KR101223049B1

KR101223049B1 - 구역 기반 위치 인식 방법

Info

Publication number: KR101223049B1
Application number: KR1020120003476A
Authority: KR
Inventors: 서대화; 김성률; 강보영
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2032-01-11

Abstract

구역 기반 위치 인식 방법에 제공된다. 최상위 및 최상위 다음 수신신호강도(RSSI)값을 나타낸 신호를 송신한 두 노드가 선정된다. 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 계산된다. 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역 또는 상기 두 노드들 중 한 노드의 구역으로 추정한다.

Description

구역 기반 위치 인식 방법 {An apparatus and method for recognizing a zone position}

본 발명은 위치 인식 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 구역 기반 위치 인식 방법에 관한 것이다.

박물관, 미술관, 과학관 등 각종 전시장에는 일반적으로 전시물에 대한 정보를 제공하기 위한 안내자료가 배치되고 또한 전시물에 대한 이해를 돕기 위해 안내원이 배치된다. 그러나 공간적.비용적인 제약 등으로 인하여 안내원의 배치 인원과 안내자료의 내용이 제한되고 있는 실정이다. 이와 같이 안내원의 수가 적고 안내자료가 제한적이므로 관람객들이 만족할만한 정보를 얻기가 어려웠다.

이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 형태의 무인 전시물 안내 시스템이 제안되어 상용화되고 있다. 무인 안내 시스템은 일반적으로 위치 추적용 고정 단말이 전시장 곳곳에 흩어져 있으며 고정 단말의 무선 신호의 세기를 사용하여 위치를 추정한다.

하지만, 무선 신호의 세기는 장애물, 무선 전파 환경, 주위 환경의 영향으로 왜곡될 수 있어 정확한 위치 추정이 어렵다.

