KR20170130234A - 실내 네비게이션을 제공하는 전자장치 및 이의 방법 - Google Patents

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KR20170130234A
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아블 바시허
아브사이드 알람
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모함마드 안와룰 호크
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무함마드 마흐부부르 라만
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Abstract

실내 위치를 네비게이션하기 위한 전자 장치에 있어서, 근거리 무선 신호를 수신하는 통신부, 상기 전자 장치의 움직임을 감지하는 센서부, 디스플레이, 및 상기 통신부를 통해 빌딩 맵 데이터가 수신되었는지를 판단하고, 상기 빌딩 맵 데이터가 수신될 때, 상기 수신된 빌딩 맵 데이터의 유형에 따라 상이한 형태의 네비게이션 맵을 생성하고, 상기 통신부를 통해 수신된 상기 무선 신호의 세기 정보 및 상기 센서부를 통해 감지된 상기 전자 장치의 움직임 정보를 이용하여 상기 생성된 네비게이션 맵에 상기 전자 장치의 위치에서 상기 전자 장치의 목적지까지 위치를 맵 매칭하여 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 프로세서를 포함하는 전자 장치, 방법, 시스템에 관한 것이다.

Description

실내 네비게이션을 제공하는 전자장치 및 이의 방법{Electronic Apparatus providing indoor navigation and method thereof}
본 개시는 실내 위치 확인 시스템(Indoor Positioning System, IPS)에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는, 근거리 무선 신호를 이용하여, 거리 측정의 오차를 최소화하고 사용자의 이동 정보 및 실내의 맵 데이터(map data)에 따라 다른 네비게이션 맵을 생성하여 제공하는 전자 장치 및 이의 방법에 관한 것이다.
대형 쇼핑몰 및 고층 빌딩 등이 증가됨에 따라, 현대인들은 실내 공간에서 원하는 장소 및 원하는 물품을 찾기가 어려워지고 있다. 일반적으로 야외(Outdoor)에서는 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 위치 파악이 용이하다. 그러나, 실내에서는 GPS 신호를 수신할 수 없는 경우가 많다.
최근, 실내 위치 확인 시스템(Indoor Positioning System, IPS)으로 BLE(Bluetooth Low Energy)를 이용하는 기술에 대한 개발이 확대되고 있다. BLE 기반 IPS는 외부 서버가 필요하지 않은 사용자 단말기반의 실내 위치 확인 시스템이다.
종래에는, BLE 신호 등과 같은 근거리 무선 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 이용한 IPS에서, 스마트폰 등과 같은 단말장치가 위치하는 거리를 측정할 때, 삼각측량법(Triangulation)과 핑거프린팅(Fingerprinting) 기법 등을 이용한다. 그러나, 삼각측량법 및 핑거프린팅을 통한 거리 측정에는 여전히 오차(error)를 줄일 수 있는 기술 개발이 필요하다.
Bluetooth, NFC, RFID 등의 무선 신호는 빌딩 내의 환경(예: 빌딩 내부의 벽(walls), 이동하는 사람들의 수 등)에 따라 신호 강도의 변화가 크다.
또한, 종래에는 근거리 무선신호를 바탕으로 실내 네비게이션(Indoor Navigation)을 제공할 때, 단말 장치가 위치한 장소의 평면도(floor plan)를 빌딩 맵 데이터베이스를 통해 획득할 경우에 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
따라서, 실내 환경에서 위치 측정을 할 때, 측정되는 거리의 오차를 최소화 할 수 있는 기술이 필요하다. 또한, 실내 환경의 빌딩 맵 데이터베이스에 존재하는 상이한 맵데이터를 이용하여 빌딩의 평면도(floor plan)가 존재하지 않더라도 사용자에게 직관적인 네이게이션 맵을 제공하는 기술이 필요하다.
본 개시의 목적은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 근거리 무선신호의 RSSI 값에 따라 단계별(multi-step)로 상이한 거리 측정 알고리즘을 이용하여 사용자의 위치를 보다 정확히 판단하고, 사용자의 움직임 정보 및 맵 데이터의 종류에 따라 사용자에게 최적의 네이게이션 맵을 생성하여 제공할 수 있는 전자 장치 및 이의 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 개시의 일 실시 예에 따른, 실내 위치를 네비게이션하기 위한 전자 장치는, 근거리 무선 신호를 수신하는 통신부, 상기 전자 장치의 움직임을 감지하는 센서부, 디스플레이, 및 상기 통신부를 통해 빌딩 맵 데이터가 수신되었는지를 판단하고, 상기 빌딩 맵 데이터가 수신될 때, 상기 수신된 빌딩 맵 데이터의 유형에 따라 상이한 형태의 네비게이션 맵을 생성하고, 상기 통신부를 통해 수신된 상기 무선 신호의 세기 정보 및 상기 센서부를 통해 감지된 상기 전자 장치의 움직임 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 생성된 네비게이션 맵에 상기 전자 장치의 위치에서 상기 전자 장치의 목적지까지 위치를 맵 매칭하여 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 프로세서를 포함한다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위해 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 실내 위치를 네비게이션하기 위한 방법은, 근거리 무선 신호를 수신하는 단계, 빌딩 맵 데이터의 수신을 판단하는 단계, 상기 전자 장치의 움직임을 감지하는 단계, 상기 빌딩 맵 데이터가 수신될 때, 상기 수신된 빌딩 맵 데이터의 유형에 따라 상이한 형태의 네비게이션 맵을 생성하는 단계, 및 상기 수신된 신호의 세기 정보 및 상기 감지된 상기 전자 장치의 움직임 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 생성된 네비게이션 맵에 상기 전자 장치의 위치에서 상기 전자 장치의 목적지까지 위치를 맵 매칭하여 표시하는 단계를 포함한다.
본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치 및 실내 네비게이션 방법은, 외부 서버를 이용하지 않고 사용자 단말 기반 실내 위치측정(indoor positioning)을 제공할 수 있는 시스템을 구현할 수 있으며, 사용자 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있고, 사용자에게 보다 직감적인 네비게이션 맵을 제공할 수 있다.
또한, 사용자가 실내에서 이동하는 데이터 정보를 바탕으로, 사용자가 이용한 빌딩은 보다 정확한 사용자기반 빌딩 정보 데이터베이스를 구축할 수 있다. 따라서, 빌딩은 사용자들의 정보 데이터를 바탕으로 사용자들에게 최적의 맞춤형 정보를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 근거리 무선 통신을 이용한 실내 위치 측정 시스템(Indoor Positioning System)을 도시한 도면,
도 2는, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 구성을 간략히 나타내는 블록도,
도 3a 및 도 3b는, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 초음파 및 근거리 무선 신호를 이용하여 거리를 측정하는 것을 설명하기 위한 순서도,
도 4는, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 네비게이션 맵을 생성하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5 내지 도 8은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 빌딩 맵 데이터에 따라 생성된 네비게이션 맵을 설명하기 위한 도면,
도 9 내지 도 11은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 다양한 실내 네비게이션 방법을 설명하기 위한 도면,
도 12은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 실내 네비게이션 방법을 설명하기 위한 순서도,
그리고
도 13은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 구성을 상세히 나타내는 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 개시에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 근거리 무선 통신을 이용한 실내 위치 측정 시스템(Indoor Positioning System)을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 실내 위치 측정 시스템(Indoor Positioning System)(10)은 전자 장치(100) 및 근거리 무선 신호를 전송하는 복수의 무선 신호 소스(200)들 및 무선 네트워크(300)들로 구성될 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따른, 실내 위치 측정 시스템(Indoor Positioning System)(10)은 전자 장치(100) 가 GPS(Global Positioning System) 신호를 수신하지 못하는 실내 공간에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 실내 공간은 쇼핑몰, 병원, 공항, 대형 빌딩, 대학 등일 수 있다. 실내 위치 측정 시스템은 빌딩 건물을 포함하는 빌딩의 외부(outdoor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 빌딩의 외부(outdoor)는 빌딩의 주차장, 빌딩의 야외 공원 등을 포함할 수 있다.
