KR101536449B1 - Led와 gps를 이용한 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 수행하는 서버 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED와 GPS를 이용한 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내에 설치된 조명과 가시광 통신을 수행하여 실내 측위를 수행하는 LED와 GPS를 이용한 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 실내에 설치되고, 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치; 위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버; GPS 신호를 송출하는 항법 위성; 및 상기 가시광 또는 상기 GPS 신호를 이용하여 측위 위치를 획득하여 측위를 수행하는 전자 기기;를 포함하되, 상기 전자 기기는, 상기 가시광을 수광하는 수광 모듈, 상기 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈, 상기 전자 기기의 자세를 검출하는 자세 감지 모듈, 상기 서버와 통신하는 통신 모듈 및 상기 수광 모듈에서 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외로 판단된 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하는 측위 위치를 획득하고, 실내로 판단된 경우에는 상기 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 상기 측위 위치를 수신하는 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 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 측위 시스템이 제공될 수 있다.

Description

LED와 GPS를 이용한 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 수행하는 서버 및 전자 기기{INDOOR AND OUTDOOR POSITIONING METHOD USING LED AND GPS, METHOD, SYSTEM, SERVER AND ELECTRONIC DEVICE FOR INDOOR POSITIONING}

본 발명은 LED와 GPS를 이용한 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 수행하는 서버 및 전자 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내에 설치된 조명과 가시광 통신을 수행하여 실내 측위를 수행하는 LED와 GPS를 이용한 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 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.

그러나 종래의 측위 기술들은 실내 환경에서는 그 적용이 제한적인 단점을 가지고 있다. GPS를 이용하는 측위 방식의 경우에는 실내 환경에서는 GPS 신호의 수신이 어려워 정확한 측위가 거의 불가능하며, 와이파이 신호나 이동 통신 신호의 수신 신호 강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 이용하는 측위 방식은 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.

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 방식이 논의되고 있다.

본 발명의 일 과제는, GPS 신호를 이용하는 측위가 어려운 실내 환경에서 가시광을 이용하여 측위를 수행하는 실내외 통합 측위 기법, 실내 측위 방법, 실내 측위 시스템, 실내 측위를 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, 실내에 설치되고, 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치; 위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버; GPS 신호를 송출하는 항법 위성; 및 상기 가시광 또는 상기 GPS 신호를 이용하여 측위 위치를 획득하여 측위를 수행하는 전자 기기;를 포함하되, 상기 전자 기기는, 상기 가시광을 수광하는 수광 모듈, 상기 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈, 상기 전자 기기의 자세를 검출하는 자세 감지 모듈, 상기 서버와 통신하는 통신 모듈 및 상기 수광 모듈에서 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외로 판단된 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하는 측위 위치를 획득하고, 실내로 판단된 경우에는 상기 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 상기 측위 위치를 수신하는 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 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 측위 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 전자 기기에 의해 수행되는 측위 방법으로, 실내에 설치되는 조명 장치로부터 출력되는 상기 조명 장치 별로 고유한 조명 식별자를 포함하는 가시광을 수광하는 단계; 상기 수광된 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 획득하는 단계; 상기 전자 기기의 자세를 감지하는 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 판단한 측위 위치를 수신하는 단계;를 포함하는 측위 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 가시광을 수광하는 수광 모듈; 자세를 감지하는 자세 감지 모듈; 및 상기 수광 모듈에서 상기 가시광으로부터 상기 가시광에 포함된 조명 식별자를 추출하고, 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 측위 위치를 획득하는 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 가시광 통신을 이용하여 측위를 수행할 수 있으며, 나아가 측위하는 전자 기기의 자세, 수광되는 가시광을 출력하는 광원의 식별 정보 및 가시광의 강도를 고려하여 정밀 측위가 가능하다.

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 측위 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 가시광 영역의 일 예에 관한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 가시광 영역을 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 도 4의 가시광 영역을 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 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 실내 측위 방법의 일 예의 순서도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 다른 예의 순서도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 또 다른 예의 순서도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 변형예의 블록도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 실내외 측위 방법의 순서도이다.

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.

