KR101977758B1 - 오브젝트의 위치 정확성을 향상시키기 위한 실시간 실내 위치 측위 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 측위 방법은 일정 공간에 무선 신호를 수신하는 복수의 수신기들과 적어도 하나 이상의 레이저 스캐너를 구비한 위치 측위 시스템의 위치 측위 방법에 있어서, 상기 일정 공간에서 이동하는 적어도 하나 이상의 오브젝트로부터 제1 시간 주기로 전송되고 상기 복수의 수신기들에서 수신되는 무선 신호를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 계산하는 단계; 상기 레이저 스캐너에서 제2 시간 주기로 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 실시간으로 스캐닝하는 단계; 및 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보와 상기 스캐닝된 좌표 정보에 기초하여 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위하는 단계를 포함하고, 상기 제2 시간 주기는 상기 제1 시간 주기보다 짧으며, 상기 무선 신호는 해당 오브젝트의 식별 정보를 포함한다.
Description
본 발명은 실내 위치 측위 기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 실내에서 오브젝트로부터 수신되는 무선 신호와 레이저 스캐너에 의해 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 이동하는 오브젝트의 측위를 실시간을 수행할 수 있는 실내 위치 측위 방법 및 시스템에 관한 것이다.
위치기반기술은 특정 위치에 놓인 대상체(사람 또는 사물)의 물리적, 지리적 또는 논리적인 위치 정보를 획득하여 그에 적절하게 반응하는 기술이다. 통상적인 위치 측위 방법으로는 물체 간의 거리의 차이나 각도 또는 방위각을 측정하여 위치를 측정하는 삼각측량법(Triangulation)과 특정 관점(Vantage Point)에서 보이는 풍경을 이용한 장면 분석 방법(Scene Analysis), 그리고 특정 위치에 근접하여 알아내는 근접 방법(Proximity) 등이 있다.
그리고, 무선 통신기술의 발달과 함께 전파식별 시스템은 새로운 무선 네트워크 기술로 각광받고 있으며, 널리 사용되고 있다. 또한 전파식별 시스템을 이용하여 실내 또는 실외에서의 위치를 측정하는 기술의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 기술은 사람이 도달할 수 없는 지역에서 전파식별을 이용하여 데이터를 수집하거나 수집한 데이터를 사용자에게 전송하는 등 다양한 목적으로 활용되고 있다.
통상적인 위치측정기술은 위성항법시스템(Global Positioning System)을 이용한 위치측정기술, 무선신호의 수신신호강도를 이용한 위치측정기술, 근거리 무선통신을 이용한 위치측정기술 등 다양하다.
GPS를 이용한 위치측정기술은 지구궤도에 떠 있는 GPS 위성에서 보내오는 반송파 신호의 위상을 측정(절대측위)하거나 반송파 신호의 코드를 추적(상대 측위)하여 위성까지의 거리를 측정하는 기술이다. 이러한 GPS를 이용한 위치측정기술은 신호 반경이 넓고 고정된 위성을 통해 안정적인 서비스의 제공이 가능하여 현재 가장 많이 사용되고 있지만, 정밀도가 낮고 GPS 위성 신호의 수신이 어려운 실내나 음영지역에서는 서비스가 불가능한 단점을 가진다.
이동통신을 이용한 위치측정기술은 현재 구축되어 있는 이동통신 시스템을 이용하여 삼각측량법에 의해 이동 단말의 지리적인 위치정보를 구하는 기술로서, 단말의 서비스 셀 영역의 기지국과 주변 기지국 간의 협조에 의해 단말의 위치를 알아내는 네트워크 기반 방식과 기지국과는 별개로 GPS 수신기를 가진 단말이 위치 정보를 네트워크로 전달하는 단말 기반 방식, 그리고 이 둘을 혼합한 혼합 방식 등이 있다. 이러한 기술들은 별도의 인프라 구축이 필요 없고 GPS와 같이 서비스 영역이 넓어 매크로 위치 측위 기술로 많이 활용되고 있다. 그러나 기지국이 위치하는 셀 반경 내나 전파의 수신이 가능한 도심에서만 사용이 가능하고 전파 특성에 의한 회절 및 다중 경로, 신호 감쇄에 의해 실내에서의 정확성이 떨어지는 문제점을 가진다.