전자 장치(100)는 디스플레이를 포함하고, 근거리 무선 신호들 및 무선 네트워크 신호를 수신할 수 있는 모바일 통신 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 넷북, 노트북, 랩탑, 팜탑(palmtop), HMD(Head Mounted Display) 등일 수 있다. 상술한 예시들은 본 개시를 설명하기 위한 예일 뿐 이에 한정되지 않는다. 전자 장치(100)는 Bluetooth 또는 블루투스 저전력(Bluetooth Low Energy, BLE) 등의 근거리 무선통신을 하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 개시에서는 블루투스 및 블루투스 저전력(BLE, Bluetooth Low Engergy) 등의 근거리 무선 신호를 전송하는 무선 신호 소스(200)와 전자 장치(100)를 이용한 실내 위치 측정 시스템에 대해서 설명하기로 한다. 그러나, 본 개시는 Wifi 등의 무선 네트워크 통신에도 확장되어 적용될 수 있다.
무선 신호 소스(200)들은 근거리 무선 통신을 지원하는 NFC, RFID, Bluetooth, Bluetooh Low Energy 등의 포함할 수 있다. 무선 신호 소스(200)들은 RFID 태그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 신호 소스(200)들은 블루투스 저전력 비콘(BLE Beacon)으로 구현될 수 있다. 무선 신호 소스(200)들은 실내에서 고유한 ID(Identification)을 가지는 근거리 무선 신호를 전송할 수 있다.
전자 장치(100)는 무선 신호 소스(200)들로부터 수신된 근거리 무선 신호들로부터 RSSI(Received Signal Strength Indicator)을 가질 수 있다. 전자 장치(100)는 RSSI 값을 바탕으로 무선 신호 소스(200)와 전자 장치(100) 사이의 거리 및 위치를 판단할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 판단된 거리 및 위치를 바탕으로 네비게이션 맵을 생성할 수 있다. 전자 장치(100)가 RSSI를 바탕으로 위치를 판단하는 방법과 네비게이션 맵을 생성하는 방법은 후술하기로 한다.
도 2는, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 구성을 간략히 나타내는 블록도 이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 통신부(210), 프로세서(220), 센서부(230), 및 디스플레이(240)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 블루투스 저전력(BLE) 및 블루투스 등과 같은 근거리 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신부(210)는 블루투스 저전력(BLE)과 호환되는(compliant with) 도 1에 도시된 무선 신호 소스(200)들로부터 무선 신호들을 수신할 수 있다. 통신부(210)는 무선 네트워크 인터페이스 및 근거리 무선 통신 모듈을 통해 외부로부터 데이터를 수신할 수도 있다.
통신부(210)는 전자 장치(100)가 위치하는 실내의 빌딩 맵 데이터를 근거리 무선 통신을 통해 수신할 수 있다.
예를 들어, 통신부(210)는 외부로부터 블루투스, NFC 등과 같은 근거리 무선 통신을 통해 전자 장치(100)가 위치하는 실내의 빌딩 맵 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(210)는 와이파이(Wifi)등과 같은 무선 네트워크를 통해 전자 장치(100)가 위치하는 빌딩 지도(예: 빌딩 내부(indoor) 지도)를 수신할 수도 있다.
빌딩 맵 데이터는 빌딩 내부의 복도, 계단, 엘리베이터 등과 가ㅏㅌ은 빌딩의 특징(features) 및 빌딩 랜드마크(landmarks), 빌딩의 각 층별 평면도(floor plan), 부분 평면도(partial floor plan), 빌딩 내부를 이용한 사용자들의 트래킹 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상술한 예시들은 본 개시를 일 실시 예일뿐, 빌딩 맵 데이터는 빌딩의 내부 정보와 관련된 다양한 정보를 포함할 수 있다.
센서부(230)는 전자 장치(100)의 움직임을 감지할 수 있는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(230)는 전자장치(100)를 이용하는 사용자의 발걸음 사이즈(step size), 걸음 속도(step speed), 및 움직임 인식(running detection) 등을 감지할 수 있다. 센서부(230)는 모션센서, 자이로 센서(Gyroscope sensors), 가속도 센서(acceleration sensors), 바로미터(Barometer), 열감지 센서(thermal sensors), 습도 센서(humidity sensors), 초음파 센서 등 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 상술한 예시들은 일 실시 예일 뿐, 이에 한정되지 아니한다.
디스플레이(240)는 터치 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(240)는 전자 장치(100)가 실내에서 위치한 지점을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이(240)는 전자 장치(100)에서 생성한 네비게이션 맵을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이(240)는, 본 개시의 실시 예에 따른, 다양한 기능을 구현하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface)를 디스플레이할 수 있다. 디스플레이(240)는 3D 입체 네비게이션 맵 및 가상 현실용 네비게이션 맵을 디스플레이할 수 있다.
본 개시에서는 네비게이션 맵을 디스플레이하는 특징을 주로 개시하나, 전자 장치(100)는 오디오 음성 등을 통해 사용자에게 사용자가 원하는 목적지까지 네이게이션을 안내하도록 구현될 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 목적지까지 거리 및 이동 예상 시간 등 일반적인 GPS 네비게이션이 제공하는 다양한 사용자 인터페이스(User Interface) 기능을 제공하도록 구현될 수 있다.
프로세서(220)는 통신부(210)를 통해 빌딩 맵 데이터가 수신되었는지 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 통신부(210)를 통해 빌딩 맵 데이터가 수신될 때, 수신된 빌딩 맵 데이터의 유형에 따라 상이한 형태의 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
이때, 빌딩 맵 데이터는 전자 장치(100)가 위치한 실내의 건물의 빌딩 데이터 베이스로부터 NFC, Bluetooth, Bluetooth Low Energy 등과 같은 근거리 무선통신을 통해 획득될 수 있다.
프로세서(220)는 통신부(210)를 통해 수신된 무선 신호의 세기 정보 및 상기 센서부(230)를 통해 감지된 전자 장치(100)의 움직임 정보 중 적어도 하나를 이용하여 생성된 네비게이션 맵에 전자 장치(100)의 위치에서 전자 장치(100)의 목적지까지 위치를 맵 매칭하여 표시하도록 디스플레이(240)를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 전자 장치(100)의 목적지란, 전자 장치(100)를 이용하는 사용자가 사용자 인터페이스를 통해 선택한 장소일 수도 있고, 사용자가 선택한 타겟 아이템이 위치한 지점일 수도 있다.
프로세서(220)는 RFID 태그가 부착된 오브젝트로부터 오브젝트에 대한 정보를 제공받을 수 있다. RFID 태그를 통한 무선 통신은 당업자에게 자명한 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
실내에서 초음파 데이터가 이용 가능한 경우, 프로세서(220)는 초음파 센서를 통해 감지된 초음파 데이터의 응답 시간을 바탕으로 전자 장치(100)와 실내의 무선 신호 소스 사이의 거리를 판단하여 네비게이션 맵에서 전자 장치(100)의 위치를 판단할 수 있다.
