 방송을 포함한 주변의 음성정보를 인식하고, 인식한 음성정보를 토대로 현재의 위치를 추정한 후 이를 사용자 단말의 센싱정보와 함께 활용하여 목적지까지의 경로 안내를 수행하도록 하는 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 실내 경로 안내 장치는, 실내공간에 구비된 AP로부터 수신한 와이파이 신호의 수신신호강도와 사용자 단말 자체에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보를 토대로 현재 위치를 추정하는 위치 추정부 및 상기 추정한 현재 위치를 토대로 시각 장애인이 설정한 특정 목적지까지의 경로정보를 제공하는 경로 안내부를 포함하고, 상기 목적지까지의 경로정보는, 영상, 음성 또는 이들의 조합을 통해 제공되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 위치 추정부는 상기 사용자 단말이 와이파이 신호가 수신되지 않는 음영지역에 위치하는지를 판단하고, 상기 판단결과 상기 사용자 단말이 상기 음영지역에 위치하면, 상기 사용자 단말 자체에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보만을 사용하여 현재 위치를 추정하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 경로 안내부는 상기 음영지역에 진입하기 직전에 상기 위치 추정부에서 확인한 위치정보를 기준점으로 시각 장애인의 목적지 설정에 따라 사전에 알고 있는 예상경로를 참조하여, 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공하되, 상기 예상경로와 상기 위치 추정부에서 상기 센싱정보를 토대로 추정한 현재 위치에 따른 실제 이동경로를 매칭하여 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보의 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 위치 추정부는 상기 경로 안내부를 통해 상기 음영지역에서 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공할 때, 상기 사용자 단말 자체에서 측정한 상기 센싱정보가 사전에 설정된 임계값을 벗어나는지의 여부를 판단하고, 판단결과 상기 센싱정보가 상기 임계값을 벗어나면 급격한 가속, 방향전환, 고도변화 또는 이들의 조합을 포함한 이벤트 발생으로 인식하여 상기 센싱정보를 필터링하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 실내 경로 안내 장치는, 상기 사용자 단말이 음영지역에 위치하면 활성화되어 방송이나 사용자 음성을 포함한 음성정보를 인식하는 음성 인식부를 더 포함하며, 상기 인식한 음성정보는 상기 사용자 단말이 음영지역에 위치할 때 상기 위치 추정부에서 수행하는 현재의 위치 추정에 활용되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 실내 경로 안내 장치는, 상기 사용자 단말에 현재 위치하고 있는 실내공간에 대한 정보가 존재하지 않는 경우, 네트워크를 통해 IPS(Indoor Positioning Service) 관리서버로 통신 접속을 수행하고, 상기 IPS 관리서버로부터 건물내부정보, AP 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 또는 이들의 조합을 포함한 해당 실내공간에 대한 정보를 제공받는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러. 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 경로 안내 방법은, 위치 추정부에서, 실내공간에 구비된 AP로부터 수신한 와이파이 신호의 수신신호강도와 사용자 단말 자체에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보를 토대로 현재 위치를 추정하는 위치 추정 단계 및 경로 안내부에서, 상기 추정한 현재 위치를 토대로 시각 장애인이 설정한 특정 목적지까지의 경로정보를 제공하는 경로정보 제공 단계를 포함하고, 상기 목적지까지의 경로정보는, 영상, 음성 또는 이들의 조합을 통해 제공되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 위치 추정 단계는, 상기 위치 추정부에서, 상기 사용자 단말이 와이파이 신호가 수신되지 않는 음영지역에 위치하는지를 판단하는 음영지역 판단 단계 및 상기 판단결과 상기 사용자 단말이 상기 음영지역에 위치하면, 상기 사용자 단말 자체에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보만을 사용하여 현재 위치를 추정하는 음영지역 위치 추정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 경로정보 제공 단계는, 상기 경로 안내부에서, 상기 음영지역에 진입하기 직전에 상기 위치 추정부에서 확인한 위치정보를 기준점으로 시각 장애인의 목적지 설정에 따라 사전에 알고 있는 예상경로를 참조하여, 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공하는 경로정보 지속제공 단계를 더 포함하며, 상기 예상경로와 상기 위치 추정부에서 상기 센싱정보를 토대로 추정한 현재 위치에 따른 실제 이동경로를 매칭하여 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보의 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 위치 추정 단계는, 상기 경로 안내부를 통해 상기 음영지역에서 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공할 때, 상기 위치 추정부에서 상기 사용자 단말 자체에서 측정한 상기 센싱정보가 사전에 설정된 임계값을 벗어나는지의 여부를 판단하는 이벤트 발생 판단 단계 및 상기 판단결과 상기 센싱정보가 상기 임계값을 벗어나면, 상기 위치 추정부에서 급격한 가속, 방향전환, 고도변화 또는 이들의 조합을 포함한 이벤트 발생으로 인식하여 상기 센싱정보를 필터링하는 센싱정보 필터링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 실내 경로 안내 방법은, 상기 사용자 단말이 음영지역에 위치하면, 음성 인식부를 활성화하여 방송이나 사용자 음성을 포함한 음성정보를 인식하는 음성 인식 단계를 더 포함하며, 상기 인식한 음성정보는 상기 사용자 단말이 음영지역에 위치할 때 상기 위치 추정부에서 수행하는 현재의 위치 추정에 활용되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 실내 경로 안내 방법은, 상기 사용자 단말에 현재 위치하고 있는 실내공간에 대한 정보가 존재하지 않으면, 통신부를 통해 IPS 관리서버와 통신 접속을 수행하는 단계 및 상기 통신부에서 상기 IPS 관리서버로부터 건물내부정보, AP 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 또는 이들의 조합을 포함한 해당 실내공간에 대한 정보를 제공받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법에 따르면, 시각 장애인이 사용자 단말을 통해 와이파이 신호와 사용자 단말에 구비된 가속도센서, 지자기센서, 자이로센서, 고도센서 등의 각종 센서에서 측정한 센싱정보를 토대로 자신이 설정한 실내의 특정 목적지까지 최적의 경로를 음성으로 안내받음으로써, 전통적으로 사용하던 지팡이나 안내견의 도움에 의존하지 않고서 안전하고 빠르게 목적지까지 이동할 수 있는 효과가 있다.