본 발명의 일 양상에 따르면, 실내에 설치되고, 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치; 위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버; GPS 신호를 송출하는 항법 위성; 및 상기 가시광 또는 상기 GPS 신호를 이용하여 측위 위치를 획득하여 측위를 수행하는 전자 기기;를 포함하되, 상기 전자 기기는, 상기 가시광을 수광하는 수광 모듈, 상기 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈, 상기 전자 기기의 자세를 검출하는 자세 감지 모듈, 상기 서버와 통신하는 통신 모듈 및 상기 수광 모듈에서 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외로 판단된 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하는 측위 위치를 획득하고, 실내로 판단된 경우에는 상기 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 상기 측위 위치를 수신하는 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 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 측위 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 전자 기기에 의해 수행되는 측위 방법으로, 실내에 설치되는 조명 장치로부터 출력되는 상기 조명 장치 별로 고유한 조명 식별자를 포함하는 가시광을 수광하는 단계; 상기 수광된 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 획득하는 단계; 상기 전자 기기의 자세를 감지하는 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 판단한 측위 위치를 수신하는 단계;를 포함하는 측위 방법이 제공될 수 있다.

또 상기 서버는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 가시광을 수광하는 수광 모듈; 자세를 감지하는 자세 감지 모듈; 및 상기 수광 모듈에서 상기 가시광으로부터 상기 가시광에 포함된 조명 식별자를 추출하고, 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 측위 위치를 획득하는 콘트롤러;를 포함하는 전자 기기가 제공될 수 있다.

또 상기 전자 기기는, GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외인 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하여 상기 측위 위치를 획득하고, 실내인 경우에는 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 측위 위치를 획득할 수 있다.

또 상기 전자 기기는, 위치에 관한 데이터베이스를 저장하는 서버와 통신하는 통신 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 통신 모듈을 통해 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 상기 서버에 전송하고, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버가 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 판단한 상기 측위 위치를 상기 서버로부터 수신할 수 있다.

또 상기 서버는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스로부터 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 획득할 수 있다.

또 상기 전자 기기는, 위치에 관한 데이터베이스를 저장하는 서버와 통신하는 통신 모듈;을 더 포함하고, 상기 콘트롤러는, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 데이터베이스를 수신하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 측위 위치를 획득할 수 있다.

또 상기 콘트롤러는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 데이터베이스로부터 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 획득할 수 있다.

또 상기 콘트롤러는, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하고, 상기 보정된 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광을 출력하는 광원으로부터의 의사 거리를 산출하여 상기 측위 위치를 획득할 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측위 시스템(1000)의 일 예의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 측위 시스템(1000)은 전자 기기(1200), 서버(1400), 조명 장치(1600) 및 항법 위성(2000)을 포함할 수 있다. 측위 시스템(1000)은 이들 구성을 이용하여 실내 및 실외에서 전자 기기(1200)의 위치를 측정할 수 있다.

실외 측위는 전지구 항법 위성 시스템(GNSS: Global navigation Satellite System) 기반의 측위 기법을 이용하여 수행될 수 있다. 즉, 항법 위성(2000)이 전자 기기(1200)로 위성 신호를 송출하고, 전자 기기(1200)는 수신된 위성 신호를 이용하여 측위함으로써 수행될 수 있다.

여기서, 항법 위성(2000)은 GNSS 인공 위성일 수 있다. GNSS의 대표적인 예로는 GPS가 있으며 이외에도 GLONASS(Global Navigation Satellite System), 갈릴레오, QZSS(Quasi-Zenith Satellite System) 등이 있다.

실내 환경에 대한 측위는 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 기반으로 수행될 수 있다.

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

여기서, 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.

이러한 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.

상술한 가시광 통신을 이용하는 실내 측위는 다음과 같이 이루어질 수 있다.

먼저 조명 장치(1600)는 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력할 수 있다. 여기서, 조명 장치(1600)는 상술한 다양한 변조 기법을 활용하여 데이터가 포함된 가시광을 출력하는 광원(예를 들어, LED)을 구비할 수 있다. 조명 장치(1600)는 대형 건물이나 지하 상가 또는 선박이나 비행기, 기차와 같은 대형 수송 수단의 내부의 천장, 벽, 기둥 등에 복수 개가 설치될 수 있으며, 이때 각각의 조명 장치(1600)는 고유의 조명 식별자를 가질 수 있다.