실내에서 초음파 데이터가 이용 가능하지 않은 경우, 프로세서(220)는 실내에서 BLE 무선 신호 통신 모듈을 통해 실내의 무선 신호 소스들로부터 수신된 BLE 무선 신호들의 RSSI (Received Signal Strength Indicator)값을 바탕으로, 전자 장치(100)와 무선 신호 소스들 사이의 거리를 판단하여 네비게이션 맵에서 전자 장치(100)의 위치를 판단할 수 있다.
프로세서(220)는 RSSI 값에 따라 전자 장치(100)와 도1에 도시된 무선 신호 소스(200)들 사이의 거리를 측정하기 위하여 복수의 거리 측정 알고리즘 중 하나를 판단하고, 판단된 거리 측정 알고리즘을 이용하여 수신된 RSSI 값으로부터 상기 전자 장치와 무선 신호 소스(200)들 사이의 거리를 판단할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른, 다양한 네비게이션 맵 생성 방법은 도 4 내지 도 8에서 상술하며, RSSI 값에 따라 멀티 스텝 거리 측정 알고리즘 적용 방법은 도 3에서 상술한다.
도 3a 및 도 3b는, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 초음파 및 근거리 무선 신호를 이용하여 거리를 측정하는 것을 설명하기 위한 순서도들이다.
도 3a는, 본 개시의 일 실시 예에 따라, 실내에 초음파 데이터 이용 가능 유무에 따라, 전자 장치와 무선 신호 소스들의 거리를 측정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3a를 참조하면, S310단계에서, 전자 장치(100)는 초음파 데이터가 실내에서 이용 가능한 지 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100) 및 실내의 장치들에 초음파 센서가 포함되어 있을 경우, 전자 장치(100)는 초음파 데이터를 실내에서 이용할 수 있다. 실내에 초음파 데이터가 이용 가능한 경우(S310: Y), S320단계에서, 전자 장치(100)는 초음파 센서의 송신부를 통해 초음파를 외부에 발사할 수 있다. S330단계에서, 전자 장치(100)는 초음파 센서의 수신부를 통해 발사한 초음파의 반송파를 수신할 수 있다. S340단계에서, 전자 장치(100)는 초음파의 발사/수신 왕복 시간을 판단하고, 계산된 시간을 바탕으로 반송파를 전송한 외부 장치로부터 전자 장치(100)까지의 거리를 계산할 수 있다. 거리(d)는 속력(v)과 시간(t)의 곱으로 구해질 수 있다. S310단계에서, 실내에서 초음파 데이터가 이용 가능하지 않은 경우(S310: N), S350단계에서, 전자 장치(100)는 실내의 근거리 무선 신호의 RSSI 값을 바탕으로 무선 신호 소스들과 정자 장치(100) 사이의 거리를 계산할 수 있다.
상술한 실시 예에 따라 계산된 거리를 바탕으로, 전자 장치(100)는 실내에서 전자 장치(100)의 위치를 판단할 수 있다. 또한, 판단된 전자 장치(100)의 위치를 바탕으로 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
도 3b는, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 근거리 무선 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값에 따른 멀티 스텝(multi-step) 거리 측정을 설명하기 위한 순서도 이다.
무선 단말 장치(wireless devices)들의 RSSI(Received Signal Strength Indication)으로부터 거리를 측정하는 방법은 실내 위치 측정 및 실내 네비게이션(Indoor Positioning and Indoor Navigation)에서 잘 알려진 방법 중 하나이다.
본 개시에서는, 종래에 RSSI를 이용한 거리 측정 방법에 이용된 삼각측량법(Triangulation)을 이용하지 않고, RSSI 값에 따른 다중 구간을 구분하고, 다중 구간별로 오차를 줄일 수 있는 적합한 거리 측정 알고리즘을 적용할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 전자 장치(100)는 복수의 무선 신호 소스들로부터 BLE 신호를 수신할 수 있는 블루투스 통신 모듈을 포함할 수 있다.
S360 단계에서, 전자 장치(100)가 Bluetooth 활성화(activate) 상태이고, 전자 장치(100)를 이용하는 사용자가 BLE 통신이 가능한 실내에 진입할 때, 전자 장치(100)는 실내에 있는 무선 신호 소스들로부터 BLE 신호를 수신하여 RSSI 값을 가질 수 있다.
S370 단계에서, 전자 장치(100)는 RSSI 값에 따라 거리를 그룹화할 수 있다. 예를 들어, RSSI 값이 제1 값 이상(greater than)인 경우, 거리는 0-제1 거리로 판단될 수 있다. RSSI 값이 제2 값 미만(less than)인 경우, 거리는 제2 거리로 판단될 수 있다. RSSI 값이 제1 값과 제2 값 사이인 경우, 거리는 제1 거리와 제2 거리 사이로 판단될 수 있다.
이때, RSSI 값은 전자 장치(100)가 위치하는 실내 환경의 다양한 구성에 영향을 받아 변할 수 있으므로, 전자 장치(100)는 각 거리마다 수신된 RSSI의 평균값을 바탕으로 RSSI 값에 따른 거리의 그룹화를 할 수 있다.
따라서, 전자 장치(100)의 위치 및 방향에 따라 다양한 RSSI의 값을 수신하여 실내 공간의 환경 특성에 따라 RSSI 값의 평균을 계산하고, 계산된 RSSI 평균값을 통계적으로 분석한 데이터를 바탕으로 보다 정확한 위치 측정을 할 수 있다.
전자 장치(100)가 위치하는 실내(빌딩)의 RSSI 데이터 베이스는 실내를 이용하는 다양한 전자 장치들의 거리에 따른 RSSI 평균값을 데이터로 저장할 수 있다. 또한, 실내의 RSSI 데이터 베이스는 전자 장치(100)에 거리에 따른 RSSI 평균값 분류 등의 정보를 전자 장치(100)에 근거리 무선통신을 통해 제공할 수 있다.
전자 장치(100)는 전자 장치(100)의 이동에 따라 각각의 거리마다 수신된 RSSI 값을 실시간으로 업데이트하여 전자 장치(100) 내부의 데이터베이스에 저장할 수 있다. 전자 장치(100)는 각각의 거리에서 저장된 RSSI 값들의 평균을 계산하여 평균 RSSI 값을 계산하여 데이터베이스로 저장할 수 있다.
S380 단계에서, 전자 장치(100)는 RSSI값에 따른 거리의 그룹화에 따라 오차가 가장 적은 거리 측정 알고리즘을 판단할 수 있다. 전자 장치(100)는 제조시에 거리에 따른 최적의 알고리즘 정보를 가질 수 있다. 전자 장치(100)는 전자 장치(100)가 위치하는 실내(빌딩)의 데이터 베이스를 통해 거리에 따른 최적의 알고리즘 정보를 획득할 수도 있다. 최적의 알고리즘을 판단하는 것은 통계적 방법에 의해 구현될 수 있다.
예를 들어, RSSI 값이 제1 값 이상(greater than)인 경우에는 제1 거리 측정 알고리즘에서 오차가 가장 작을 수 있고, RSSI 값이 제2 값 미만(less than)인 경우에는 제2 거리 측정 알고리즘에서 오차가 가장 작을 수 있으며, RSSI 값이 제1 값과 제2 값 사이인 경우에는 제3 거리 측정 알고리즘에서 오차가 가장 작을 수 있다.