또한 시각 장애인이 실내의 특정 목적지까지 경로 안내를 제공받는 과정에서 일시적으로 음영지역에 위치하더라도 경로 안내의 중단 없이 목적지까지의 경로 안내를 지속적으로 제공받을 수 있으므로 안전하고 편리한 이동을 보장할 수 있는 효과가 있다.

또한 시각 장애인이 음영지역에서 경로 안내를 제공받는 과정에서 사전에 설정된 임계값을 벗어나는 급격한 가속이나 방향전환 등이 발생하면 이를 무시하고 경로 안내에 반영하지 않기 때문에 경로 안내의 오류 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 시각 장애인이 경로 안내를 제공받는 과정에서 음영지역에 위치하면 사용자 단말에서 자동으로 음성인식 기능을 활성화하여 주변의 음성정보를 인식하고, 이를 토대로 현재의 위치를 추정하여 목적지까지의 경로 안내를 수행함으로써, 음영지역에서의 위치 추정의 정확도를 높임은 물론 경로 안내의 오류를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용된 시각 장애인용 실내 경로 안내 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1의 사용자 단말의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 IPS 관리서버의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각 장애인용 실내 경로 안내 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.

우선 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명에서는 실내 경로 안내서비스를 이용하는 대상자로 시각 장애인을 예로하여 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 그 이외에 특정 실내공간을 처음 방문하거나 실내공간이 매우 넓어 특정 위치까지 찾아가기 어려운 노인, 환자, 일반인 등을 대상으로 서비스를 수행할 수 있음을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각 장애인용 실내 경로 안내 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명이 적용된 시각 장애인용 실내 경로 안내 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실내 경로 안내 장치는 사용자 단말(100), 복수 개의 AP(200), IPS 관리서버(300), 데이터베이스(400) 등으로 구성된다.

사용자 단말(100)은 스마트폰, 태블릿 등의 통신기기로서, 건물, 지하상가, 지하철 역사 등의 특정 실내장소에 위치하고 있는 시각 장애인이 원하는 목적지까지 음성, 영상 등을 통해 이동경로를 안내받을 수 있는 프로그램(예를 들어, 실내 경로 안내 애플리케이션)이 설치되어 있다.

상기 사용자 단말(100)은 특정 실내공간에서 원하는 목적지까지 경로안내를 제공받기를 원하는 사용자의 조작을 토대로 기 설치된 실내 경로 안내 애플리케이션을 실행하고, 현재 위치하고 있는 건물, 지하상가 등의 실내정보(예를 들어, 실내 맵, AP 설치 정보 등)가 사용자 단말(100)에 저장되어 있는지를 확인한다. 이때 상기 사용자 단말(100)에 사용자가 위치하고 있는 실내정보가 없다면, 상기 사용자 단말(100)은 네트워크를 통해 IPS 관리서버(300)로 통신접속을 진행하고, 상기 IPS 관리서버(300)로부터 사용자가 위치하고 있는 건물, 지하상가 등에 대한 실내정보를 제공받는다.

또한 상기 사용자 단말(100)은 실내 경로 안내 애플리케이션의 실행 이후 사용자가 위치하고 있는 장소의 실내정보가 확인되면, 사용자로부터 원하는 특정 목적지 정보를 텍스트나 음성으로 입력받은 후, 실내 경로 안내 서비스를 시작한다.

즉 상기 사용자 단말(100)은 현재 사용자의 위치에서 실내공간에 구비된 다수의 AP(200)로부터 와이파이 신호를 수신하고, 상기 사용자 단말(100) 자체에 구비되어 있는 가속도 센서, 지자기 센서, 자이로 센서, 고도 센서 또는 이들의 조합을 포함한 각종 센서에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보를 확인한 다음, 상기 AP(200)로부터 수신한 상기 와이파이 신호의 수신신호강도(RSS, Received Signal Strength)와 상기 사용자 단말(100)에서 측정한 센싱정보를 토대로 현재의 위치를 추정하고, 상기 추정한 현재 위치에서부터 사용자가 원하는 특정 목적지까지의 이동경로를 화면상에 표시하거나 음성으로 출력하여 안내한다.