이러한 위성통신이나 이동통신을 이용한 위치인식 기술들은 서비스 제공 영역이 넓어 실외에 적합한 반면에 실내나 음영지역에서의 사용에 제약이 따른다. 따라서 최근에는 적외선(Diffuse-Infrared)이나 초음파(Ultrasonic Wave), RF(Radio Frequency), UWB(Ultra Wideband), 전파식별 등의 다양한 무선통신 기술을 이용한 위치 측위 기술이 활발히 연구되고 있다.
그리고, 이러한 실내 위치 측위 기술은 가상 현실 또는 증강 현실에 적용될 수 있는데, 실내 공간에서 가상 현실 또는 증강 현실을 이용한 게임 등의 경우 위치를 측위하고자 하는 오브젝트의 이동이 빠른 경우 이동하는 오브젝트의 위치를 실시간으로 정확하게 측위할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 실내 공간에서 이동하는 오브젝트의 위치를 정확하게 실시간으로 측위할 수 있는 방법의 필요성이 대두된다.
본 발명의 실시예들은, 실내에서 오브젝트로부터 수신되는 무선 신호와 레이저 스캐너에 의해 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 이동하는 오브젝트의 측위를 실시간을 수행할 수 있는 실내 위치 측위 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 측위 방법은 일정 공간에 무선 신호를 수신하는 복수의 수신기들과 적어도 하나 이상의 레이저 스캐너를 구비한 위치 측위 시스템의 위치 측위 방법에 있어서, 상기 일정 공간에서 이동하는 적어도 하나 이상의 오브젝트로부터 제1 시간 주기로 전송되고 상기 복수의 수신기들에서 수신되는 무선 신호를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 계산하는 단계; 상기 레이저 스캐너에서 제2 시간 주기로 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 실시간으로 스캐닝하는 단계; 및 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보와 상기 스캐닝된 좌표 정보에 기초하여 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위하는 단계를 포함하고, 상기 제2 시간 주기는 상기 제1 시간 주기보다 짧으며, 상기 무선 신호는 해당 오브젝트의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측위하는 단계는 상기 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
상기 측위하는 단계는 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보에 대한 히스토리에 기초하여 해당 오브젝트의 스캐닝된 좌표 정보를 획득하고, 상기 획득된 좌표 정보를 이용하여 상기 해당 오브젝트의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 상기 해당 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
상기 오브젝트는 RTLS(Real Time Location System), 비콘(beacon), RFID 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 위치 측위 시스템은 일정 공간에 무선 신호를 수신하는 복수의 수신기들과 적어도 하나 이상의 레이저 스캐너를 구비한 위치 측위 시스템에 있어서, 상기 일정 공간에서 이동하는 적어도 하나 이상의 오브젝트로부터 제1 시간 주기로 전송되고 상기 복수의 수신기들에서 수신되는 무선 신호를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 계산하는 계산부; 상기 레이저 스캐너를 이용하여 제2 시간 주기로 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 실시간으로 스캐닝하는 스캐닝부; 및 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보와 상기 스캐닝된 좌표 정보에 기초하여 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위하는 측위부를 포함하고, 상기 제2 시간 주기는 상기 제1 시간 주기보다 짧으며, 상기 무선 신호는 해당 오브젝트의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측위부는 상기 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
상기 측위부는 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보에 대한 히스토리에 기초하여 해당 오브젝트의 스캐닝된 좌표 정보를 획득하고, 상기 획득된 좌표 정보를 이용하여 상기 해당 오브젝트의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 상기 해당 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
상기 오브젝트는 RTLS(Real Time Location System), 비콘(beacon), RFID 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 실내에서 오브젝트로부터 수신되는 무선 신호와 레이저 스캐너에 의해 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 이동하는 오브젝트의 측위를 실시간을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 오브젝트에 구비된 실시간 위치 측위 모듈 그리고 실내 공간에 설치된 레이저 스캐너를 이용한 오브젝트의 좌표 스캐닝을 통해 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위함으로써, 오브젝트의 실시간 위치 측위에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 실내 위치 측위 기술을 설명하기 위한 시스템에 대한 일 실시예의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 실내 위치 측위 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 다른 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 예시도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법이 적용된 일 예를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 실내 위치 측위 시스템에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 실내 위치 측위 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 다른 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 예시도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법이 적용된 일 예를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 실내 위치 측위 시스템에 대한 구성을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 실시예들은, 실내에서 오브젝트로부터 수신되는 무선 신호와 레이저 스캐너에 의해 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 이동하는 오브젝트의 측위를 실시간을 수행하는 것을 그 요지로 한다.