예를 들어, RSSI 값이 제1 값인 -44dBm보다 큰 경우(greater than), 제1 거리 측정 알고리즘인 Linear Approximation Model(LAM)를 이용할 때 오차가 가장 작게 거리가 측정될 수 있다. 또한, RSSI 값이 제2값인 -53dBm 과 제1 값인 -44 dBm 사이인 경우, 제2 거리 측정 알고리즘인 Free Space Friis Model(FSFM) 알고리즘을 이용할 때 오차가 가장 작게 거리가 측정될 수 있다. 그리고, RSSI 값이 제2 값인 -53 dBm보다 작은(less than) 경우, 제3 알고리즘인 Flat Earth Model(FEM) 알고리즘을 이용할 때 오차가 가장 작게 거리가 측정될 수 있다.
다른 예를 들어, RSSI 값이 제1 값인 -46dBm보다 크거나 같은 경우, 제1 거리 측정 알고리즘인 LAM을 이용할 때 오차가 가장 작게 거리가 측정될 수 있다. 또한, RSSI 값이 제1 값인 -46dBm보다 작은 경우, 제2 거리 측정 알고리즘인 FSFM을 이용할 때 오차가 가장 작게 거리가 측정될 수 있다.
상술한 RSSI 값에 따른 구분 및 알고리즘들은 본 개시의 설명을 위한 일 실시 예일 뿐, 전자 장치(100)는 RSSI 값으로부터 다양한 거리 측정 알고리즘을 이용하여 오차가 적은 거리를 측정하도록 구현될 수 있다.
S390 단계에서, 전자 장치(100)는 판단된 거리 측정 알고리즘을 이용하여 거리를 계산할 수 있다.
이때, RSSI 값은 예측 불가하게 빠르게 변하므로, 전자 장치(100)는 거리 측정 시 오차를 줄이기 위해서RSSI 값의 평균 알고리즘 및 스무딩 알고리즘을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 평균 알고리즘은 거리를 측정하기 위해 이용된 거리 측정 알고리즘들을 통해 계산된 RSSI 값을 각각 증가 순서대로 분류하고, 분류된 값들 중 가운데 값("m")들로 각각의 거리측정 알고리즘에서 평균을 계산하는 방법이다. 평균 알고리즘 및 스무딩 알고리즘은 당업자에게 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상술한 거리 측정 방법은 복수의 관성항법장치(inertial navigational device)로 구성된 시스템에도 적용될 수 있다. 관성항법장치가 RSSI를 바탕으로 거리를 판단하는 원리는 당업자에게 공지된 기술이므로 여기서는 상세한 설명은 생략한다.
도 4는, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 네비게이션 맵을 생성하는 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)가 위치하는 실내의 데이터 베이스로부터 근거리 무선 통신을 통해 빌딩 맵 데이터를 수신할 수 있다. 도 4의 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 전자 장치(100)의 프로세서(220)를 전자 장치(100)로 정의한다.
S410단계에서, 전자 장치(100)는 근거리 무선 통신을 통한 빌딩 맵 데이터의 수신을 판단할 수 있다.
전자 장치(100)는 근거리 무선 통신을 통해 빌딩 맵 데이터를 수신한 경우, 빌딩 맵 데이터의 유형에 따라 상이한 형태의 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
전자 장치(100)는 근거리 무선 통신을 통해 빌딩 맵 데이터를 수신하지 않은 경우, 전자 장치(100)는 모션 인식 등의 센서를 통해 감지된 전자 장치(100)의 이동 정보 데이터 및 도1에 도시된 무선 신호 소스(200)들의 위치 정보를 이용하여 네비게이션 맵을 생성할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 무선 네트워크를 통해 빌딩의 지도를 웹사이트에서 다운로드 받고, 다운로드 받은 지도에 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
S420 단계에서, 전자 장치(100)는 수신된 빌딩 맵 데이터의 종류를 판단할 수 있다. 빌딩 맵 데이터는 복도, 계단, 엘리베이터 등과 같은 빌딩의 특징(building features) 및 빌딩 랜드마크(landmark), 빌딩의 각 층별 평면도, 빌딩의 각 층별 부분 평면도, 및 빌딩 내부를 이용한 사용자들의 트래킹 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
S430 단계에서, 전자 장치(100)는 판단된 빌딩 맵 데이터의 종류에 따라 맵 매칭 및 맵 빌딩 중 적어도 하나의 알고리즘을 통해 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 전자 장치(100)는 수신된 빌딩 맵 데이터에 전자 장치(100) 및 상기 전자 장치(100)의 목적지가 위치하는 층의 평면도(floor plan)가 포함된 경우, 평면도를 이용하여 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(100)가 1층에 위치하고, 전자 장치(100)를 이용하는 사용자가 원하는 타겟 아이템이 1층에 위치하며, 전자 장치(100)에 수신된 빌딩 맵 데이터에 1층의 평면도(floor plan)이 포함된 경우, 전자 장치(100)는 1층의 평면도에 네비게이션 맵을 생성할 수 있다. 본 개시의 설명의 편의를 위해 상술한 예시는 "complete floor plan"이라고 한다.
전자 장치(100)는 생성된 네비게이션 맵에 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 전자 장치(100)로부터 타겟 아이템까지의 길까지 맵 매칭하여 디스플레이에 표시할 수 있다. 맵 매칭 알고리즘은 당업자에게 공지된 알고리즘을 이용할 수 있다.
본 개시의 다른 실시 예에 따라, 전자 장치(100)는 수신된 빌딩 맵 데이터에 전자 장치(100) 및 전자 장치(100)의 목적지가 위치하는 층 중 적어도 하나의 층의 부분 평면도(partial floor plan)가 포함되고, 부분 평면도가 포함된 층의 인접한 층의 평면도가 포함된 경우, 인접한 층의 평면도를 이용하여 부분 평면도(partial floor plan)의 나머지 평면도(floor plan)를 생성하여 상기 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(100)는 1층에 위치하고, 전자 장치(100)의 목적지는 2층에 위치하며, 수신된 빌딩 맵 데이터는 1층의 평면도를 포함하고 2층의 부분 평면도를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는 2층의 부분 평면도 중 평면도 정보가 포함되지 않은 영역을 1층의 평면도 정보를 바탕으로 맵 빌딩 알고리즘을 이용하여 평면도를 생성할 수 있다. 전자 장치(100)는 1층의 평면도 및 2층의 새로 생성된 평면도에 네비게이션 맵을 생성할 수 있다. 맵 빌딩 알고리즘은 당업자에게 공지된 알고리즘을 이용하거나 변경 구현할 수 있다. 본 개시의 설명의 편의를 위해, 상술한 예시는 "partial floor plan"이라고 한다.
전자 장치(100)는 생성된 네비게이션 맵에 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 전자 장치(100)로부터 전자 장치(100)의 목적지까지 맵 매칭하여 디스플레이에 표시할 수 있다. 맵 매칭 알고리즘은 당업자에게 공지된 알고리즘을 이용하거나 변경 구현할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따라, 전자 장치(100)는 수신된 빌딩 맵 데이터가 전자 장치(100)가 위치한 층 및 전자 장치(100)의 목적지의 부분 평면도는 포함하고, 인접한 층의 평면도는 포함되지 않은 경우, 빌딩 맵 데이터 중 평면도 정보를 제외한 데이터를 바탕으로 부분 평면도의 평면도를 생성하여 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(100)는 1층에 위치하고, 전자 장치(100)의 목적지는 3층에 위치하며, 수신된 빌딩 맵 데이터에 1층 및 3층의 부분 평면도가 포함되고, 2층 및 4층의 평면도가 포함되지 않을 수 있다. 이때, 전자 장치(100)는 빌딩 맵 데이터 중 빌딩의 특징(feature) 및 랜드마크(landmarks)(예: 계단, 엘리베이터, 분수, 등)의 위치 정보를 바탕으로 부분 평면도의 평면도를 맵 빌딩하여 네비게이션 맵을 생성할 수 있다. 본 개시의 설명의 편의를 위해, 상술한 예시는 "partial floor plan"이라고 한다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따라, 전자 장치(100)는 수신된 빌딩 맵 데이터에 전자 장치(100) 및 전자 장치(100)의 목적지가 위치하는 층 중 적어도 하나의 층의 평면도가 포함되지 않은 경우, 평면도가 포함되지 않은 층은 빌딩 맵 데이터 중 평면도 정보를 제외한 데이터를 바탕으로 빌딩의 트래킹 아웃라인 정보를 포함한 네비게이션 맵을 생성할 수 있다. 본 개시의 설명의 편의를 위해, 상술한 예시는 "no floor plan"이라고 한다.