본 발명의 일 실시 예는 정확한 위치 인식 방법 및 위치 인식 단말을 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 방법은: 최상위 및 최상위 다음 수신신호강도(RSSI)값을 나타낸 신호를 송신한 두 노드를 선정하는 단계; 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 계산하는 단계; 그리고, 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역 또는 상기 두 노드 중 한 노드의 구역으로 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말은: 노드들과 통신하는 통신부; 그리고, 상기 노드들로부터 수신한 신호의 수신신호강도(RSSI)값을 사용하여 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함하며, 상기 위치 추정부는, 최상위 및 최상위 다음 RSSI값을 나타낸 신호를 송신한 두 노드를 선정하고, 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 계산하고, 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 상기 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역 또는 상기 두 노드 중 어느 한 노드의 구역으로 추정한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 방법은: 이동 지그비 단말이 고정 지그비 태그들로부터 신호를 수신하는 단계; 상기 이동 지그비 단말이 수신한 신호들 중에서 최상위 및 최상위 다음 수신신호강도(RSSI)값을 나타낸 신호를 송신한 두 고정 지그비 노드를 선정하는 단계; 상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 계산하는 단계; 그리고, 상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 상기 이동 지그비 단말의 위치를 추정하는 단계를 포함하며, 이동 지그비 단말의 위치로 추정된 고정 지그비 노드의 구역이 상기 이동 지그비 단말의 이전 위치로 추정된 고정 지그비 노드의 이웃 구역 리스트에 포함되어 있을 경우에 상기 이동 지그비 단말의 위치로 선정하고, 상기 이동 지그비 단말의 위치로 연속하여 일정 회수 이상 추정되는 고정 지그비 노드의 구역을 상기 이동 지그비 단말의 위치로 선정한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 방법은: 이동 지그비 단말이 고정 지그비 태그들로부터 신호를 수신하는 단계; 상기 이동 지그비 단말이 수신한 신호들 중에서 최상위 및 최상위 다음 수신신호강도(RSSI)값을 나타낸 신호를 송신한 두 고정 지그비 노드를 선정하는 단계; 상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 계산하는 단계; 그리고, 상기 이동 단말이 수신한 신호가 활성화된 지문 플래그 정보를 담고 있을 경우에는 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 지문 기법용 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 지문 플래그를 포함한 신호를 송신한 노드의 구역으로 추정하고, 상기 이동 단말이 수신한 신호의 지문 플래그 정보가 활성화되지 않았거나 상기 이동 단말이 수신한 신호가 지문 플래그 정보를 담고 있지 않을 경우에는 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 중간 구역 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역으로 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 주변 환경, 인접 단말의 영향 등을 배제하면서 정확하게 위치를 인식할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 저전력으로 빠르게 위치를 인식할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치 인식 시스템의 개략적인 구성도이다.
도2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도3은 여러 상황하에서 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 추정의 예를 도시한다.
도4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 제2 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도6은 제3실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도7은 제3 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도8은 제4 실시예에 따른 구역 기반 위치 인식 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도9는 제5 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도10은 구역 기반 위치 인식 기능을 갖춘 이동 단말을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부','~기', '~블록', '~모듈'등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부','~기', '~블록', '~모듈'등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부','~기', '~블록', '~모듈' 등은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부','~기', '~블록', '~모듈'등은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부','~기', '~블록', '~모듈' 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부','~기', '~블록', '~모듈'로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부','~기', '~블록', '~모듈'로 더 분리될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 구역 기반 위치 인식에 관련된 것이다. 본 발명의 실시 예들에서 구역 기반 위치 인식은 고정 태그들 또는 고정 단말들이 관할하는 구역들 중 어느 노드에 또는 노느의 구역에 이동 단말 예를 들어 이동 단말이 속하는지를 인식하는 것일 수 있다. 예를 들어 이동 단말의 위치가 인식되면 인식된 고정 노드의 구역에 관련된 각종 정보(예를 들어 인식된 고정 노드의 구역에 전시된 전시물 관련 각종 정보)가 이동 단말에 표시될 수 있다. 이하의 설명에서 이동 단말의 위치를 고정 단말로 추정한다 또는 이와 동일.유사한 표현에서 위치로 인식된 고정 단말은 그 관할하는 구역(고정 단말의 구역)을 포함하는 개념이다. 또한 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치 인식 시스템의 개략적인 구성도이다. 위치 인식 시스템은 복수 개의 고정 단말(T1~T5) 및 이동 단말(MT)를 포함한다. 고정 단말들(T1~T5)은 일정 간격 또는 무질서하게 배치된다. 예를 들어 무인 안내 시스템에서는 각종 전시물에 설치된다. 이동 단말(MT)은 고정 단말들과 무선 통신한다. 이동 단말(MT)은 고정 단말들((T1~T5)로부터 수신한 신호로부터 신호강도세기(RSSI)값을 획득한다. 획득한 RSSI값에 기반하여 이동 단말(MT)의 위치가 추정된다. 예를 들어 이동 단말(MT)이 어떤 고정 노드의 구역(Zone)에 존재하는지 인식된다. 위치 인식은 이동 단말이 수행할 수도 있고 이동 단말과 통신하는 코디네이터가 수행할 수도 있다. 이하의 실시 예에서는 위치 인식이 이동 단말에서 이루어지는 것을 예로 하여 설명을 한다.

제1 실시 예

도2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도2를 참조하면, 단계 S210 에서 이동 단말은 고정 단말들로부터 신호를 수신한다. 이동 단말과 고정 단말은 예를 들어 지그비 통신을 한다. 고정 단말은 예를 들어 지그비 태그와 같은 지그비 단말일 수 있다. 수신한 신호의 강도 RSSI값이 미리 결정된 임계치 (rssi threshold)보다 큰 신호를 송신하는 고정 단말들이 선별된다. 지그비 통신은 주변환경에 따라 영향을 많이 받는다. 따라서, 같은 신호세기를 설정한 태그라 하더라도 해당 태그가 설치된 장소에 따라 수신한 신호의 강도 RSSI값은 상이할 수 있다. 따라서, 태그의 신호 정보내에 rssi threshold 정보를 포함함으로써 태그마다 다른 rssi threshold를 설정할 수 있다. 고정 단말이 송신하는 신호는 예를 들어 지그비 태그 식별정보 X, MAC ID 정보, 그룹 ID 정보, 배터리 잔량정보, 통신 거리 정보, 통신 주기 정보, RSSI 임계치 값(rssi threshold) 등을 보낼 수 있다. 지그비 태그 신호를 수신한 이동 단말은 고정 단말이 송신한 신호의 강도값을 계산하고 수신한 RSSI 임계치보다 작은 신호는 걸러낸다.