이에 따라 시각 장애인들이 전통적으로 사용하는 스틱이나 안내견의 도움을 받지 않고 본인이 소유하고 있는 사용자 단말(100)을 통해 안전하고 편리하게 특정 목적지까지 이동할 수 있게 된다. 그리고 상기 사용자 단말(100)에 자체적으로 구비된 각종 센서와 기존에 대량으로 설치되어 있는 AP(200)를 사용하기 때문에 인프라 투자에 따른 비용부담이 전혀 없으며, 소프트웨어만 개발하면 즉시 상용화할 수 있는 장점이 있다.

이때 상기 사용자 단말(100)은 상기 와이파이 신호의 수신신호강도를 핑거프린팅(finger printing) 방식, 삼각측량 방식 등과 같이 공지된 방식을 사용하여 측정할 수 있다.

또한 상기 사용자 단말(100)은 경로안내를 수행하는 과정에서 상기 AP(200)로부터 와이파이 신호를 수신하지 못하는 지역에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 AP(200)의 서비스 범위 바깥이나 엘리베이터 등에 위치하는 경우 실내 경로 안내 서비스가 중단될 우려가 있다. 예를 들어 도 2에서와 같이 사용자가 경로 B를 통해 도착지점 B까지 이동할 때, 엘리베이터를 이용하는 경우 일시적으로 와이파이 신호가 수신되지 않는 경우가 발생될 수 있는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에서는 상기 사용자 단말(100)이 음영지역에 위치하면 실내 경로 안내 서비스를 중단하지 않고 상기 사용자 단말(100)에 구비된 센서에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보만을 사용하여 현재 위치를 추정하고, 음영지역에 진입하기 직전에 확인한 위치정보를 기준점으로 사전에 알고 있는 특정 목적지까지의 예상경로를 참조하여 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공한다. 이때 상기 사용자 단말(100)은 사전에 알고 있는 예상경로와 상기 센싱정보를 토대로 추정한 현재 위치에 따른 실제 이동경로를 매칭하여 이동하여야 할 경로정보의 보정을 수행할 수 있다.

또한 상기 사용자 단말(100)은 음영지역에서의 경로안내에 대한 정확도를 높이기 위하여, 상기 사용자 단말(100) 자체에서 측정한 센싱정보가 사전에 설정된 임계값을 벗어나면 상기 센싱정보를 필터링하여 경로안내의 에러 발생을 최대한 억제할 수 있도록 한다.

또한 상기 사용자 단말(100)은 와이파이 신호가 수신되지 않는 음영지역에 위치하는 즉시 음성인식 기능을 활성화한 다음, 방송이나 주변 사람들의 음성을 인식하고, 상기 인식한 음성정보에 포함된 엘리베이터의 층 안내 정보, WiFi 신호가 수신되지 않는 특정 매장의 정보를 포함한 특정 단어를 추출하여 현재의 위치 추정에 활용하도록 할 수 있다.

예를 들면, 시각 장애인이 음영지역 중에서 엘리베이터내에 있는 경우, 엘리베이터의 움직임을 토대로 경로를 추정하고 안내하기 어려운 문제가 있는데, 엘리베이터에서 층 안내 음성을 출력하면, 사용자 단말(100)은 이를 인식하여 현재 위치, 즉 몇 층에 도달하였는지 추정할 수 있다. 이리하여 음영지역에서도 더욱 정밀한 경로 안내가 가능하게 된다.

한편 상기 사용자 단말(100)은 시각 장애인의 경우 음성으로 경로안내를 수행하더라도 해당 경로를 따라 이동하지 못하고 이탈하는 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우 즉시 목적지까지의 경로를 재탐색하여 경로안내를 다시 수행한다.

또한 상기 사용자 단말(100)은 특정 실내공간에서 실내 경로 안내 서비스를 이용하는 사용자들의 이동경로에 대한 정보를 주기적으로 IPS 관리서버(300)로 제공함으로써, 상기 IPS 관리서버(300)에서 각 사용자별 보행 상태를 모니터링할 수 있도록 한다.

또한 상기 사용자 단말(100)은 특정 실내공간에 새로 추가된 AP 정보나 음영지역에 대한 정보를 상기 IPS 관리서버(300)로 제공하여, 상기 IPS 관리서버(300)에서 특정 실내공간에 대한 실내정보를 업데이트하여 관리할 수 있도록 한다.

AP(200)는 각 건물의 실내공간에 소정의 간격을 두고 복수 개가 설치되어 있으며, 실내공간을 이동하는 사용자들이 본인이 소지하고 있는 사용자 단말(100)을 사용하여 네트워크를 이용할 수 있도록 지원한다.

IPS 관리서버(300)는 상기 사용자 단말(100)에서 사용하는 실내 경로 안내 프로그램의 제공, 업데이트 등을 수행하며, 층별 맵 정보, AP 설치 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 등을 포함한 각 실내공간별 실내정보를 데이터베이스(400)에 저장하여 관리한다.

또한 상기 IPS 관리서버(300)는 상기 사용자 단말(100)로부터 사용자들의 이동경로에 대한 정보를 주기적으로 제공받고, 이를 모니터링하여 각 사용자들의 보행안전을 확인한다.