예를 들어, 수신된 빌딩 맵 데이터에 전자 장치(100)가 위치한 1층의 평면도 및 부분 평면도가 포함되지 않은 경우, 전자 장치(100)는 1층의 빌딩 맵 데이터 중 빌딩의 특징 및 랜드마크의 위치 정보를 바탕으로 아웃라인이 포함된 평면도를 맵 빌딩할 수 있고, 빌딩 내부의 사용자들의 트래킹 정보를 이용하여 생성된 아웃라인이 표시된 평면도에 사용자들의 트래킹 정보가 포함된 네비게이션 맵을 생성할 수 있다.
상술한 예시들은 복수의 층으로 구성된 빌딩을 예로 들어 설명하였으나, 본 개시는 하나의 층으로 이루어진 건물에서도 적용될 수 있으며, 상술한 예시들은 본 개시를 설명하기 위한 일 실시 예들일 뿐 이에 한정되지 않는다.
도 5 내지 도 8은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 빌딩 맵 데이터에 따라 생성된 네비게이션 맵을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에서 설명한 "complete floor plan"의 예시를 도시한 네비게이션 맵이다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(100)를 이용하는 사용자(500)와 사용자의 타겟 목적지(540)는 같은 1층에 위치할 수 있다. 전자 장치(100)가 수신한 빌딩 맵 데이터는 1층의 평면도(floor plan)(510)을 포함할 수 있다. 빌딩 맵 데이터는 1층의 특징 및 랜드마크인 엘리베이터(530), 계단(520) 등의 위치 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는 평면도(510)를 이용하여 네비게이션 맵을 생성하고, 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 사용자(500)에게 타겟 목적지(540)까지의 길을 안내하는 네비게이션 정보를 디스플레이할 수 있다.
도 6은 도 4에서 설명한 "partial floor plan"의 예시를 도시한 네비게이션 맵이다.
도 6을 참조하면, 전자 장치(100)를 이용하는 사용자(500)와 사용자의 타겟 목적지(540)는 같은 1층에 있을 수 있다. 전자 장치(100)가 수신한 빌딩 맵 데이터는 1층의 부분 평면도(partial floor plan)(610)을 포함할 수 있다. 부분 평면도(610)는 도5의 평면도(510)와 비교하여, 1층의 건물 구조의 일부만 도시될 수 있다. 빌딩 맵 데이터는 1층의 특징 및 랜드마크인 엘리베이터(530), 계단(520) 등의 위치 정보를 포함할 수 있다.
전자 장치(100)는 1층과 인접한 층의 평면도가 빌딩 맵 데이터에 포함된 경우, 인접한 층의 평면도 정보를 바탕으로 부분 평면도(610)의 일부 도시되지 않은 부분을 맵 빌딩할 수 있다.
전자 장치(100)는 1층과 인접한 층의 평면도가 빌딩 맵 데이터에 포함되지 않는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 빌딩 맵 데이터에 포함된 랜드마크 및 특징인 엘리베이터(530), 계단(520) 등의 위치 정보를 바탕으로 부분 평면도(610)를 맵 빌딩하고, 생성된 평면도에 네비게이션 맵을 생성하고, 맵 매칭 알고리즘을 이용하여 사용자(500)에게 타겟 목적지(540)까지의 길을 안내하는 네비게이션 정보를 디스플레이할 수 있다.
도 7은 도 4에서 설명한 "no floor plan"의 예시를 도시한 네비게이션 맵이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(100)를 이용하는 사용자(500)와 사용자의 타겟 목적지(540)는 같은 1층에 있을 수 있다. 전자 장치(100)가 수신한 빌딩 맵 데이터는 1층의 평면도를 포함하지 않을 수 있다. 빌딩 맵 데이터는 1층의 특징 및 랜드마크인 엘리베이터(530), 계단(520) 등의 위치 정보를 포함할 수 있다.
전자 장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 빌딩 맵 데이터 중 엘리베이터(530), 계단(520)등의 랜드마크 위치 정보 및 1층 내부를 이용한 사용자들의 트래킹 데이터를 바탕으로 아웃라인을 포함하는 네비게이션 맵(710)을 생성할 수 있다. 그러나, 평면도 정보가 없기 때문에 전자 장치(100)는 생성된 네비게이션 맵(710)에 맵 매칭은 제공하지 않을 수 있다.
도 8은 도 4에서 설명한 전자 장치(100)가 빌딩 맵 데이터를 수신하지 않는 경우 네비게이션 맵을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 전자 장치(100)의 맵 데이터베이스에 수신된 빌딩 맵 데이터가 없는 경우, 전자 장치(100)는 무선 네트워크를 통해 전자 장치(100)가 위치한 실내의 지도를 다운로드 받을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 무선 네트워크를 통해 인터넷 등의 웹페이지에서 전자 장치(100)가 위치한 빌딩을 검색하여 빌딩의 지도 정보 등을 획득할 수 있다.
전자 장치(100)는 획득된 빌딩 지도 정보를 이용하여 네비게이션 맵(810)을 생성할 수 있다. 그러나, 전자 장치(100)는 생성된 네비게이션 맵에 맵 매칭을 제공하지 않을 수 있다. 또한, 생성된 네비게이션 맵은 실내를 이용한 사용자들의 트래킹 정보를 포함하지 않을 수 있다.
상술한 실시 예들은 본 개시를 위한 일 실시 예들일 뿐, 전자 장치(100)는 사용자(500)의 상황별 데이터(contextual data)에 따라 변형된 네비게이션 맵을 생성하여 디스플레이할 수 있다. 상황별 데이터란 전자 장치(100)가 수신한 사용자(500)가 위치한 층의 빌딩 맵 데이터의 종류 및 빌딩 맵 데이터의 수신 여부에 따른 데이터를 의미할 수 있다.
또한, 상술한 실시 예들은, 전자 장치(100)의 모션 센서를 포함한 다양한 센서를 통해 감지된 사용자(500)의 움직임 정보 등을 통해 맵 매칭의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 사용자(500)의 움직임이 감지된 경우에는 맵 매칭을 제공하고, 사용자(500)의 움직임이 지정된 시간 동안 감지되지 않은 경우 맵 매칭을 제공하지 않도록 구현하여 블루투스 전력 소비를 절약할 수 있다.
도 9 내지 도 11은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 다양한 실내 네비게이션 방법을 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 도 9 내지 도 11은, 전자 장치(100)를 이용하는 사용자(500)가 쇼핑몰과 같은 실내에 진입한 경우, 네비게이션 맵을 생성하여 디스플레이하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 사용자(500)가 쇼핑몰에서 원하는 쇼핑 아이템을 선택한 경우, 쇼핑몰에서 쇼핑 아이템의 위치를 알려주는 네비게이션 맵을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(100)가 쇼핑몰에 내부(indoor)에 진입한 경우, 전자 장치(100)의 디스플레이는 NFC, RFID, Bluetooth, Bluetooth Low Energy 등의 근거리 무선 통신을 통해 쇼핑몰 내부 지도를 다운로드할 수 있는 UI(User Interface)가 표시(900)될 수 있다.