단계 220에서, 이동 단말은 RSSI 임계치보다 큰 RSSI 값들 중에서 최상위 및 최상위 다음 RSSI값을 나타내는 신호를 송신하는 두 고정 단말을 선정한다.

단계 230에서, 이동 단말은 선정된 두 고정 단말의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 중간 구역 판단기준 α 보다 작은 지를 비교한다.

여기서 중간 구역 판단기준 α는 중간 구역(middle zone) 판정을 위한 값이다. 이 중간 구역 판단기준 α는 각 고정 단말이 송신하는 지그비 태그 신호에 포함될 수 있다. 이 경우에 각 고정 단말의 특성, 주위 환경 등을 반영하여 각 고정 단말의 임계치 α는 다르게 설정될 수 있다. 만약에 두 고정 단말의 중간 구역 임계치 α가 서로 다를 경우에 이동 단말의 중간 구역 판정을 위한 임계치로서 두 고정 단말의 판단기준의 평균값, 큰 판단기준, 작은 판단기준 등으로 결정할 수 있다.

또는 중간 구역 판정을 위한 중간 구역 임계치 α는 이동 단말에서 제공될 수 있다.

단계 230에서의 판정 결과 ｜diff rssi｜이 중간 구역 판단기준 α보다 작을 경우에 이동 단말은 자신의 위치를 두 고정 단말의 중간 구역(에 속하는 것)으로 추정한다(단계 140).

한편, 단계 230에서의 판정 결과 ｜diff rssi｜이 중간 구역 판단기준 α보다 작지 않을 경우에 이동 단말은 자신의 위치를 최상위 RSSI 값의 신호를 송신하는 고정 단말로 추정한다(단계 250). 이 경우에 이동 단말에는 자신이 속한 고정 단말 구역과 관련된 각종 정보, 예를 들어 무인 전시의 경우 자신이 속한 고정 단말 구역의 전시물 관련 정보)가 제공된다.

도3은 여러 상황하에서 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동 단말의 위치 추정의 예를 도시한다. 도2에서 A, B는 고정 단말을, 삼각형은 이동 단말을 소지한 사용자(예를 들어, 무인 전시장 관람객)을 가리킨다.

상술한 제1 실시 예에서 이동 단말의 위치가 중간 구역으로 추정된 경우에, 추가적인 판정을 통해서 이동 단말의 위치를 두 고정 단말 중 어느 한 단말로 결정할 수 있다. 예를 들어 이동 단말과 상대적으로 가까운 거리에 있는 고정 단말로 위치가 결정될 수 있다.

제2 실시 예

도4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 개념을 설명하기 위한 도면이다.

예컨대, 특정 위치에 있는 고정 단말의 경우 그 인식성을 보장하기 위해서 다른 위치의 고정 단말 특히 인접 고정 단말에 비해서 송신 신호 세기를 크게 설정할 필요가 있다. 이 경우 강한 신호를 송신하는 고정 단말은 인해서 인접 고정 단말의 위치 인식을 방해할 수 있다.

제2 실시 예는 이를 해결하기 위해 경량 지문 기법을 적용한 구역 인식 방법을 제시한다.

도4를 참조하면, 단계 410 및 단계 420은 제1 실시 예의 단계 210 및 단계 220과 동일하므로 설명을 생략한다.

본 실시 예에서 고정 단말이 송신하는 신호에는 제1 실시 예에 비해서 지문 플래그 정보, 지문 기법용 판단기준 β 등을 추가적으로 포함할 수 있다. 지문 기법용 판단기준 β 는 주변 고정 단말로 인해서 자신의 인식성이 방해되는 것을 방지하기 위해 해당 고정 단말이 송신하는 신호에 포함된 것이다. 한편 지문 플래그 정보는 지문 기법을 이용한 위치 판정의 여부를 결정하는 것으로서, 예를 들어 지문 플래그가 '1'로 설정되면 이동 단말은 지문 기법용 판단기준 β 를 사용하여 위치 판정을 한다. 이는 단계 330에서 이루어진다.