이때 본 발명에서 제공하는 실내 경로 안내 서비스는 상기 IPS 관리서버(300)의 개입이 최소화된다. 이는 본 발명의 주요한 특징으로서, 종래에 제시된 실내 경로 안내 서비스는 사용자의 현재 위치 추정이나 경로안내를 서버 측에서 개입하여 처리하지만, 본 발명에서는 상기 IPS 관리서버(300)에서 개입하지 않고 상기 사용자 단말(100)에서 직접 현재 위치의 추정과 경로안내를 수행하는 것이다. 상기 IPS 관리서버(300)는 단지 각 사용자별 동선의 모니터링, 새롭게 추가된 실내정보나 기계학습을 토대로 생성한 최단거리 정보의 제공 등의 한정적인 기능만을 수행한다.

한편 상기 IPS 관리서버(300)는 실내 경로 안내 서비스가 제공되는 각 실내공간에 대한 정보를 기계학습을 통해 업데이트하여 관리할 수 있다. 예를 들어 각 사용자들이 이용하는 실내 경로 안내에 따른 동선 정보를 토대로 목적지까지의 시간, 경로, 음영지역 및 AP에 대한 정보, 방문횟수 등을 수집한 후, 상기 수집한 정보를 입력데이터로 하여 이동패턴을 추출한다. 그리고 상기 추출한 이동패턴을 토대로 기계학습을 수행하여 각 건물에서의 특정 목적지까지의 최단경로에 대한 예측 모델을 생성하여 관리한다.

데이터베이스(400)는 상기 IPS 관리서버(300)의 제어를 토대로 맵이나 AP 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보를 포함한 각 건물, 지하상가, 지하철 역사 등에 대한 실내정보, 실내 경로 안내 서비스를 이용하는 각 사용자별 동선 및 모니터링 정보 등을 저장하여 관리한다.

도 3은 도 1의 상기 사용자 단말(100)의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 단말(100)은 통신부(110), 와이파이 신호 수신부(120), 센서(130), 위치 추정부(140), 경로 안내부(150), 경로정보 출력부(160), 저장부(170), 음성 인식부(180), 제어부(190) 등으로 구성된다.

상기 통신부(110)는 상기 사용자 단말(100)에 현재 위치하고 있는 실내공간에 대한 정보가 존재하지 않으면, 제어부(190)의 제어를 토대로 네트워크를 통해 상기 IPS 관리서버(300)로 통신 접속을 수행하고, 상기 IPS 관리서버(300)로부터 건물내부정보, AP 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 또는 이들의 조합을 포함한 해당 실내공간에 대한 정보를 제공받는 기능을 수행한다.

또한 상기 통신부(110)는 제어부(190)의 제어를 토대로 시각 장애인이 설정한 특정 목적지까지의 실제 이동경로에 대한 정보를 사전에 설정한 시간 간격마다 상기 IPS 관리서버(300)로 제공하여, 상기 IPS 관리서버(300)에서 각각의 시각 장애인별로 이동경로를 모니터링하도록 한다.

상기 와이파이 신호 수신부(120)는 현재 위치에서 건물 내에 구비된 AP(200)로부터 전송되는 와이파이 신호를 수신하고, 상기 수신한 와이파이 신호의 수신신호강도를 측정하여 상기 위치 추정부(140)로 출력한다.

상기 센서(130)는 가속도 센서, 자지기 센서, 자이로 센서, 고도센서 또는 이들의 조합을 포함하고, 사용자의 이동에 따라 속도, 방향, 거리, 고도 등을 측정하며, 측정한 센싱정보를 상기 위치 추정부(140)로 출력한다.

상기 위치 추정부(140)는 상기 와이파이 신호 수신부(120)로부터 입력되는 와이파이 신호의 수신신호강도와 상기 센서(130)로부터 입력되는 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보를 토대로 사용자 단말(100)의 현재 위치를 추정한다.

또한 상기 위치 추정부(140)는 사용자가 설정한 목적지에 도달할 때까지 이동경로 안내하는 과정에서 상기 사용자 단말(100)이 와이파이 신호가 수신되지 않는 음영지역에 위치하는지를 판단하고, 판단결과 상기 사용자 단말(100)이 음영지역에 위치하는 경우에는 상기 센서(130)로부터 입력되는 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보만을 사용하여 현재 위치를 추정한다. 즉 음영지역에서는 와이파이 신호가 수신되지 않으므로 음영지역을 벗어날 때까지 실내 경로 안내 서비스를 중단하지 않도록 상기 센싱정보만으로 경로안내를 수행하도록 하는 것이다.

또한 상기 위치 추정부(140)는 상기 경로 안내부(150)를 통해 상기 음영지역에서 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공할 때, 상기 센서(130)에서 측정한 센싱정보가 사전에 설정된 임계값을 벗어나는지의 여부를 판단하고, 판단결과 상기 센싱정보가 상기 임계값을 벗어나면 급격한 가속, 방향전환, 고도변화 또는 이들의 조합을 포함한 이벤트 발생으로 인식하여 상기 센싱정보를 필터링한다. 즉 상기 센서(130)에서 측정한 센싱정보가 사람의 움직임이나 행동범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 해당 정보를 필터링하여 경로 안내부(150)에서 경로정보 안내에 사용하지 않도록 함으로써, 실내 경로 안내를 수행할 때 에러가 발생되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

상기 경로 안내부(150)는 상기 위치 추정부(140)에서 추정한 상기 사용자 단말(100)의 현재 위치를 토대로 사용자가 설정한 특정 목적지까지의 경로정보를 산출하고, 산출한 경로정보를 상기 경로정보 출력부(160)를 통해 영상, 음성 또는 이들의 조합을 통해 제공되도록 한다.