전자 기기(1200)는 조명 장치(1600)로부터 송출되는 가시광을 수신하여 가시광으로부터 조명 식별자를 추출하고, 서버(1400)와 협력 하에 추출된 조명 식별자를 이용하여 측위를 수행할 수 있다. 간단한 예를 들면, 제1 조명 식별자와 제2 조명 식별자를 포함하는 가시광을 출력하는 제1 및 제2 조명 장치(1600)가 설치된 실내 환경에서 전자 기기(1200)가 수신된 가시광을 분석하여 조명 식별자를 추출하여 이를 서버(1400)로 전송하고, 서버(1400)는 제1 조명 식별자가 추출된 경우에는 제1 조명 장치(1600)가 설치된 위치를 현재 위치로 판단할 수 있고 제2 조명 식별자가 추출된 경우에는 제2 조명 장치(1600)가 설치된 위치를 현재 위치로 판단하고, 판단 결과에 따른 현재 위치에 관한 정보를 다시 전자 기기(1200)에 전송하여 실내 측위를 완료할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(1200)에 관하여 도 2를 참조하여 설명한다.

전자 기기(1200)는 조명 장치(1600)에서 송출되는 가시광을 수신하여 이로부터 조명 식별자를 추출할 수 있다. 또 전자 기기(1200)는 단독으로 또는 서버(1400)와 협력하여 조명 식별자를 이용하여 실내 측위를 수행할 수 있다. 서버(1400)와 협력하여 측위하는 경우에는 전자 기기(1200)는 조명 식별자를 서버(1400)에 전송하고, 서버(1400)로부터 조명 식별자를 이용하여 산출된 위치 정보를 수신할 수 있다. 또 전자 기기(1200)는 항법 위성(2000)과 협력하여 GPS 신호 등의 위성 신호를 이용하여 실외 측위를 수행할 수 있다.

이러한 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), GPS 모듈(1230), 통신 모듈(1240), 입/출력 모듈(1250), 메모리(1260) 및 콘트롤러(1270)를 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 컨트롤러가 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.

GPS 모듈(1230)은 항법 위성(2000)으로부터 위성 신호를 수신할 수 있다.

전자 기기(1200)는 GPS 모듈(1230)에서 수신되는 위성 신호를 이용하여 실외 측위를 수행할 수 있다. 여기서, GPS 모듈(1230)은 다른 GNSS 인공 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 유사한 위성 신호 수신 모듈로 대체되는 것이 가능한데, 예를 들어 전자 기기(1200)에는 GPS 모듈(1230) 대신 QZSS 모듈이 탑재될 수 있다. 또는 GPS 모듈(1230)은 GPS 신호와 함께 다른 GNSS 인공 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 통합된 형태의 GPS 모듈(1230)일 수도 있다. 즉 GPS 모듈(1230)은 GPS 신호와 함께 QZSS 신호를 수신할 수 있는 형태로 제공될 수도 있다.

한편, 전자 기기(1200)는 GPS 기반의 측위 방식 대신 이동 통신 기지국을 이용하는 측위 방식이나 와이파이 AP를 이용하는 측위 방식으로 실외 측위를 수행할 수도 있는데, 이 경우에는 전자 기기(1200)에 GPS 모듈(1230) 대신 이동 통신 모듈이나 와이파이 모듈과 같은 근거리 통신 모듈 등이 탑재될 수가 있다.’

통신 모듈(1240)은 외부 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이에 따라 전자 기기(1200)는 통신 모듈(1240)을 통해 서버(1400)로 측위에 필요한 정보를 송신하거나 또는 서버(1400)로부터 위치 정보를 수신할 수 있다.

통신 모듈(1240)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 GPS 기반 측위 기법 대신 이동 통신 기지국 기반의 측위 기법이나 와이파이 AP 기반의 측위 기법을 통해 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(1240)이 이용될 수 있다.

입/출력 모듈(1250)은 사용자로부터 사용자 입력을 입력받거나 사용자에게 정보를 출력할 수 있다.

입/출력 모듈(1250)은 다양한 형태의 입/출력 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 장치의 예로는 영상을 출력하는 디스플레이, 소리를 출력하는 스피커, 진동을 발생시키는 햅틱 장치 등이 있다.

이외에도 입/출력 모듈(1250)은 상술한 개별 입/출력 장치와 전자 기기(1200)를 연결하는 I/O 포트 등의 형태로 구현될 수도 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 측위 방법들에 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.

