KR20240080106A - 증강현실 기반의 길안내 시스템 - Google Patents

증강현실 기반의 길안내 시스템 Download PDF

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농업회사법인 주식회사 우연한상상
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Abstract

본 발명은 산림관광지 등 도보로 산책 가능한 일정 면적을 갖는 관광지역에서 사용자의 취향에 따른 맞춤형 산책코스를 제공할 수 있으며, 안전한 길안내와 산책코스 내의 지형지물에 대한 유익한 설명이나 정보를 제공할 수 있는 증강현실 기반의 길안내 시스템에 관한 것으로, 사용자 단말로부터 GPS 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부; 사용자가 선택한 복수의 경로구간을 포함하여 최적의 산책코스를 생성하는 산책코스 생성부; 및 상기 사용자 단말로부터 실시간 제공되는 사용자의 위치 및 카메라 영상에 기초하여 상기 산책코스에 대한 길안내 영상을 중첩하여 제공하는 증강현실 제공부를 포함하며, 상기 증강현실 제공부는, 상기 산책코스 내에 설치된 AR 타겟을 검색하고, 검색된 AR 타겟 목록을 사용자에게 제공하는 타겟 검색부; 상기 사용자가 검색된 AR 타겟에 접근하면 상기 길안내 증강현실에 해당 AR 타겟의 위치를 표시하거나 알림을 전송하는 타겟위치 알림부; 및 상기 사용자 단말을 통해 AR 타겟이 인식되면 그에 대응하는 AR 컨텐츠 영상을 제공하는 AR 컨텐츠 제공부를 포함할 수 있다.

Description

증강현실 기반의 길안내 시스템{ROUTE GUIDANCE SYSTEM BASED ON AUGMENTED REALITY}
본 발명은 증강현실 기반의 길안내 시스템에 관한 것으로, 사용자의 취향에 따른 맞춤형 산책코스를 제공할 수 있으며, 안전한 길안내와 산책코스 내의 지형지물에 대한 유익한 설명이나 정보를 제공할 수 있는 증강현실 기반의 길안내 시스템에 관한 것이다.
경로(길) 안내 장치인 내비게이션(Navigation Device)은 일반적으로 차량에 사용하도록 고안된 차량자동항법장치의 일종으로서, 차량의 현재 위치를 파악함으로써 사용자가 입력한 목적지로의 경로를 안내하는 것을 주목적으로 한다. 이러한 내비게이션은 신호위반 단속 구간, 과속 단속 구간, 주변 주유소 안내, 실시간 교통상황 안내 등 다양한 부가 기능과 편의성을 제공함으로써 차량운행에서 필수적인 장치로 인식되고 있다.
그런데, 종래의 길안내 기술은 주로 차량에 초점이 맞춰져 차량이 이동할 수 있는 경로(즉, 지상의 도로 등)에 대해서만 길 안내를 지원할 뿐, 다소 큰 규모를 갖는 복잡하고 혼잡한 지하철 역사(驛舍) 내부나 대형 건물의 실내(내부) 등과 같은 내부 공간에 대해서는 관련 데이터의 부재로 인해 내부 공간에 대한 길 안내의 지원이 이루어지지 않고 있다.