단계 430은 지문 기법을 이용한 위치 판단 단계로서, 이동 단말은 선정된 두 고정 단말의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 지문 기법용 판단기준 β보다 작은 지를 판단한다.

단계 430에서의 판정 결과 ｜diff rssi｜이 지문 기법을 위한 임계값 β보다 작을 경우에 이동 단말은 자신의 위치를 지문 기법용 판단기준 β을 송신한 고정 단말로 추정한다(단계 440).

한편, 단계 430에서의 판정 결과 ｜diff rssi｜이 지문 기법용 판단기준 β보다 작지 않을 경우에 이동 단말은 자신의 위치를 최상위 RSSI 값의 신호를 송신하는 고정 단말로 추정한다(단계 450).

도5는 제2 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도5는 설명을 위해 두 고정 단말 A, B는 인접하며, 어떤 이유로 인해 고정 단말 B의 송신 신호가 크게 설정된 경우를 도시한다. 또 지문 플래그가 '1'로 설정되어 활성화되고, 지문 기법용 판단기준 β는 4이고, 최상위 RSSI 값은 고정 단말 B가, 최상위 다음 RSSI값은 고정 단말 A가 나타내는 것으로 가정한다.

도4를 참조하면, 고정 노드 A의 RSSI값은 25이고, B의 RSSI값은 28이다. 따라서, ｜diff rssi｜=3 ＜ β = 4. 따라서, 이동 단말은 자신의 위치를 고정 단말 A로 추정한다(단계 440 참조).

여기서 만약에 사용자가 고정 단말 B쪽으로 (도면에서는 오른쪽 방향 또는 오른쪽 위쪽 방향으로) 이동하게 되면 고정 단말 B의 RSSI값은 28보다 커질 것이며 따라서 ｜diff rssi｜＞ β 가 될 수 있다. 이 경우에는 이동 단말은 자신의 위치를 고정 단말 B로 추정한다(단계 450 참조).

제2 실시 예에 따르면 인접 단말의 영향을 배제하여 정확한 위치 인식이 가능하다. 제2 실시 예에 따르면 고정 단말의 신호 세기를 특정 목적에 맞추어 서로 다르게 설정할 수 있고 고정 단말의 신호 세기의 불균형에도 불구하고 정확하게 위치를 인식할 수 있다.

제3 실시 예

제3 실시 예는 이동 단말의 이동 양상(예를 들어 관람객의 이동 양상)을 반영한 구역 기반 위치 인식 방법에 관한 것이다. 관람객은 보통 현재 있는 위치에서 걸어서 인접 위치로 이동할 가능성이 크며 예를 들어 3초 이내에 50미터 이상을 움직이는 것을 매우 어렵다. 따라서, 본 실시 예를 이를 감안하여 정적으로 이웃 구역 리스트(이웃 고정 단말 리스트)를 설정하고 이를 반영하여 위치 인식을 수행한다. 이웃 구역(neighbor zone)은 예를 들어 2~3초 이내에 움직일 수 있는 거리에 존재하는 구역이다. 또 이웃 단말은 이웃 구역을 관할하는 단말일 수 있다.

본 실시 예에서 고정 단말이 송신하는 신호에는 제1 실시 예에 비해서 이웃 단말의 수 및 이웃 단말(이웃 구역) 리스트가 추가로 포함될 수 있다.

본 실시 예에 따르면, 현재 구역으로 선택되면 해당 구역의 이웃 구역 리스트가 저장되고, 다음 회차에서 선택되는 다음 현재 구역은 이전에 저장된 이웃 구역 리스트에 존재할 경우에만 최종적으로 이동 단말의 위치로 선정될 수 있다.

도6은 제3실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도5를 참조하면, 단계 610에서 이동 단말의 현재 구역이 추정된다. 단계 610은 예를 들어 상술한 제1 내지 제2 실시 예에 따른 위치 인식 기법을 적용할 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.

단계 620에서 이웃 구역 리스트가 존재하는지 여부가 판단된다.