또한 상기 경로 안내부(150)는 상기 위치 추정부(140)의 판단결과를 토대로 상기 사용자 단말(100)이 음영지역에 진입하기 직전에 상기 위치 추정부(140)에서 확인한 위치정보를 기준점으로 시각 장애인의 목적지 설정에 따라 사전에 알고 있는 예상경로를 참조하여, 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공할 수 있다.

이때 상기 경로 안내부(150)는 이미 알고 있는 특정 목적지까지의 상기 예상경로와 상기 위치 추정부(140)에서 상기 센싱정보를 토대로 추정한 현재 위치에 따른 실제 이동경로를 매칭하여 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보의 보정을 수행하는 것이 바람직하다.

상기 경로정보 출력부(160)는 상기 경로 안내부(150)에서 산출한 경로정보를 토대로 사용자가 설정한 목적지까지의 경로를 영상, 음성 또는 이들의 조합을 통해 출력한다.

이때 상기 경로정보 출력부(160)는 상기 경로 안내부(150)에서 산출한 특정 목적지까지의 경로정보를 화면상에 문자, 그래픽 등으로 표시하는 표시부(162)와, 특정 목적지까지의 경로정보를 음성으로 변환하여 스피커를 통해 출력하는 TTS(Text To Speech)부(164)로 구성된다.

상기 저장부(170)는 실내 경로 안내 서비스를 제공하기 위한 각종 동작프로그램(즉 애플리케이션)이 저장되어 있으며, 각 건물, 지하상가, 지하철 역사 등의 실내정보(즉 각 층별 맵 정보, AP 설치 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 등)가 저장되어 있다.

상기 음성 인식부(180)는 정상적인 실내 경로 안내를 수행하는 경우에는 동작되지 않고, 상기 사용자 단말(100)이 음영지역에 위치하면 제어부(190)의 제어를 토대로 활성화되며, 현재 위치에서의 방송이나 주변의 사용자 음성을 포함한 음성정보를 인식하는 기능을 수행한다.

이때 상기 음성 인식부(180)에서 인식한 음성정보는 상기 위치 추정부(140)로 제공되며, 상기 위치 추정부(140)에서 상기 사용자 단말(100)이 음영지역에 위치할 때 현재의 위치를 추정하는데 사용된다.

상기 제어부(190)는 상기 사용자 단말(100)의 동작을 총괄적으로 제어하는 기능을 수행하는 부분으로서, 상기 와이파이 신호 수신부(120)에서의 와이파이 신호 수신 및 수신신호강도를 측정, 상기 센서(130)에서의 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보 측정, 상기 위치 추정부(140)에서의 현재 위치 추정, 상기 경로 안내부(150)에서의 목적지까지의 실내 경로 안내를 제어한다.

또한 상기 제어부(190)는 상기 사용자 단말(100)이 음영지역에 위치할 때 상기 위치 추정부(140)에서의 상기 센서(130)에서 측정한 센싱정보만을 이용한 현재 위치의 추정, 상기 경로 안내부(150)에서의 목적지 설정에 따라 사전에 알고 있는 예상경로를 참조한 이동하여야 할 경로정보의 안내를 제어한다. 그리고 상기 사용자 단말(100)이 음영지역에 위치할 때 상기 음성 인식부(180)의 활성화 및 현재 위치에서의 방송이나 주변의 사용자 음성을 포함한 음성정보의 인식, 상기 인식한 음성정보를 토대로 한 상기 위치 추정부(140)에서의 현재 위치 추정을 제어한다.

또한 상기 제어부(190)는 상기 통신부(110)에서의 네트워크를 통한 상기 IPS 관리서버(300)와의 통신 접속, 맵 정보나 AP 정보를 포함한 해당 실내공간에 대한 정보와 프로그램 업데이트 정보의 수신, 특정 목적지까지의 사용자 이동경로 정보의 전송을 제어한다.

도 4는 도 2의 상기 IPS 관리서버(300)의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 IPS 관리서버(300)는 통신부(310), 실내정보 제공부(320), 모니터링부(330), 표시부(340), 실내정보 관리부(350), 제어부(360) 등으로 구성된다.

상기 통신부(310)는 네트워크를 통해 상기 사용자 단말(100)과 통신 접속을 수행하여 상기 사용자 단말(100)에서 요청한 특정 실내공간의 맵 정보, AP 설치 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 등을 포함한 실내정보를 전송하며, 상기 사용자 단말(100)로부터 실내 경로 안내 서비스를 이용하는 각 사용자별 이동경로에 대한 정보를 전송받는다.

또한 상기 통신부(310)는 실내 경로 안내 서비스에 이용되는 각종 프로그램에 대한 업데이트 정보를 상기 사용자 단말(100)로 제공한다. 이때 상기 업데이트 정보는 새롭게 추가된 건물 등의 실내정보, 각 실내공간에서의 경로안내 정보를 기계학습을 토대로 생성한 최단거리 정보 등이다.