한편, 산림관광지 등의 경우, 매표소나 입구 등에 산책로나 지형, 추천코스, 주요 관람 포인트 등이 표시된 관광지도를 배치하여 입장객들에게 나눠주고 있으며, 관광객들은 이러한 관광지도와 경로 중에 세워진 표지판에만 의존하여 길을 찾으며 산책을 즐겨야하는 불편이 있다. 또한, 일반적인 지도 앱을 활용하더라도, 주변 산림이나 고도로 인한 부정확한 GPS 위치정보로 인해 원하는 코스경로를 따라 이동하는데 어려움이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 사용자의 취향에 따른 맞춤형 산책코스를 제공할 수 있으며, 안전한 길안내와 산책코스 내의 지형지물에 대한 유익한 설명이나 정보를 제공할 수 있는 증강현실 기반의 길안내 시스템을 제공하는데 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 증강현실 기반의 길안내 시스템은 산림관광지 등 도보로 산책 가능한 일정 면적을 갖는 관광지역에 대한 길안내 시스템으로써, 사용자 단말로부터 GPS 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부; 사용자가 선택한 복수의 경로구간을 포함하여 최적의 산책코스를 생성하는 산책코스 생성부; 및 상기 사용자 단말로부터 실시간 제공되는 사용자의 위치 및 카메라 영상에 기초하여 상기 산책코스에 대한 길안내 영상을 중첩하여 제공하는 증강현실 제공부를 포함하며, 상기 증강현실 제공부는, 상기 산책코스 내에 설치된 AR 타겟을 검색하고, 검색된 AR 타겟 목록을 사용자에게 제공하는 타겟 검색부; 상기 사용자가 검색된 AR 타겟에 접근하면 상기 길안내 증강현실에 해당 AR 타겟의 위치를 표시하거나 알림을 전송하는 타겟위치 알림부; 및 상기 사용자 단말을 통해 AR 타겟이 인식되면 그에 대응하는 AR 컨텐츠 영상을 제공하는 AR 컨텐츠 제공부를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 관광지역 내 도보 가능한 산책길을 복수의 구간으로 구획하고, 각 경로구간의 이름, 특징, 소요시간, 거리, 관람 포인트, 편의시설 등에 관한 경로구간 정보를 관리하며, 각 경로구간을 이동하며 촬영한 영상을 수집하여 지형정보를 생성 및 관리하는 지형정보 DB를 더 포함하며, 상기 산책코스 생성부는, 상기 경로구간 정보를 사용자에게 제공하며, 사용자가 선택한 경로구간을 잇는 최적의 산책코스를 생성하며, 생성된 산책코스의 총 소요시간, 난이도, 주요 관람 포인트 등의 코스정보를 제공할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 각 경로구간 내의 적어도 하나의 AR 타겟이 설치되며, 상기 AR 타겟의 위치정보와 AR 타겟 각각에 대응하는 AR 컨텐츠가 저장되는 타겟정보 DB를 더 포함하며, 상기 AR 타겟은 이미지 마커, 표지판, 객체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으며, 상기 AR 컨텐츠는 AR 타겟의 설치장소 주변의 지형지물에 관한 특징, 퀴즈 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 사용자가 자신이 원하는 경로를 선택하여 산책코스를 구성할 수 있으며, 산책코스에 따라 이동시 증강현실을 통한 길안내와 주요 지형지물에 대한 정보를 제공받을 수 있어 보다 안전하고 유익한 산책을 즐길 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증강현실 기반의 길안내 시스템의 기본 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 관리서버의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 길안내 지형정보를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증강현실 기반의 길안내 시스템의 작동과정을 나타내는 플로우차트이다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증강현실 기반의 길안내 시스템의 기본 구성을 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 관리서버의 주요 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 길안내 지형정보를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 증강현실 기반의 길안내 시스템은 네트워크를 ??해 상호 통신 가능한 사용자 단말(100)과 관리 서버(200)를 포함할 수 있다. 네트워크는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 3/4/5/6G(3/4/5/6th Generation Mobile Telecommunication) 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
사용자 단말(100)은 산림관광지 등에서 산책이나 관광을 즐기고자 하는 고객이 소지하는 모바일 전자장치로써, GPS 기반의 위치정보를 수신하여 관리 서버(200)에 제공하며, 관리 서버(200)에서 제공하는 가이드 앱(110)을 조작하여 길안내 및 주변 관람 가이드 정보를 제공받을 수 있다. 사용자 단말(100)은 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 전자북 단말기, 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), MP3 플레이어, 디지털 카메라, 네비게이션(Navigation) 디바이스로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
관리 서버(200)는 산림관광지 등 도보로 산책 가능한 일정 면적을 갖는 관광지역에 대한 길안내 서비스를 제공한다. 구체적으로, 관리 서버(200)는 사용자가 선택한 경로구간에 기반하여 생성된 산책코스에 대한 길안내 서비스를 증상현실을 통해 제공하며, 산책코스 내에 설치된 AR 타겟의 활성화를 유도하여 산책코스 내의 다양한 지형지물에 대한 정보 및 컨텐츠를 제공할 수 있다.