본 발명에 따른 실시간 실내 위치 측위 기술은 일정 공간의 실내에서 오브젝트 예를 들어, 레이싱 카트(racing kart)와 같이 일정 속도로 사용자의 조작에 의해 이동하는 장치의 위치 정보 또는 좌표 정보를 실시간으로 측위하여 제공함으로써, 실내 위치 측위에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 기술은 실내 측위 시스템을 활용한 멀티미디어 마리오 레이싱 카트 게임 테마파크 등에 적용할 수 있다. 예컨대, 본 발명을 적용한 게임은 본 발명의 실내 측위 기술을 활용하여 레이싱 카트의 위치를 실시간으로 확인하고, 확인된 레이싱 카드의 실시간 위치 정보를 게임 콘텐트와 연동하여 실제 카트의 움직임과 맵핑하며, 게임 콘텐트인 영상 동기화를 통해 이를 실내 공간의 바닥에 재합성하고 실제 카트의 움직임에 따라 게임 콘텐트를 맵핑하여 아이템 취득, 패널티 등 카트를 제어할 수 있다. 물론, 레이싱 카드의 제어는 원격 제어기술을 연동하여 제어할 수 있으며, 이러한 레이싱 카트 게임 테마파크를 이용하는 사용자 각각은 사용자 등록 등을 통해 사용자 식별 정보를 레이싱 카트와 매핑시킬 수 있으며, 이렇게 맵핑된 사용자 식별 정보를 레이싱 카트 게임을 통해 획득된 아이템, 기록 등과 연결하여 저장함으로써, 해당 게임 테마파크에서 레이싱 카드를 이용할 때 저장된 정보 등을 불러와서 사용할 수도 있고, 업데이트할 수도 있다.