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

서버(1400)는 전자 기기(1200)로부터 조명 식별자 등의 위치 산출에 필요한 정보를 전송받고, 이를 이용하여 전자 기기(1200)의 위치를 산출하여 이를 전자 기기(1200)에 전송할 수 있다. 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 위치 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 측위 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 발명의 실시예에 따른 측위 기법에 관하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 영역의 일 예에 관한 개념도이다.

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 실내 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 도 4의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법의 일 예에 관한 도면이다.

도 5는 세로 3행과 가로 4열로 총 12개의 조명 장치(1600)가 설치되어 있는 실내 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 실내 환경에서 특정 위치는 해당 위치에서 수신되는 가시광의 조명 식별자와 가시광의 조도에 의해 정의될 수 있다. 실내 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, 실내 환경에서 위치(좌표)들은 해당 위치로 입사되는 가시광의 조명 식별자와 조명 식별자 별 조도에 의해 정의되는 것을 알 수 있다. 따라서, 실내 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 실내 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 도 4의 가시광 영역을 이용하는 측위 기법의 다른 예에 관한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도 7의 측위 기법에 따른 데이터베이스에 관한 도면이다.

도 7을 참조하면, 실내 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, 실내 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 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.

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

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 일 예의 순서도이다.

도 13을 참조하면, 실내 측위 방법의 일 예는 가시광을 수광하는 단계(S110), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하는 단계(S120), 조명 식별자 별 조도를 검출하는 단계(S130), 조명 식별자 정보 및 조도 정보를 서버(1400)에 전송하는 단계(S140), 포지션 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단하는 단계(S150) 및 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하는 단계(S160)을 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다.

전자 기기(1200)는 가시광을 수광할 수 있다(S110).

조명 장치들(1600)은 가시광을 출력할 수 있다. 전자 기기(1200)의 수광 모듈(1210)은 이와 같이 조명 장치(1600)에서 출사된 가시광을 하나 이상 수신할 수 있다. 구체적으로는 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 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(S120).

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(S130).

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(S140).

전자 기기(1200)는 통신 모듈(1240)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 위치를 판단할 수 있다(S150). 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(S160), 전자 기기(1200)는 이를 수신하여 위치 정보를 획득함으로써 측위를 완료할 수 있다. 이후에 전자 기기(1200)는 디스플레이 등의 입/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 14는 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 다른 예의 순서도이다.

도 14를 참조하면, 실내 측위 방법의 다른 예는 가시광을 수광하는 단계(S210), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하는 단계(S220), 조명 식별자 별 조도를 검출하는 단계(S230), 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지하는 단계(S240), 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송하는 단계(S250), 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단하는 단계(S260) 및 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하는 단계(S270)을 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다.

전자 기기(1200)는 가시광을 수광하고(S210), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하고(S220), 조명 식별자 별 조도를 검출할 수 있다(S230). 여기서, 단계 S210, S220 및 S230은 상술한 단계 S110, S120 및 S130과 유사하게 수행될 수 있다.

추가적으로 전자 기기(1200)는 그 자세 및 방향을 감지할 수 있다(S240).

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.

전자 기기(1200)는 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송할 수 있다(S250).

이들 정보를 수신한 서버(1400)는 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단할 수 있다(S260). 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(S270), 전자 기기(1200)는 이를 수신하여 위치 값을 획득함으로써 측위를 완료할 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 실내 측위 방법의 또 다른 예의 순서도이다.

도 15를 참조하면, 실내 측위 방법의 또 다른 예는 가시광을 수광하는 단계(S310), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하는 단계(S320), 조명 식별자 별 조도를 검출하는 단계(S330), 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지하는 단계(S340), 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송하는 단계(S350), 자세 및 방향 정보에 기초하여 조명 식별자 별 조도값을 보정하는 단계(S360), 데이터베이스를 참조하여 위치를 판단하는 단계(S370) 및 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하는 단계(S380)을 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다.

가시광을 수광하는 단계(S310), 가시광을 분석하여 조명 식별자를 검출하는 단계(S320), 조명 식별자 별 조도를 검출하는 단계(S330), 전자 기기(1200)의 자세 및 방향을 감지하는 단계(S340), 조명 식별자, 조명 식별자 별 조도, 자세 및 방향 정보를 서버(1400)로 전송하는 단계(S350)는 상술한 단계 S210, S220, S230, S240 및 S250과 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(S360).