관리 서버(200)는 하드웨어적으로 통상적인 웹 서버와 동일한 구성을 가지며, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh), 안드로이드(Android), 아이오에스(iOS) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 웹 서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 관리서버(200)는 위치정보 수신부(210), 산책코스 생성부(220) 및 증강현실 제공부(230)를 포함할 수 있으며, 지형정보 DB(241)와 타겟정보 DB(242)를 구축하여 이를 관리할 수 있다.
위치정보 수신부(210)는 사용자 단말(100)로부터 사용자의 위치정보를 실시간 수신할 수 있다. 사용자 단말기(100)는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 통하여 상기 사용자 단말기(100)의 위치를 파 악할 수 있다. 상세하게는, 사용자 단말기(100) 상의 GPS 수신기가 복수개의 GPS 위성과의 통신을 통하여 사용 자 단말기(100)의 위치를 계산한다. 예를 들면, 세 개의 GPS 위성으로부터 사용자 단말기(100) 상의 GPS 수신기 까지의 거리를 각각 측정하고, 측정된 거리를 삼각 측량법으로 계산하는 방식으로 사용자 단말기(100)의 위치를 판단할 수 있다. GPS 수신기는 사용자 단말기(100)가 일반적인 데이터 통신 또는 와이파이(Wifi) 등의 무선인터넷을 통한 통신이 불가능한 지역에서도 GPS 위성과의 통신을 통하여 사용자 단말기(100)의 위치를 계산 할 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말기(100) 상에 설치된 가이드 앱은 상기와 같은 통신 불가 지역에서도 사용자 단말기(100)의 위치에 기반한 기능을 수행할 수 있다.
산책코스 생성부(220)는 사용자가 선택한 복수의 경로구간을 포함하여 최적의 산책코스를 생성할 수 있다. 즉, 사용자가 미리 정해진 몇 가지의 산책코스 중에서 선택하는 것이 아니라, 사용자가 원하는 적어도 하나의 구간을 선택하면 산책코스 생성부는 이를 포함하는 최적의 코스를 설계하여 사용자에게 제공하게 된다.
도 3을 참조하면, 사용자가 산책에 앞서 가이드 앱(110)이 제공하는 지도 화면에서 걷고 싶은 경로구간을 선택할 수 있다. 예컨대, 사용자가 경로구간 A1, F1, C3, B2 를 선택한 경우, 선택된 경로구간을 포함하는 최단거리의 코스를 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 사용자의 경로구간을 선택을 돕기 위해, 산책코스 생성부(220)는 각 경로구간에 대한 가이드 앱(110) 상에 각 경로구간의 이름, 특징, 소요시간, 거리, 관람 포인트, 편의시설 등에 관한 경로 정보를 제공할 수 있다. 예컨대, 가이드 앱(110) 상에서 특정 경로구간을 클릭 또는 터치하면 해당 경로구간에 대한 다양한 정보를 포함하는 팝업 화면을 제공할 수 있다. 또한, 산책코스 생성부(220)는 생성된 산책코스에 대한 총 소요시간, 난이도, 주요 관람 포인트 등의 코스정보를 제공할 수 있다.
이를 위해 지형정보 DB(241)는 관광지역 내 도보 가능한 산책로를 복수의 구간으로 구획하고, 각 경로구간의 이름, 특징, 소요시간, 거리, 관람 포인트, 편의시설 등에 관한 경로구간 정보를 관리하며, 각 경로구간을 이동하며 촬영한 영상을 수집하여 지형정보를 생성 및 관리할 수 있다.
증강현실 제공부(230)는 사용자 단말(100)로부터 실시간 제공되는 사용자의 위치정보 및 카메라 영상에 기초하여 생성된 산책코스에 대한 길안내 증강현실을 제공하는 안내영상 제공부(231)를 포함할 수 있다. 길안내 정보는 사용자의 실사 영상 위에 표시되며, 경로표시, 회전구간, 남은거리, 고도, 위험정보 등을 포함하는 정보가 문자, 그래픽, 음성 중 적어도 하나의 방식을 통해 표시될 수 있다.