쇼핑몰 내부 지도는 사용자가 쇼핑몰 내부에 진입할 때 쇼핑몰로부터 빌딩 맵 데이터수신하고, 수신된 빌딩 맵 데이터 및 본 개시에서 상술한 거리 판단 및 네비게이션 맵 생성 방법을 이용하여 생성된 네이게이션 맵을 의미할 수 있다.
사용자(500)는 쇼핑몰이 제공하는 쇼핑 관련 정보 UI(User Interface)(900-1)를 이용하여 원하는 쇼핑 목록을 선택할 수 있다.
원하는 쇼핑 아이템(Yellow T-Shirt)이 선택된 경우, 전자 장치(100)는 쇼핑몰로부터 근거리 무선 통신을 통해 쇼핑 아이템의 세일 정보 및 쿠폰 정보 등을 수신할 수 있다. 쇼핑몰은 전자 장치(100)를 이용하는 사용자(500)가 선택한 쇼핑 아이템으로부터 지정된 거리 이내에 진입한 경우, 선택된 쇼핑 아이템에 대한 쇼핑정보를 자동으로 제공할 수 있다.
사용자(500)가 선택한 쇼핑 아이템을 목적지로 선택하거나, 목적지로 선택하지 않더라도, 전자 장치(100)는 네비게이션 맵(900-2)에 사용자(500)의 위치부터 쇼핑 아이템(Yellow T-shirt)까지 맵 매칭을 제공할 수 있다.
도 10은, 사용자(500)가 쇼핑몰에서 원하는 쇼핑 아이템들을 목록화한 경우, 쇼핑몰에서 쇼핑 아이템들의 위치를 동시에 알려주는 네비게이션 맵을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 사용자(500)는 쇼핑몰 내에서 쇼핑몰의 지도를 다운로드 받을 수 있는 UI를 제공받을 수 있다(1000). 사용자(500)는 쇼핑몰의 쇼핑 정보를 바탕으로 원하는 쇼핑 리스트를 목록화할 수 있다(1000-1). 쇼핑몰은 사용자(500)의 쇼핑 리스트 정보를 바탕으로 사용자가 원하는 쇼핑 리스트의 위치 및 쇼핑 정보를 제공할 수 있다. 전자 장치(100)는 네비게이션 맵에 사용자(500)의 위치 및 쇼핑 리스트들의 위치 및 쇼핑 정보를 동시에 표시할 수 있다(1000-2). 사용자는 네비게이션 맵에 표신된 매핑 정보 및 쇼핑 정보를 바탕으로 용이하게 원하는 쇼핑 아이템이 있는 곳을 찾아갈 수 있다.
도 11은, 도 10에서 설명한 쇼핑 리스트 중 하나의 아이템을 선택한 경우, 선택된 아이템이 위치한 샵(shop)의 내부 네비게이션 맵을 도시한 도면이다.
전자 장치(100)를 이용하는 사용자(500)는 도 10에서 쇼핑몰이 제공한 쇼핑 목록들의 쇼핑 정보(쿠폰정보, 세일 정보, 위치 정보 등)를 바탕으로 원하는 쇼핑 아이템(Yellow T-shirt)를 선택할 수 있다(1100). 본 개시에서는 설명의 편의를 위하여 전자 장치(100)의 터치 스크린 상에서 쇼핑 아이템이 선택되는 것을 도시하였으나, 전자 장치(100)는 음성인식을 통해 쇼핑 아이템이 선택되도록 구현될 수도 있다.
전자 장치(100)는 선택된 쇼핑 아이템의 숍(shop)의 네비게이션 지도를 표시할 수 있고, 선택된 쇼핑 아이템(Yellow T-shirt)이 있는 위치를 네비게이션 맵에 표시할 수 있다. 전자 장치(100)는 사용자(500)의 위치에서 선택된 쇼핑 아이템의 위치까지 맵 매칭을 제공할 수 있다.
도 12은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 실내 네비게이션 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
S1210단계에서, 전자 장치(100)는 근거리 무선 통신이 구축된 실내에 진입할 때, 무선 신호를 수신할 수 있다. 전자 장치(100)는 블루투스 및 블루투스 저전력(BLE) 등과 같은 근거리 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 전자 장치(100)의 블루투스 기능이 활성화(activate)된 상태일 때, 전자 장치(100)는 수신된 무선 신호의 RSSI를 통해 거리를 판단할 수 있다. 전자 장치(100)가 RSSI 값을 이용하여 오차를 줄일 수 있는 거리 측정을 하는 방법은 본 개시를 통해 상세히 설명하였으므로 여기서는 생략한다.
S1230단계에서, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)가 위치하는 실내의 빌딩 맵 데이터를 근거리 무선 통신을 통해 수신할 수 있다. 빌딩 맵 데이터는 본 개시에서 네비게이션 맵을 생성하는데 이용되는 빌딩 내부의 평면도, 부분 평면도, 빌딩 내부를 이용한 사용자들의 트래킹 정보 데이터, 및 빌딩의 랜드마크 및 특징 중 적어도 하나일 수 있다.
S1250 단계에서, 전자 장치(100)는 모션 센서 등과 같은 센서 등을 통해 전자 장치(100)의 움직임을 감지할 수 있다. 전자 장치(100)는 감지된 전자 장치(100)의 움직임 정보 및 센싱 정보를 바탕으로 보다 정확한 네비게이션 맵 및 매핑 정보를 생성할 수 있다.
S1270 단계에서, 전자 장치(100)는 수신된 빌딩 맵 데이터 및 전자 장치의 움직임 정보를 이용하여 네비게이션 맵을 생성할 수 있다. 전자 장치(100)는 빌딩 맵 데이터의 데이터 유형에 따라 상황별(평면도의 유무)로 최적의 네이게이션 맵을 생성할 수 있다. 네비게이션 맵을 생성하는 방법은 본 개시에서 상세히 설명하였으므로 여기에서는 생략한다.
S1290단계에서, 전자 장치(100)는 생성된 네비게이션 맵에 전자 장치(100)로부터 전자 장치(100)의 목적지까지의 맵 매칭을 표시할 수 있다.
도 13은, 본 개시의 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 구성을 상세히 나타내는 블록도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 전자 장치(100)는 센서부(1310), 디스플레이(1320), 저장부(1330), 통신부(1340), 사용자 조작부(1350) 및 프로세서(220)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라서는, 도 13에 도시된 구성 요소 중 일부는 생략 또는 변경될 수 있고, 다른 구성 요소가 더 추가될 수도 있다.
센서부(1310)는 도 2의 센서부(230)와 동일한 기능을 수행하므로 여기에서는 설명을 생략한다.
디스플레이(1320)는 본 개시의 실시 예들을 수행하기 위한 다양한 UI들을 표시할 수 있다.