상기 실내정보 제공부(320)는 상기 사용자 단말(100)의 요청에 따라 특정 실내공간에 대한 정보, 즉 실내 경로 안내 서비스를 제공하는 상기 사용자 단말(100)에 저장되어 있지 않는 특정 실내공간의 각 층별 맵 정보, AP 설치 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 등을 데이터베이스(400)에서 추출하여 상기 통신부(310)를 통해 해당 사용자 단말(100)로 제공한다.

상기 모니터링부(330)는 상기 통신부(310)를 통해 상기 사용자 단말(100)로부터 주기적으로 제공되는 실내 경로 안내에 따른 동선 정보를 표시부(340)를 통해 표시하여 모니터링을 수행한다. 즉 실내 경로 안내 서비스를 사용하는 시각 장애인이 정상적으로 경로안내를 받고 있는지, 경로안내 과정에서 위험요소가 없는지의 여부를 모니터링하는 것이다.

상기 표시부(340)는 상기 사용자 단말(100)로부터 제공되는 특정 목적지까지 사용자가 이동하는 동선을 화면상에 표시된 맵 상에 중첩하여 표시한다.

상기 실내정보 관리부(350)는 실내 경로 안내 서비스를 위한 애플리케이션의 업데이트, 각 실내공간에 대한 각 층별 맵 정보, AP 설치 정보, 특정 목적지까지의 최단경로에 대한 정보 등의 업데이트를 수행하여 데이터베이스(400)에 저장하며, 사전에 설정된 주기나 필요시 업데이트된 관련 정보를 상기 사용자 단말(100)로 제공한다.

이때 상기 실내정보 관리부(350)는 각 실내공간에 대한 각 층별 맵 정보, AP 설치 정보, 특정 목적지까지의 최단경로에 대한 정보 등의 업데이트를 수행할 때, 각 실내공간에서 다양한 사용자들에 의해 수행된 목적지까지의 시간, 경로, 음영지역 및 AP에 대한 정보, 방문횟수 등을 수집하고, 이를 토대로 기계학습을 수행하여 관련 정보를 업데이트할 수 있다.

상기 제어부(360)는 상기 IPS 관리서버(300)의 동작을 총괄적으로 제어하는 기능을 수행하는 부분으로서, 상기 통신부(310)에서의 상기 사용자 단말(100)과의 특정 실내공간에 대한 정보(맵 정보, AP 정보, 특정 목적지의 최단거리 정보 등)의 전송, 실내 경로 안내 서비스를 이용하는 각 사용자별 이동경로에 대한 정보의 수신, 실내 경로 안내 서비스에 이용되는 각종 프로그램에 대한 업데이트 정보의 전송을 제어한다.

또한 상기 제어부(360)는 상기 실내정보 제공부(320)에서의 각 실내공간에 대한 신규정보 생성, 업데이트 및 저장을 제어하고, 상기 사용자 단말(100)로부터 제공받은 실내 경로 안내에 따른 각 사용자별 동선 모니터링 및 표시를 제어하며, 상기 실내정보 관리부(350)에서의 실내 경로 안내 서비스를 위한 애플리케이션이나 각 실내공간에 대한 정보의 업데이트, 저장 및 상기 사용자 단말(100)로의 제공을 제어한다.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 시각 장애인용 실내 경로 안내 방법의 일 실시예를 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각 장애인용 실내 경로 안내 방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.

우선, 건물, 지하상가, 지하철 역사 등의 특정 실내장소에 위치하고 있는 시각 장애인 등의 사용자 조작을 토대로 상기 사용자 단말(100)에서 실내 경로 안내 애플리케이션을 실행하고(S100), 현재 위치에 대한 실내정보가 존재하는지를 판단한다(S200).

상기 S200 단계의 판단결과 현재 위치에 대한 실내정보가 존재하지 않으면, 상기 사용자 단말(100)은 네트워크를 통해 IPS 관리서버(300)로 통신접속을 진행하고, 상기 IPS 관리서버(300)로부터 사용자가 위치하고 있는 건물, 지하상가 등에 대한 실내정보를 제공받는다(S300).

상기 S300 단계 이후 또는 상기 S200 단계의 판단결과 현재 위치에 대한 실내정보가 존재하면, 상기 사용자 단말(100)은 화면상에 해당 지역의 맵 정보를 표시하고(S400), 사용자로부터 텍스트 입력이나 음성 입력을 토대로 목적지 정보가 설정되는지를 판단한다(S500).

상기 S500 단계의 판단결과 목적지 정보가 설정되면, 상기 사용자 단말(100)은 현재 사용자의 위치에서 실내공간에 구비된 다수의 AP(200)로부터 수신하여 확인한 와이파이 신호의 수신신호강도와 상기 사용자 단말(100) 자체에 구비되어 있는 가속도 센서, 지자기 센서, 자이로 센서, 고도 센서 또는 이들의 조합을 포함한 각종 센서에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보를 토대로 현재의 위치를 추정한다(S600).