또한, 증강현실 제공부(230)는 타겟 검색부(232), 타겟위치 안내부(233) 및 컨텐츠 제공부(234)를 더 포함할 수 있다.
타겟 검색부(232)는 사용자 선택에 의해 결정된 산책코스 내에 설치된 AR 타겟을 검색하고, 검색된 AR 타겟 목록을 사용자에게 제공할 수 있다. 예컨대, 앞서 예시한 경로구간 A1, F1, C3, B2 경로구간을 포한하는 산책경로의 경우, 총 8개의 AR 타겟이 검색될 수 있다. 관광지역의 전체 산첵로에는 복수의 AR 타겟이 곳곳에 설치되어 있으며, 각 경로구간 내에 적어도 하나의 AR 타겟이 설치될 수 있다. AR 타겟이 설치된 위치정보와 해당 AR 타겟에 대응하는 AR 컨텐츠는 서로 매칭되어 타겟정보 DB(242)에 저장될 수 있다.
AR 타겟은 증강된 가상정보를 현실에 불러들이기 위한 인식대상이 되며, 가상정보를 위치시키는 기준점 역할을 한다. AR 타겟은 산책로 상의 특정 위치에 표시된 이미지 마커, 지형지물, 표지판 등의 이미지나 객체로 구현될 수 있다.
타겟위치 알림부(233)는 사용자가 산책코스를 따라 이동하는 과정에서 검색된 AR 타겟에 접근하게 되면 길안내 증강현실에 해당 AR 타겟의 위치를 표시하거나 알림을 전송할 수 있다.
컨텐츠 제공부(234)는 사용자 단말(100)을 통해 AR 타겟이 인식되면 그에 대응하는 AR 컨텐츠 영상을 제공할 수 있다. AR 컨텐츠는 AR 타겟의 설치장소 주변의 지형지물에 관한 특징, 퀴즈 등을 포함하는 영상 이미지로 제작될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 증강현실 기반의 길안내 시스템의 작동과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, 사용자는 산림관광지 입구에서 설치된 가이드 앱(110)을 실행한 후, 산책코스를 결정하기 위한 경로구간을 선택할 수 있다(S110). 경로구간은 전체 산책로를 일정 구간단위로 구획하여 분류한 것으로, 각 경로구간마다 고유한 이름, 특징, 소요시간, 거리, 관란 포인트 등을 가지고 있다. 경로구간 선택에 앞서, 사용자는 이러한 경로구간에 대한 정보를 제공받을 수 있으며, 걷고 싶은 경로구간을 적어도 하나 이상 선택할 수 있다.
사용자가 적어도 하나의 경로구간을 선택하고 나면, 관리 서버(200)는 선택된 경로구간을 포함하는 최적의 산책코스를 생성할 수 있다. 예컨대, 산책코스는 선택된 경로구간을 최단거리로 잇는 경로구간이나 추천 경로구간을 추가하여 설계될 있다. 즉, 도 3과 같이 사용자가 A1, F1, C3, B2의 경로구간을 선택한 경우, 관리 서버(200)는 A1과 F1을 이어주는 A2와 E4 경로구간을 추가할 수 있으며, 추천 경로구간인 C1을 포함하여 산책코스를 완성할 수 있다.
산책코스가 완성되어 사용자가 산책을 시작하면, 관리 서버(200)는 사용자 단말(100)로부터 실시간 위치정보와 카메라 정보를 수신할 수 있고, 이에 기초하여 산책코스에 대한 길안내 영상을 중첩하여 사용자 단말(100)로 증강현실을 제공할 수 있다(S130). 길안내 영상에는 경로표시, 회전구간, 남은거리, 고도, 위험정보 등을 포함하며, 문자, 그래픽, 음성 중 적어도 하나의 방식을 통해 표시될 수 있다.