이를 위하여 서버(1400’)의 구성이 변경될 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 서버(1400)의 변형예의 블록도이다.

도 16을 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 모듈은 보정된 조도값을 위치 산출 모듈로 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 위치를 판단할 수 있다(S370). 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 위치를 산출할 수 있으며, 이에 따른 위치 정보를 전자 기기(1200)에 전송하고(S380), 이에 따라 전자 기기(1200)가 측위를 완료할 수 있다.

한편, 상술한 다른 실내 측위 방법에서와 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.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 실내외 측위 방법에 관하여 설명한다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 실내외 측위 방법의 순서도이다.

도 17을 참조하면, 실내외 측위 방법은 수광 모듈(1210)을 활성화하는 단계(S410), 수광 여부에 따라 실내 진입 여부를 판단하는 단계(S420), 실내로 진입한 경우에는 가시광 통신을 이용하여 측위를 수행하는 단계(S430) 및 실외인 경우에는 GPS를 이용하여 측위를 수행하는 단계(S440)을 포함할 수 있다.

이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 구체적으로 설명한다.

먼저 전자 기기(1200)는 수광 모듈(1210)을 활성화시킬 수 있다(S410). 구체적으로 콘트롤러(1270)는 수광 모듈(1210)의 수광 소자를 활성화시켜 가시광을 감지할 수 있다.

다음으로 전자 기기(1200)는 수광 여부에 따라 실내 진입 여부를 판단할 수 있다(S420). 구체적으로 전자 기기(1200)는 수광 소자를 통해 가시광을 수광받고, 그 가시광을 분석하여 조명 식별자가 포함된 경우에 실내에 진입한 것으로 판단할 수 있다. 또 반대로 전자 기기(1200)는 가시광이 수신되지 않거나 또는 수신되더라도 자연광 등과 같이 수신된 가시광에 조명 식별자가 포함되지 않은 경우는 이를 실외인 것으로 판단할 수 있다.

전자 기기(1200)는 실내로 진입한 경우에는 가시광 통신을 이용하여 측위를 수행할 수 있다(S430). 이러한 측위 과정은 서버(1400)와 협력하에 이루어질 수 있으며, 구체적인 과정은 상술한 실내 측위 방법의 다양한 실시예와 유사하게 진행될 수 있다. 한편, 전자 기기(1200)가 실외인 경우에는 GPS를 이용하여 측위를 수행할 수 있다(S440).

일반적으로 GPS를 이용한 측위는 실내 환경에는 적합하지 않는데 상술한 실내외 측위 방법에서는 실내인 경우에는 가시광 통신을 이용한 측위를 수행하여 실내 환경에서의 측위를 가능케 하므로 실내외에서 통합적인 측위가 가능해진다.

한편, 이상에서 설명한 측위 방법에서 상술한 단계가 모두 필수적인 것은 아니므로, 측위 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 측위 방법의 단계 중 서버(1400)에 의해 수행되는 단계의 일부는 전자 기기(1200) 측에서 대신 수행될 수도 있다.

이상에서 설명한 측위 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.

100: 측위 시스템
1200: 전자 기기
1210: 수광 모듈
1220: 자세 감지 모듈
1230: GPS 모듈
1240: 통신 모듈
1250: 입/출력 모듈
1260: 메모리
1270: 콘트롤러
1400: 서버
1410: 통신 모듈
1420: 메모리
1430: 콘트롤러
1432’: 조도 보정 모듈
1434’: 위치 산출 모듈
1600: 조명 장치
2000: 항법 위성

Claims (10)

1. 실내에 설치되고, 조명 식별자가 포함된 가시광을 출력하는 조명 장치;
   위치에 관한 데이터베이스가 저장되는 서버;
   GPS 신호를 송출하는 항법 위성; 및
   상기 가시광 또는 상기 GPS 신호를 이용하여 측위 위치를 획득하여 측위를 수행하는 전자 기기;를 포함하되,
   상기 전자 기기는,
   상기 가시광을 수광하는 수광 모듈,
   상기 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈,
   상기 전자 기기의 자세를 검출하는 자세 감지 모듈,
   상기 서버와 통신하는 통신 모듈 및
   상기 수광 모듈에서 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외로 판단된 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하는 측위 위치를 획득하고, 실내로 판단된 경우에는 상기 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 상기 측위 위치를 수신하는 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 보정하되, 상기 전자 기기가 향한 방향의 조명 장치에 대한 조명 식별자 별 조도를 감소시키고, 상기 전자 기기가 향한 반대 방향의 조명 장치에 대한 조명 식별자 별 조도를 증가시키며, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는
   측위 시스템.
   