본 발명에서의 실시간 실내 측위 기술은 오브젝트에 구비된 위치 측위용 모듈 예를 들어, RTLS(real-time location system) UWB 모듈을 구비하고, 이렇게 구비된 RTLS UWB 모듈로부터 일정 시간 주기(이하, "제1 시간 주기"라 칭함) 예를 들어, 100[ms] 시간 주기로 전송되는 무선 신호에 기초하여 제1 시간 주기에 대한 오브젝트의 위치를 측위할 수 있지만, 오브젝트의 이동 속도에 따라 오브젝트의 위치가 실시간으로 측위될 수 없기 때문에 레이저 스캐너를 이용하여 일정 시간 주기(이하, "제2 시간 주기"라 칭함) 예를 들어, 10~20[ms] 시간 주기로 오브젝트의 좌표 정보를 스캐닝하고, 이렇게 제2 시간 주기로 스캐닝된 오브젝트의 좌표 정보를 이용하여 오브젝트의 실시간 위치를 보정하며, 이를 통해 실내 공간에서 이동하는 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
예를 들어, 레이싱 카드가 오브젝트인 경우 레이싱 카트의 속도가 약 20 ~ 30[Km/h] 이므로 본 발명의 실시간 측위 기술을 활용하지 못하면 가상의 영상 예를 들어, 레이싱 트랙과 실제 카트 간의 갭(gap)이 존재하는데, 본 발명을 이용하여 이를 보정함으로써, 가상 현실 또는 증강 현실 등에 용이하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 실내 위치 측위 기술을 설명하기 위한 시스템에 대한 일 실시예의 구성을 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실내 위치 측위 시스템(100)은 일정 공간(또는 측위 공간) 예를 들어, 실내 공간에서 이동하는 오브젝트(120)의 위치를 실시간으로 측위하는 시스템으로, 오브젝트로부터 제1 시간 주기로 전송되는 무선 신호를 수신하는 복수의 수신기들(130)을 이용하여 제1 시간 주기로 오브젝트의 위치를 계산할 수 있고, 레이저 스캐너(110)에 의해 이동하는 오브젝트를 제2 시간 주기로 스캐닝함으로써, 제2 시간 주기로 오브젝트의 위치 정보를 스캐닝하고, 이렇게 스캐닝된 위치 정보와 제1 시간 주기로 계산된 오브젝트의 위치를 이용하여 실내 공간에서 이동하는 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
이 때, 오브젝트(120)는 RTLS UWB 모듈, 비콘, RFID 중 적어도 하나를 구비함으로써, 제1 시간 주기의 위치를 계산하기 위한 무선 신호를 실내 공간에 구비된 수신기들로 브로드캐스팅할 수 있으며, 수신기들 각각으로 수신되는 무선 신호를 이용하여 실내 공간에서의 오브젝트 위치를 계산할 수 있다. 물론, 수신기들 각각으로 수신되는 무선 신호를 이용하여 실내 공간에서의 오브젝트 위치를 계산하는 방식은 TOA(Time Of Arrival) 방식, TDOA(Time Difference Of Arrival) 방식 등을 포함할 수 있으며, 이러한 방식은 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하기에 그 설명은 생략한다.
레이저 스캐너(110)는 2D 레이저 스캐너, 3D 레이저 스캐너를 포함할 수 있다.
비록, 본 발명에서 레이저 스캐너(110)로 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 제1 시간 주기보다 짧은 시간 주기로 이동하는 오브젝트의 위치를 획득 또는 스캐닝할 수 있는 모든 기기를 사용할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 실내 위치 측위 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 다른 방법을 설명하기 위한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실내 위치 측위 방법은 실내 위치 측위 시스템에서의 실내 위치 측위 방법에 관한 것으로, 오브젝트에 구비된 실내 측위용 모듈 예를 들어, RTLS UWB 모듈로부터 제1 시간 주기 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이 100[ms] 주기로 전송되는 무선 신호를 복수의 수신기들에서 수신하고, 수신된 무선 신호를 이용하여 제1 시간 주기 예를 들어, 100[ms] 주기로 오브젝트의 위치를 계산(또는 추적)하고, 오브젝트의 식별정보(ID)와 계산된 위치(또는 좌표) 정보를 제1 시간 주기로 제공한다(S210).
이 때, RTLS UWB 모듈에서 실내 공간으로 브로드캐스팅되는 무선 신호는 사용자의 식별 정보 또는 오브젝트의 식별 정보를 포함할 수 있으며, 시스템은 무선 신호에 포함된 식별 정보를 추출하여 식별 정보를 저장하고 있는 데이터베이스에서 해당 식별 정보를 검색함으로써, 오브젝트의 식별 정보를 알 수 있다. 물론, 오브젝트의 식별 정보를 검출하는 방식은 이에 한정되지 않으며, 식별 정보를 검출할 수 있는 모든 방법을 적용할 수 있다.