한편, 산책코스가 결정된 후, 관리 서버(200)는 결정된 산책코스 내에 설치된 AR 타겟을 검색하고, 검색된 타겟 목록을 사용자에게 제공할 수 있다(S140). AR 타겟은 산책코스 내의 지형지물에 대한 정보와 관련된 증강현실을 제공하기 위해 사용자 단말(100)이 인식해야할 대상으로써, 전체 산책로 곳곳에 설치될 수 있으며 이미지 마커, 지형지물, 표지판 등의 이미지나 객체로 구현될 수 있다.
관리 서버(200)는 사용자의 위치정보에 기반하여 검색된 AR 타겟에 근접하였는지를 판단할 수 있으며(S150), 판단 결과에 따라 AR 타겟의 위치를 증강현실로 표시할 수 있으며, 이와 함께 알림 신호를 사용자 단말(100)로 전송할 수 있다(S160). 이에 따라, 사용자는 현재 위치에서 설치된 AR 타겟의 위치를 알아낼 수 있으며, 사용자 단말(100)을 통해 AR 마커를 스캔하여 인식됨으로써 AR 컨텐츠를 불러올 수 있게 된다(S170). AR 컨텐츠는 AR 마커와 일대일 매칭하여 데이터베이스에 저장되며, AR 타겟의 설치장소 주변의 지형지물에 관한 특징, 퀴즈 등을 포함하는 영상 이미지를 포함할 수 있다.
상기와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 사용자 단말 110 : 가이드 앱
200 : 관리 서버 210 : 위치정보 수신부
220 : 산책코스 생성부 230 : 증강현실 제공부
231 : 안내영상 제공부 232 : 타겟 검색부
233 : 타겟위치 알림부 234 : 컨텐츠 제공부
241 : 지형정보 DB 242 : 타겟정보 DB

Claims (3)

  1. 산림관광지 등 도보로 산책 가능한 일정 면적을 갖는 관광지역에 대한 길안내 시스템에 관한 것으로,
    사용자 단말로부터 GPS 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부;
    사용자가 선택한 복수의 경로구간을 포함하여 최적의 산책코스를 생성하는 산책코스 생성부; 및
    상기 사용자 단말로부터 실시간 제공되는 사용자의 위치 및 카메라 영상에 기초하여 상기 산책코스에 대한 길안내 영상을 중첩하여 제공하는 증강현실 제공부를 포함하며,
    상기 증강현실 제공부는,
    상기 산책코스 내에 설치된 AR 타겟을 검색하고, 검색된 AR 타겟 목록을 사용자에게 제공하는 타겟 검색부;
    상기 사용자가 검색된 AR 타겟에 접근하면 상기 길안내 증강현실에 해당 AR 타겟의 위치를 표시하거나 알림을 전송하는 타겟위치 알림부; 및
    상기 사용자 단말을 통해 AR 타겟이 인식되면 그에 대응하는 AR 컨텐츠 영상을 제공하는 AR 컨텐츠 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 길안내 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관광지역 내 도보 가능한 산책길을 복수의 구간으로 구획하고, 각 경로구간의 이름, 특징, 소요시간, 거리, 관람 포인트, 편의시설 등에 관한 경로구간 정보를 관리하며, 각 경로구간을 이동하며 촬영한 영상을 수집하여 지형정보를 생성 및 관리하는 지형정보 DB를 더 포함하며,
    상기 산책코스 생성부는, 상기 경로구간 정보를 사용자에게 제공하며, 사용자가 선택한 경로구간을 잇는 최적의 산책코스를 생성하며, 생성된 산책코스의 총 소요시간, 난이도, 주요 관람 포인트 등의 코스정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 길안내 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 경로구간 내의 적어도 하나의 AR 타겟이 설치되며, 상기 AR 타겟의 위치정보와 AR 타겟 각각에 대응하는 AR 컨텐츠가 저장되는 타겟정보 DB를 더 포함하며,
    상기 AR 타겟은 이미지 마커, 표지판, 객체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으며,
    상기 AR 컨텐츠는 AR 타겟의 설치장소 주변의 지형지물에 관한 특징, 퀴즈 등을 포함하는 영상 이미지인 것을 특징으로 하는 증강현실 기반의 길안내 시스템.
KR1020230127673A 2022-11-28 2023-09-25 증강현실 기반의 길안내 시스템 KR20240080106A (ko)

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