저장부(1330)는 전자 장치(100)를 구동하기 위한 다양한 모듈을 저장한다. 예를 들어, 저장부(1350)에는 베이스 모듈, 센싱 모듈, 통신 모듈, 프리젠테이션 모듈, 웹 브라우저 모듈, 서비스 모듈을 포함하는 소프트웨어가 저장될 수 있다. 이때, 베이스 모듈은 전자 장치(100)에 포함된 각 하드웨어들로부터 전달되는 신호를 처리하여 상위 레이어 모듈로 전달하는 기초 모듈이다. 센싱 모듈은 각종 센서들로부터 정보를 수집하고, 수집된 정보를 분석 및 관리하는 모듈로서, 얼굴 인식 모듈, 음성 인식 모듈, 모션 인식 모듈, NFC 인식 모듈 등을 포함할 수도 있다. 프리젠테이션 모듈은 디스플레이 화면을 구성하기 위한 모듈로서, 멀티미디어 컨텐츠를 재생하여 출력하기 위한 멀티미디어 모듈, UI 및 그래픽 처리를 수행하는 UI 렌더링 모듈을 포함할 수 있다. 통신 모듈은 외부와 통신을 수행하기 위한 모듈이다. 웹 브라우저 모듈은 웹 브라우징을 수행하여 웹 서버에 액세스하는 모듈을 의미한다. 서비스 모듈은 다양한 서비스를 제공하기 위한 각종 어플리케이션을 포함하는 모듈이다.
한편, 저장부(1330)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 구현될 수 있다. 저장부(1330)는 프로세서(220)에 의해 액세스되며, 프로세서(220)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행될 수 있다. 본 개시에서 메모리라는 용어는 저장부(1330), 프로세서(220) 내 ROM, RAM 또는 전자 장치(100)에 장착되는 메모리 카드(예를 들어, micro SD 카드, 메모리 스틱)를 포함할 수 있다.
또한, 저장부(1330)에는 디스플레이(1320)의 디스플레이 영역에 표시될 네비게이션 맵 생성을 위한 프로그램 및 데이터 등이 저장될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 저장부(1330)는 전자 장치(100)가 근거리 무선통신을 통해 제공받은 데이터 및 전자 장치(100)에서 생성한 네비게이션 맵 정보등을 저장하는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 데이터베이스는 전자 장치(100)가 위치한 실내의 빌딩에서 제공하는 빌딩 맵 데이터 정보를 저장할 수 있다. 데이터베이스는 무선 네트워크를 통해 다운로드된 빌딩 지도 정보를 저장할 수 있다. 데이터베이스는 전자 장치(100)의 RSSI 값 및 거리 측정 알고리즘들을 저장할 수 있다. 전자 장치(100)는 저장부(1330)의 데이터베이스에 저장된 정보를 바탕으로 전자 장치(100)가 동일한 빌딩에 진입할 경우, 해당 빌딩 내부에 대응되는 정보를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 저장부(1330)는 다양한 프로그램 모듈들을 포함할 수 있으나, 각종 프로그램 모듈들은 전자 장치(100)의 종류 및 특성에 따라 일부 생략되거나 변형 또는 추가될 수 있음은 물론이다.
통신부(1340)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하는 구성이다. 통신부(1340)는 와이파이 칩, 블루투스 칩(Bluetooth BLE 포함), NFC칩, 무선 통신 칩, IR 칩 등과 같은 다양한 통신 칩을 포함할 수 있다. 이때, 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩, IR 칩은 각각 WiFi 방식, 블루투스 방식, NFC방식, IR 방식으로 통신을 수행한다. 이 중 NFC 칩은 135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등과 같은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작하는 칩을 의미한다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다.
사용자 조작부(1350)는 전자 장치(100)를 제어하기 위한 다양한 사용자 명령을 입력 받는다. 이때, 사용자 조작부(1350)는 사방향키를 구비하는 리모컨으로 구현될 수 있으나, 이는 일 실시예에 불과할 뿐, 모션 센서가 구비된 포인팅 디바이스, 키보드, 마우스, 카메라를 구비하는 모션 입력부, 마이크를 구비하는 음성 입력부, 터치 센서 등과 같은 다양한 입력 장치로 구현될 수 있다.
프로세서(220)는 저장부(1330)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(220)는 도 2 에서 상술하였으므로 여기에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 개시에 설명된 방법들은 컴퓨터에 의해 읽힐 수 있는 기록매체에 기록되고 컴퓨터에 의해 실행됨으로써 전술한 기능들이 실행될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따른 장치 (예: 전자 장치(100)) 또는 방법 (예: 동작들)은, 예컨대, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 유지되는(maintain) 프로그램들 중 적어도 하나의 프로그램에 포함된 명령어(instructions)를 실행하는 적어도 하나의 컴퓨터(예: 프로세서 220)에 의하여 수행될 수 있다.
상기 명령어가 컴퓨터(예: 프로세서 220)에 의해 실행될 경우, 상기 적어도 하나의 컴퓨터는 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 이 때, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.
프로그램은, 예로, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체 (magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체 (optical media)(예: CD-ROM (compact disc read only memory), DVD (digital versatile disc), 자기-광 매체 (magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크 (floptical disk)), 하드웨어 장치 (예: ROM (read only memory), RAM (random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등과 같은 컴퓨터로 읽을 수 저장 매체에 포함될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 일반적으로 전자 장치(100)의 구성의 일부로 포함되나, 전자 장치(100)의 포트(port)를 통하여 장착될 수도 있으며, 또는 전자 장치(100)의 외부에 위치한 외부 기기(예로, 클라우드, 서버 또는 다른 전자 기기)에 포함될 수도 있다. 또한, 프로그램은 복수의 저장 매체에 나누어 저장될 수도 있으며, 이 때, 복수의 저장 매체의 적어도 일부는 전자 장치(100)의 외부 기기에 위치할 수도 있다.