그리고, 적어도 하나 이상의 레이저 스캐너를 이용하여 실내 공간에서 이동하는 오브젝트의 좌표 정보를 제2 시간 주기 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이 20[ms] 주기로 스캐닝한다(S220).
여기서, 단계 S220가 단계 S210 다음 단계로 기재하였지만, 실제로는 단계 S210과 단계 S220은 함께 수행된다.
구체적으로, 단계 S220은 레이저 스캐너를 이용하여 이동하는 오브젝트의 실내 공간에서의 좌표를 제2 시간 주기 예를 들어, 20[ms] 주기로 스캐닝하고, 해당 오브젝트의 ID와 좌표를 추적한다. 여기서, 실내 공간에 대해 좌표 정보가 저장된 테이블 등을 통해 레이저 스캐너에 의해 스캐닝된 좌표 정보를 획득할 수 있다. 물론, 레이저 스캐너에 의해 스캐닝된 정보를 이용하여 20[ms] 주기로 오브젝트의 위치를 획득하는 방법은 본 발명을 제공하는 사업자 또는 개인에 의해 결정될 수 있다.
상기 단계 S210과 S220이 수행되면 제1 시간 주기로 계산된 오브젝트의 좌표 정보(또는 위치 정보)와 제2 시간 주기로 스캐닝된 오브젝트의 좌표 정보를 이용하여 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위한다(S230).
여기서, 단계 S230은 제2 시간 주기로 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 이동하는 오브젝트에 대해 제1 시간 주기로 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
여기서, 단계 S230은 복수의 오브젝트들이 서로 교차하여 이동하는 경우 스캐닝된 좌표 정보가 어떤 오브젝트에 대한 좌표 정보인지를 알 수 없는 경우가 발생될 수도 있기에, 스캐닝 정보와 오브젝트를 맵핑시키는 과정이 추가될 수도 있다. 예컨대, 단계 S230은 오브젝트에 대해 제1 시간 주기로 계산된 좌표 정보에 대한 히스토리 예를 들어, 오브젝트의 이동 방향, 이동 속도, 트랙 방향 등에 기초하여 해당 오브젝트의 스캐닝 좌표 정보를 확인(또는 획득)하고, 획득된 좌표 정보를 이용하여 해당 오브젝트의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 해당 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다. 본 발명에서 좌표 정보를 보정하는 것은 오브젝트 각각에 대해 실시간으로 계산된 좌표 정보와 스캐닝된 좌표 정보를 비교하여 미리 설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 오브젝트의 좌표 정보를 보정할 수 있다. 즉, 100[ms] 주기로 좌표 정보가 계산되기 때문에 레이싱 카트와 같은 오브젝트는 이동 속도가 빨라서 오차가 많이 발생되기에, 100[ms] 주기 사이의 위치 정보를 20[ms]로 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 보정함으로써, 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
즉, 본 발명은 도 4a에 도시된 바와 같이, 실제 레이싱 카트 A, B가 주행하는 경우 레이싱 카드의 이동 속도로 인하여 지연 오차가 발생되어 이동 중간의 좌표(410)를 실시간으로 측위하기 어려운 문제를, 레이저 스캐너를 이용하여 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 보정함으로써, 이동 속도에 의해 발생될 수 있는 지연 오차에 의한 문제를 해결하고, 이를 통해 이동하는 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 방법은 오브젝트로부터 전송되는 무선 신호와 레이저 스캐너에 의해 스캐닝되는 오브젝트의 좌표 정보를 이용하여 실내 공간에서 이동하는 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위하고, 이를 통해 측위 정확성을 향상시킬 수 있으며, 실시간으로 위치 측위가 가능하기 때문에 이동 속도가 빠른 레이싱 카트에 위치 또한 실시간으로 측위할 수 있고, 증강 현실 또는 가상 현실에서 이동하는 오브젝트의 위치를 측위할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기술은 가상 현실 게임, 증강 현실 게임 등에 적용되어 이동하는 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
그리고, 오브젝트에 구비된 RTLS UWB 모듈에서 각각의 대상물의 ID와 좌표를 추출하여 데이터를 보정할 수도 있으며, 이렇게 보정된 데이터를 위치 측위 시스템으로 제공함으로써, 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위하는데 도움을 줄 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 해당 실내 공간에 대한 좌표 정보에 대한 맵이 미리 구비되어 있으며, 가상 영상을 제공하는 경우에도 가상 영상의 좌표 정보에 대한 맵 또한 미리 구비되어 있을 수 있다.