이후 상기 사용자 단말(100)은 상기 S600 단계에서 추정한 현재의 위치에서 목적지까지의 경로정보를 확인하고, 이에 대한 이동경로를 화면상에 표시하거나 음성으로 출력하여 안내를 수행한다(S700).

이처럼 상기 S700 단계를 통해 실내 경로 안내를 수행하는 과정에서, 상기 사용자 단말(100)은 와이파이 신호가 수신되지 않는 음영지역에 위치하는지를 판단한다(S800). 즉 실내 경로 안내 서비스를 이용하는 사용자가 경로정보를 토대로 이동하는 과정에서 와이파이 신호가 수신되지 않는 엘리베이터나 각 AP(200)의 와이파이 신호를 수신하지 못하는 위치에 있는지를 판단하는 것이다.

상기 S800 단계의 판단결과 상기 사용자 단말(100)이 음영지역에 위치하면, 상기 사용자 단말(100)은 현재 수행중인 실내 경로 안내 서비스를 중단하지 않고 상기 사용자 단말(100)에 구비된 센서에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보만을 사용하여 현재 위치를 추정하고, 목적지까지의 경로안내를 수행한다(S900).

예를 들어 상기 사용자 단말(100)은 음영지역에 진입하기 직전에 확인한 위치정보를 기준점으로 사전에 알고 있는 특정 목적지까지의 예상경로를 참조하여 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공하는 것이다. 이때 상기 사용자 단말(100)은 사용자의 목적지 설정에 따라 사전에 알고 있는 예상경로와 상기 센싱정보를 토대로 추정한 현재 위치에 따른 실제 이동경로를 매칭하여 이동하여야 할 경로정보의 보정을 수행할 수 있다.

또한 상기 사용자 단말(100)은 음영지역에서의 실내 경로 안내를 수행할 때, 상기 사용자 단말(100)에서 측정한 센싱정보가 사전에 설정된 임계값을 벗어나면 필터링을 수행하여 경로안내의 에러 발생을 억제할 수 있다. 또한 상기 사용자 단말(100)은 음영지역에 위치하는 즉시 음성인식 기능을 활성화시킨 후 방송이나 주변 사람들의 음성을 인식하고, 상기 인식한 음성정보에 포함된 엘리베이터의 층 안내 정보, WiFi 신호가 수신되지 않는 특정 매장의 정보를 포함한 특정 단어를 추출하여 현재의 위치 추정에 활용하도록 할 수 있다.

이후 상기 사용자 단말(100)은 상기 S900 단계를 통해 음영지역에서 목적지까지의 실내 경로 안내를 수행하는 과정에서 음영지역을 벗어났는지를 판단하고(S1000), 음영지역을 벗어날 때가지 상기 S900 단계의 사용자 단말(100)에서 측정한 센싱정보만을 이용한 실내 경로 안내를 수행한다.

또한 상기 사용자 단말(100)은 실내 경로 안내 서비스를 통해 사용자가 특정 목적지에 도착하였는지를 판단하여(S1100), 목적지에 도착하면 실내 경로 안내 서비스를 종료한다(S1200).

이처럼, 본 발명은 시각 장애인이 사용자 단말을 통해 자신이 설정한 실내의 특정 목적지까지 최적의 경로를 음성으로 안내받을 수 있으므로 전통적으로 사용하던 지팡이나 안내견의 도움에 의존하지 않고 안전하고 빠르게 목적지까지 이동할 수 있으며, 시각 장애인이 일시적으로 음영지역에 위치하더라도 목적지까지의 경로 안내가 중단되지 않으므로 안전하고 편리한 이동을 보장할 수 있다.

또한 임계값을 벗어나는 급격한 가속이나 방향전환 등이 발생하면 이를 무시하고 경로 안내에 반영하지 않으므로 경로 안내의 오류 발생을 방지할 수 있으며, 음영지역에 위치하면 사용자 단말에서 자동으로 음성인식 기능을 활성화하여 주변에서 인식한 음성정보를 토대로 음영지역에서의 위치 추정의 정확도를 높임은 물론 경로 안내의 오류를 줄일 수 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

100 : 사용자 단말 110 : 통신부
120 : 와이파이 신호 수신부 130 : 센서
140 : 위치 추정부 150 : 경로 안내부
160 : 경로정보 출력부 162 : 표시부
164 : TTS부 170 : 저장부
180 : 음성 인식부 190 : 제어부
200 : AP 300 : IPS 관리서버
310 : 통신부 320 : 실내정보 제공부
330 : 모니터링부 340 : 표시부
350 : 실내정보 관리부 360 : 제어부
400 : 데이터베이스

Claims (12)