명령어는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
한편, 상술한 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 방법은 프로그램으로 구현되어 전자 장치에 제공될 수 있다. 또한, 상술한 방법들을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 전자 장치에 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
210: 통신부
220: 프로세서
230: 센서부
240: 디스플레이

Claims (20)

  1. 실내 위치를 네비게이션하기 위한 전자 장치에 있어서,
    근거리 무선 신호를 수신하는 통신부;
    상기 전자 장치의 움직임을 감지하는 센서부;
    디스플레이; 및
    상기 통신부를 통해 빌딩 맵 데이터가 수신되었는지를 판단하고,
    상기 빌딩 맵 데이터가 수신될 때, 상기 수신된 빌딩 맵 데이터의 유형에 따라 상이한 형태의 네비게이션 맵을 생성하고,
    상기 통신부를 통해 수신된 상기 무선 신호의 세기 정보 및 상기 센서부를 통해 감지된 상기 전자 장치의 움직임 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 생성된 네비게이션 맵에 상기 전자 장치의 위치에서 상기 전자 장치의 목적지까지 위치를 맵 매칭하여 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 프로세서;를 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 빌딩 맵 데이터에 상기 전자 장치 및 상기 전자 장치의 목적지가 위치하는 층의 평면도(floor plan)가 포함된 경우, 상기 평면도를 이용하여 상기 네비게이션 맵을 생성하고,
    상기 수신된 빌딩 맵 데이터에 상기 전자 장치 및 상기 전자 장치의 목적지가 위치하는 층 중 적어도 하나의 층의 부분 평면도(partial floor plan)가 포함되고, 상기 부분 평면도가 포함된 층의 인접한 층의 평면도가 포함된 경우, 상기 인접한 층의 평면도를 이용하여 상기 부분 평면도(partial floor plan)의 나머지 평면도(floor plan)를 생성하여 상기 네비게이션 맵을 생성하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전자 장치가 위치하는 층의 인접한 층의 평면도가 포함되지 않은 경우, 상기 빌딩 맵 데이터 중 상기 평면도 정보를 제외한 데이터를 바탕으로 상기 부분 평면도의 평면도를 생성하여 상기 네비게이션 맵을 생성하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 빌딩 맵 데이터에 상기 전자 장치 및 상기 전자 장치의 목적지가 위치하는 층 중 적어도 하나의 층의 평면도가 포함되지 않은 경우, 상기 평면도가 포함되지 않은 층은 상기 빌딩 맵 데이터 중 상기 평면도 정보를 제외한 데이터를 바탕으로 상기 빌딩의 트래킹 아웃라인 정보를 포함한 상기 네비게이션 맵을 생성하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 빌딩 맵 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 센서부를 통해 감지된 상기 사용자의 이동 정보 데이터 및 상기 수신된 무선 신호를 전송하는 무선 신호 소스들의 위치 정보를 이용하여 아웃라인을 포함하지 않은 상기 네비게이션 맵을 생성하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는 무선 네트워크 인터페이스를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 빌딩 맵 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 무선 네트워크 인터페이스를 통해 상기 빌딩 지도를 획득하고, 상기 획득된 빌딩 지도를 바탕으로 상기 빌딩의 트래킹 아웃라인 정보를 포함하지 않은 상기 네비게이션 맵을 생성하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는, 초음파 센서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 실내에서 초음파 데이터가 이용 가능한 경우, 상기 초음파 센서부를 통해 감지된 상기 초음파 데이터의 응답 시간을 바탕으로 상기 전자 장치와 상기 실내의 무선 신호 소스 사이의 거리를 판단하여 상기 네비게이션 맵에서 상기 전자 장치의 위치를 판단하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는, BLE 무선 통신 모듈을 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 실내에서 초음파 데이터가 이용 가능하지 않은 경우, 상기 BLE 무선 통신 모듈을 통해 상기 실내의 무선 신호 소스들로부터 수신된 BLE(Bluetooth Low Energy) 무선 신호들의 RSSI(Received Signal Strength Indication) 값을 바탕으로, 상기 전자 장치와 상기 무선 신호 소스들의 거리를 판단하여 상기 네비게이션 맵에서 상기 전자 장치의 위치를 판단하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 RSSI 값에 따라 상기 전자 장치와 상기 무선 신호 소스들 사이의 거리를 측정하기 위한 복수의 거리 측정 알고리즘 중 하나를 판단하고, 상기 판단된 거리 측정 알고리즘을 이용하여 상기 수신된 RSSI 값으로부터 상기 전자 장치와 상기 무선 신호 소스들 사이의 거리를 판단하는 전자 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 빌딩 맵 데이터는, 복도, 계단, 엘리베이터 등과 같은 빌딩의 특징(building features) 및 빌딩 랜드마크(landmark), 빌딩의 각 층별 평면도, 빌딩의 각 층별 부분 평면도, 및 빌딩 내부를 이용한 사용자들의 트래킹 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  11. 전자 장치의 실내 위치를 네비게이션하기 위한 방법에 있어서,
    근거리 무선 신호를 수신하는 단계;
    빌딩 맵 데이터의 수신을 판단하는 단계;
    상기 전자 장치의 움직임을 감지하는 단계;
    상기 빌딩 맵 데이터가 수신될 때, 상기 수신된 빌딩 맵 데이터의 유형에 따라 상이한 형태의 네비게이션 맵을 생성하는 단계;
    상기 수신된 신호의 세기 정보 및 상기 감지된 상기 전자 장치의 움직임 정보 중 적어도 하나를 이용하여 상기 생성된 네비게이션 맵에 상기 전자 장치의 위치에서 상기 전자 장치의 목적지까지 위치를 맵 매칭하여 표시하는 단계;를 포함하는 네비게이션 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 네비게이션 맵을 생성하는 단계는,
    상기 수신된 빌딩 맵 데이터에 상기 전자 장치 및 상기 전자 장치의 목적지가 위치하는 층의 평면도가 포함된 경우, 상기 평면도를 이용하여 상기 네비게이션 맵을 생성하는 네비게이션 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 네비게이션 맵을 생성하는 단계는,
    상기 수신된 빌딩 맵 데이터에 상기 전자 장치 및 상기 전자 장치의 목적지가 위치하는 층 중 적어도 하나의 층의 부분 평면도가 포함되고, 상기 부분 평면도가 포함된 층의 인접한 층의 평면도가 포함된 경우, 상기 인접한 층의 평면도를 이용하여 상기 부분 평면도의 평면도를 생성하여 네비게이션 맵을 생성하는 네비게이션 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 네비게이션 맵을 생성하는 단계는,
    상기 부분 평면도가 포함된 층의 인접한 층의 평면도가 포함되지 않은 경우, 상기 빌딩 맵 데이터 중 상기 평면도 정보를 제외한 데이터를 바탕으로 상기 부분 평면도의 평면도를 생성하여 상기 네비게이션 맵을 생성하는 네비게이션 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 네비게이션 맵을 생성하는 단계는,
    상기 수신된 빌딩 맵 데이터에 상기 전자 장치 및 상기 전자 장치의 목적지가 위치하는 층 중 적어도 하나의 층의 평면도가 포함되지 않은 경우, 상기 평면도가 포함되지 않은 층은 상기 빌딩 맵 데이터 중 상기 평면도 정보를 제외한 데이터를 바탕으로 상기 빌딩의 트래킹 아웃라인 정보를 포함한 상기 네비게이션 맵을 생성하는 네비게이션 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 네비게이션 맵을 생성하는 단계는,
    상기 빌딩 맵 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 감지된 상기 사용자의 이동 정보 데이터 및 상기 수신된 무선 신호를 전송하는 무선 신호 소스들의 위치 정보를 이용하여 아웃라인을 포함하지 않은 상기 네비게이션 맵을 생성하는 네비게이션 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는, 무선 네트워크 인터페이스를 통해 무선 통신 데이터를 수신하고,
    상기 네비게이션 맵을 생성하는 단계는,
    상기 빌딩 맵 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 무선 통신 데이터를 통해 상기 빌딩 지도를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 빌딩 지도를 바탕으로 상기 빌딩의 트래킹 아웃라인 정보를 포함하지 않은 상기 네비게이션 맵을 생성하는 단계;를 더 포함하는 네비게이션 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 무선 신호를 수신하는 단계는,
    상기 무선 신호에 초음파 데이터가 이용 가능한 경우, 초음파 센서를 통해 발사된 초음파의 반사파를 감지하는 단계;
    상기 초음파 데이터의 응답 시간을 바탕으로 상기 전자 장치와 상기 실내의 무선 신호 소스 사이의 거리를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 거리를 바탕으로 상기 네비게이션 맵에서 상기 전자 장치의 위치를 판단하는 단계;를 더 포함하는 네비게이션 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 무선 신호를 수신하는 단계는,
    상기 무선 신호에 초음파 데이터가 이용 가능하지 않은 경우, 상기 실내의 무선 신호 소스들로부터 수신된 BLE(Bluetooth Low Energy) 무선 신호들의 RSSI(Received Signal Strength Indication) 값을 바탕으로, 상기 전자 장치와 상기 무선 신호 소스들의 거리를 판단하여 상기 네비게이션 맵에서 상기 전자 장치의 위치를 판단하는 단계;를 더 포함하는 네비게이션 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 거리를 판단하는 단계는,
    상기 RSSI 값에 따라 상기 전자 장치와 상기 무선 신호 소스들 사이의 거리를 측정하기 위한 복수의 거리 측정 알고리즘 중 하나를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 거리 측정 알고리즘을 이용하여 상기 수신된 RSSI 값으로부터 상기 전자 장치와 상기 무선 신호 소스들 사이의 거리를 판단하는 단계;를 더 포함하는 네비게이션 방법.
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