2. 전자 기기에 의해 수행되는 측위 방법으로,
   실내에 설치되는 조명 장치로부터 출력되는 상기 조명 장치 별로 고유한 조명 식별자를 포함하는 가시광을 수광하는 단계;
   상기 수광된 가시광으로부터 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 획득하는 단계;
   상기 전자 기기의 자세를 감지하는 단계;
   위치에 관한 데이터베이스가 저장된 서버로 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 전송하는 단계; 및
   상기 서버로부터 상기 전자 기기의 측위 위치를 수신하는 단계;를 포함하며,
   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 보정하되, 상기 전자 기기가 향한 방향의 조명 장치에 대한 조명 식별자 별 조도를 감소시키고, 상기 전자 기기가 향한 반대 방향의 조명 장치에 대한 조명 식별자 별 조도를 증가시키며, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 것을 특징으로 하는
   측위 방법.
   
3. 삭제
4. 가시광을 수광하는 수광 모듈;
   자세를 감지하는 자세 감지 모듈; 및
   상기 수광 모듈에서 상기 가시광으로부터 상기 가시광에 포함된 조명 식별자를 추출하고, 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 측위 위치를 획득하는 콘트롤러;
   위치에 관한 데이터베이스를 저장하는 서버와 통신하는 통신 모듈;을 포함하고,
   상기 콘트롤러는, 상기 통신 모듈을 통해 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 상기 서버에 전송하고, 상기 서버가 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 데이터베이스를 참조하여 판단한 상기 측위 위치를 상기 서버로부터 수신하되,
   상기 서버는,
   전자 기기로부터 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 수신하고, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하되, 상기 전자 기기가 향한 방향의 조명 장치에 대한 조명 식별자 별 조도를 감소시키고, 상기 전자 기기가 향한 반대 방향의 조명 장치에 대한 조명 식별자 별 조도를 증가시키며, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 판단하고, 상기 측위 위치를 상기 전자 기기에 전송하는 것을 특징으로 하는
   전자 기기.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 전자 기기는, GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈을 더 포함하고,
   상기 콘트롤러는, 상기 조명 식별자를 포함하는 가시광의 수광 여부에 기초하여 실내인지 실외인지 여부를 판단하고, 실외인 경우에는 상기 GPS 신호를 이용하여 상기 측위 위치를 획득하고, 실내인 경우에는 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 상기 측위 위치를 획득하는
   전자 기기.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 가시광을 수광하는 수광 모듈;
   자세를 감지하는 자세 감지 모듈; 및
   상기 수광 모듈에서 상기 가시광으로부터 상기 가시광에 포함된 조명 식별자를 추출하고, 상기 가시광으로부터 상기 조명 식별자 별 조도를 검출하고, 상기 자세, 상기 조명 식별자 및 상기 조명 식별자 별 조도를 이용하여 측위 위치를 획득하는 콘트롤러;
   위치에 관한 데이터베이스를 저장하는 서버와 통신하는 통신 모듈;을 포함하고,
   상기 콘트롤러는, 상기 통신 모듈을 통해 상기 서버로부터 상기 데이터베이스를 수신하고, 상기 자세에 기초하여 상기 조명 식별자 별 조도를 보정하되, 전자 기기가 향한 방향의 조명 장치에 대한 조명 식별자 별 조도를 감소시키고, 상기 전자 기기가 향한 반대 방향의 조명 장치에 대한 조명 식별자 별 조도를 증가시키며, 상기 데이터베이스를 참조하여 상기 조명 식별자 및 상기 보정된 조명 식별자 별 조도에 대응되는 상기 측위 위치를 획득하는
   전자 기기.
   
9. 삭제
10. 삭제

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