물론, 본 발명을 게임에 적용하기 위해서는, 실내 공간에 대한 좌표 정보에 대한 테이블, 해당 게임을 이용하는 사용자 등록, 사용자 히스토리 등에 대한 정보를 저장하기 위한 서버 또는 데이터베이스를 필요로 할 수 있으며, 필요에 따라 데이터 입출력을 위한 별도의 입출력 인터페이스 또는 기기를 추가적으로 구비할 수도 있다.
나아가, 게임 상에 적용되는 알고리즘 예를 들어, 레이싱 카트의 경우 충돌 방지를 위한 충돌 방지 알고리즘이 적용될 수도 있다.
예를 들어, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 레이싱 카트 게임에 적용될 수 있으며, 레이싱 카트 게임의 경우에는 실내 공간 즉, 테마 공간의 바닥에 오브젝트가 이동하기 위한 레이싱 트랙과 아이템 등을 가상의 영상으로 제공하기 위한 영상 제공 수단(510)가 구비되어야 한다. 물론, 영상 제공 수단이 여러 대인 경우에는 영상 제공 수단들을 동기화시켜 영상을 동기시켜 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 실내 위치 측위 시스템에 대한 구성을 나타낸 것으로, 상술한 도 2 내지 도 4의 방법을 수행하는 시스템에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템(600)은 계산부(610), 스캐닝부(620) 및 측위부(630)를 포함한다.
계산부(610)는 일정 공간에서 이동하는 적어도 하나 이상의 오브젝트로부터 제1 시간 주기로 전송되고 복수의 수신기들에서 수신되는 무선 신호를 이용하여 오브젝트 각각의 좌표 정보를 계산한다.
이 때, 계산부(610)는 TOA 방식 또는 TDOA 방식 등을 이용하여 제1 시간 주기로 오브젝트의 위치를 계산할 수 있다.
스캐닝부(620)는 레이저 스캐너를 이용하여 제2 시간 주기로 오브젝트 각각의 좌표 정보를 실시간으로 스캐닝한다.
측위부(630)는 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보와 스캐닝된 좌표 정보에 기초하여 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위한다.
이 때, 측위부(630)는 제2 시간 주기로 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 이동하는 오브젝트에 대해 제1 시간 주기로 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
이 때, 측위부(630)는 복수의 오브젝트들이 서로 교차하여 이동하는 경우 스캐닝된 좌표 정보가 어떤 오브젝트에 대한 좌표 정보인지를 알 수 없는 경우가 발생될 수도 있기에, 스캐닝 정보와 오브젝트를 맵핑시키는 과정이 추가될 수도 있다. 예컨대, 측위부(630)는 오브젝트에 대해 제1 시간 주기로 계산된 좌표 정보에 대한 히스토리 예를 들어, 오브젝트의 이동 방향, 이동 속도, 트랙 방향 등에 기초하여 해당 오브젝트의 스캐닝 좌표 정보를 확인(또는 획득)하고, 획득된 좌표 정보를 이용하여 해당 오브젝트의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 해당 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다. 여기서, 측위부(630)는 오브젝트 각각에 대해 실시간으로 계산된 좌표 정보와 스캐닝된 좌표 정보를 비교하여 미리 설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 오브젝트의 좌표 정보를 보정할 수 있다. 즉, 100[ms] 주기로 좌표 정보가 계산되기 때문에 레이싱 카트와 같은 오브젝트는 이동 속도가 빨라서 오차가 많이 발생되기에, 100[ms] 주기 사이의 위치 정보를 20[ms]로 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 보정함으로써, 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위할 수 있다.