1. 실내공간에 구비된 AP(Access Point)로부터 수신한 와이파이 신호의 수신신호강도와 사용자 단말 자체에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보를 토대로 현재 위치를 추정하는 위치 추정부; 및
   상기 추정한 현재 위치를 토대로 시각 장애인이 설정한 특정 목적지까지의 경로정보를 제공하는 경로 안내부;를 포함하고,
   상기 목적지까지의 경로정보는, 영상, 음성 또는 이들의 조합을 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 위치 추정부는,
   상기 사용자 단말이 와이파이 신호가 수신되지 않는 음영지역에 위치하는지를 판단하고, 상기 판단결과 상기 사용자 단말이 상기 음영지역에 위치하면, 상기 사용자 단말 자체에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보만을 사용하여 현재 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 경로 안내부는,
   상기 음영지역에 진입하기 직전에 상기 위치 추정부에서 확인한 위치정보를 기준점으로 시각 장애인의 목적지 설정에 따라 사전에 알고 있는 예상경로를 참조하여, 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공하되, 상기 예상경로와 상기 위치 추정부에서 상기 센싱정보를 토대로 추정한 현재 위치에 따른 실제 이동경로를 매칭하여 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보의 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 위치 추정부는,
   상기 경로 안내부를 통해 상기 음영지역에서 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공할 때, 상기 사용자 단말 자체에서 측정한 상기 센싱정보가 사전에 설정된 임계값을 벗어나는지의 여부를 판단하고, 판단결과 상기 센싱정보가 상기 임계값을 벗어나면 급격한 가속, 방향전환, 고도변화 또는 이들의 조합을 포함한 이벤트 발생으로 인식하여 상기 센싱정보를 필터링하는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 실내 경로 안내 장치는,
   상기 사용자 단말이 음영지역에 위치하면 활성화되어 방송이나 사용자 음성을 포함한 음성정보를 인식하는 음성 인식부;를 더 포함하며,
   상기 인식한 음성정보는 상기 사용자 단말이 음영지역에 위치할 때 상기 위치 추정부에서 수행하는 현재의 위치 추정에 활용되는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 실내 경로 안내 장치는,
   상기 사용자 단말에 현재 위치하고 있는 실내공간에 대한 정보가 존재하지 않는 경우, 네트워크를 통해 IPS(Indoor Positioning Service) 관리서버로 통신 접속을 수행하고, 상기 IPS 관리서버로부터 건물내부정보, AP 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 또는 이들의 조합을 포함한 해당 실내공간에 대한 정보를 제공받는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 장치.
7. 위치 추정부에서, 실내공간에 구비된 AP로부터 수신한 와이파이 신호의 수신신호강도와 사용자 단말 자체에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보를 토대로 현재 위치를 추정하는 위치 추정 단계; 및
   경로 안내부에서, 상기 추정한 현재 위치를 토대로 시각 장애인이 설정한 특정 목적지까지의 경로정보를 제공하는 경로정보 제공 단계;를 포함하고,
   상기 목적지까지의 경로정보는, 영상, 음성 또는 이들의 조합을 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 위치 추정 단계는,
   상기 위치 추정부에서, 상기 사용자 단말이 와이파이 신호가 수신되지 않는 음영지역에 위치하는지를 판단하는 음영지역 판단 단계; 및
   상기 판단결과 상기 사용자 단말이 상기 음영지역에 위치하면, 상기 사용자 단말 자체에서 측정한 속도, 방향, 거리, 고도 또는 이들의 조합을 포함한 센싱정보만을 사용하여 현재 위치를 추정하는 음영지역 위치 추정 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 경로정보 제공 단계는,
   상기 경로 안내부에서, 상기 음영지역에 진입하기 직전에 상기 위치 추정부에서 확인한 위치정보를 기준점으로 시각 장애인의 목적지 설정에 따라 사전에 알고 있는 예상경로를 참조하여, 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공하는 경로정보 지속제공 단계;를 더 포함하며,
   상기 예상경로와 상기 위치 추정부에서 상기 센싱정보를 토대로 추정한 현재 위치에 따른 실제 이동경로를 매칭하여 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보의 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 위치 추정 단계는,
    상기 경로 안내부를 통해 상기 음영지역에서 시각 장애인이 이동하여야 할 경로정보를 끊김 없이 지속적으로 제공할 때, 상기 위치 추정부에서 상기 사용자 단말 자체에서 측정한 상기 센싱정보가 사전에 설정된 임계값을 벗어나는지의 여부를 판단하는 이벤트 발생 판단 단계; 및
    상기 판단결과 상기 센싱정보가 상기 임계값을 벗어나면, 상기 위치 추정부에서 급격한 가속, 방향전환, 고도변화 또는 이들의 조합을 포함한 이벤트 발생으로 인식하여 상기 센싱정보를 필터링하는 센싱정보 필터링 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 방법.
11. 청구항 7에 있어서,
    상기 실내 경로 안내 방법은,
    상기 사용자 단말이 음영지역에 위치하면, 음성 인식부를 활성화하여 방송이나 사용자 음성을 포함한 음성정보를 인식하는 음성 인식 단계;를 더 포함하며,
    상기 인식한 음성정보는 상기 사용자 단말이 음영지역에 위치할 때 상기 위치 추정부에서 수행하는 현재의 위치 추정에 활용되는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 방법.
12. 청구항 7에 있어서,
    상기 실내 경로 안내 방법은,
    상기 사용자 단말에 현재 위치하고 있는 실내공간에 대한 정보가 존재하지 않으면, 통신부를 통해 IPS 관리서버와 통신 접속을 수행하는 단계; 및
    상기 통신부에서 상기 IPS 관리서버로부터 건물내부정보, AP 정보, 특정 목적지까지의 최단경로 정보 또는 이들의 조합을 포함한 해당 실내공간에 대한 정보를 제공받는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 경로 안내 방법.

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