비록, 도 6의 실내 위치 측위 시스템에서 설명하지 않았더라도, 도 6의 실내 위치 측위 시스템은 상술한 도 1 내지 도 5의 내용을 모두 포함할 수 있다는 것은 이 기술분야에 종사하는 당업자라면 자명하다.
이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 시스템, 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예들에 따른 방법은 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 실시예를 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 media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 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 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (8)
- 일정 공간에 무선 신호를 수신하는 복수의 수신기들과 적어도 하나 이상의 레이저 스캐너를 구비한 위치 측위 시스템의 위치 측위 방법에 있어서,
상기 일정 공간에서 이동하는 적어도 하나 이상의 오브젝트로부터 제1 시간 주기로 전송되고 상기 복수의 수신기들에서 수신되는 무선 신호를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 계산하는 단계;
상기 레이저 스캐너에서 제2 시간 주기로 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 실시간으로 스캐닝하는 단계; 및
상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보와 상기 스캐닝된 좌표 정보에 기초하여 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위하는 단계
를 포함하고,
상기 제2 시간 주기는 상기 제1 시간 주기보다 짧으며,
상기 무선 신호는 해당 오브젝트의 식별 정보를 포함하는 실내 위치 측위 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 측위하는 단계는
상기 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위하는 것을 특징으로 하는 실내 위치 측위 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 측위하는 단계는
상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보에 대한 히스토리에 기초하여 해당 오브젝트의 스캐닝된 좌표 정보를 획득하고, 상기 획득된 좌표 정보를 이용하여 상기 해당 오브젝트의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 상기 해당 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위하는 것을 특징으로 하는 실내 위치 측위 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 오브젝트는
RTLS(Real Time Location System), 비콘(beacon), RFID 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 실내 위치 측위 방법.
- 일정 공간에 무선 신호를 수신하는 복수의 수신기들과 적어도 하나 이상의 레이저 스캐너를 구비한 위치 측위 시스템에 있어서,
상기 일정 공간에서 이동하는 적어도 하나 이상의 오브젝트로부터 제1 시간 주기로 전송되고 상기 복수의 수신기들에서 수신되는 무선 신호를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 계산하는 계산부;
상기 레이저 스캐너를 이용하여 제2 시간 주기로 상기 오브젝트 각각의 좌표 정보를 실시간으로 스캐닝하는 스캐닝부; 및
상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보와 상기 스캐닝된 좌표 정보에 기초하여 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위하는 측위부
를 포함하고,
상기 제2 시간 주기는 상기 제1 시간 주기보다 짧으며,
상기 무선 신호는 해당 오브젝트의 식별 정보를 포함하는 실내 위치 측위 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 측위부는
상기 스캐닝된 좌표 정보를 이용하여 상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 상기 오브젝트 각각의 위치를 실시간으로 측위하는 것을 특징으로 하는 실내 위치 측위 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 측위부는
상기 오브젝트 각각의 계산된 좌표 정보에 대한 히스토리에 기초하여 해당 오브젝트의 스캐닝된 좌표 정보를 획득하고, 상기 획득된 좌표 정보를 이용하여 상기 해당 오브젝트의 계산된 좌표 정보를 보정함으로써, 상기 해당 오브젝트의 위치를 실시간으로 측위하는 것을 특징으로 하는 실내 위치 측위 시스템.
- 제5항에 있어서,
상기 오브젝트는
RTLS(Real Time Location System), 비콘(beacon), RFID 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 실내 위치 측위 시스템.
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