단계 620에서 이웃 구역 리스트에 이웃 구역이 존재한다면 단계 630에서 현재 구역이 이웃 구역 리스트에 있는지 여부가 판단된다. 이웃 구역 리스트에 현재 구역이 존재한다면 단계 640에서 최종적으로 이동 단말의 위치로 선정되고 단계 650에서 최종 위치로 선정된 구역의 이웃 구역들이 해당 구역의 이웃 구역 리스트에 저장된다.

만약 단계 620에서 이웃 구역 리스트에 이웃 구역이 존재하지 않는다면, 현재 구역의 이웃 구역 리스트에 이웃 구역들이 저장된다.

도7은 제3 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 방법을 설명하기 위한 모식도이다. 도7을 참조하면 구역(또는 노드) A, B, C, D는 1층에 위치하고 구역(또는 노드) E는 2층에 위치하고 있다. 구역 E는 그 인식성을 확보하기 위해 상대적으로 큰 세기의 신호를 송신하는 것으로 가정한다. 구역 A의 이웃 구역은 구역 B 및 구역 C이다. 따라서, 다음 회차에 구역 D나 큰 세기의 신호를 송신하는 구역 E가 선택되는 것이 방지될 것이다.

예를 들어 관람객이 구역 B에서 구역 A로 이동했다고 가정하자. 따라서 구역 A가 단계 610에서 현재 구역으로 선정될 것이다. 단계 620에서 이웃 구역 리스트가 존재하는지 판단된다. 구역 B에서 구역 A로 이동했으므로, 구역 B의 이웃 구역 리스트가 존재한다. 따라서, 단계 620에서 단계 630으로 가서 구역 A가 구역 B의 이웃 구역 리스트에 존재하는지 판단된다. 구역 A는 구역 B의 이웃 구역이므로, 비록 구역 E에서 큰 세기의 신호를 송신한다고 하더라도 구역 E는 구역 B의 이웃 구역이 아니므로, 단계 640에서 구역 A가 최종 구역으로 선정된다. 그리고 단계 650으로 가서 구역 A의 이웃 구역인 구역 C 및 구역 B가 구역 A의 이웃 구역 리스트에 저장된다. 만약 관람객이 구역 A에서 구역 C로 이동할 경우에 구역 D나 구역 E는 이웃 구역 리스트에 존재하지 않으므로, 다음 회차에서 구역 D나 구역 E가 구역으로 선택되는 것이 방지되고 구역 A의 이웃 구역으로 저장된 구역 C가 선택된다.

제4 실시 예

본 실시 예는 고정 단말이 놓인 주변 환경 조건에 따른 오인식을 방지하기 위한 구역 기반 위치 인식 방법에 대한 것이다. 예를 들어 금속, 수분 등의 영향으로 인해 고정 단말의 신호가 증폭되어 인식되거나 상쇄되어 인식되지 않을 수 있다. 이 같은 일시적인 현상을 여과하기 위해서는 연속적으로 그리고 반복적으로 인식될 경우 현재 위치로 선정할 필요가 있다. 하지만 연속성과 반복성이 높을수록 위치 인식 정확도는 높아지지만, 위치 인식 속도가 지연되거나 고정 단말의 배터리 수명이 짧아질 수 있다.

이에 본 실시 예는 누적 인식 회수와 이전 위치 인식 정보를 기반으로 위치를 인식한다.

도8은 제4 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식 개념을 설명하기 위한 도면이다.

단계 810에서 현재 구역이 추정된다.

단계 820에서 현재 구역이 이전의 내 구역인지 판별된다.

단계 820의 판단결과 현재 구역이 이전의 내 구역이면 단계 830에서 연속 인식 회수 n이 증가한다.

단계 840에서 누적 연속 인식 회수 N이 신뢰성 보장용 판단기준 γ 와 비교된다.

단계 840에서의 비교 결과 누적 연속 인식 회수 N이 신뢰성 보장용 판단기준γ 보다 크면 단계 850에서 현재 구역을 내 구역으로 선정한다.

단계 850에서 선정된 내 구역을 단계 860에서 이전 내 구역으로 한다.

단계 820에서 판단한 결과 현재 구역이 이전의 내 구역이 아닐 경우 단계 870으로 진행하여 연속 인식 회수 n은 0이 된다.

단계 840에서 판단 결과 누적 연속 인식 회수 N이 신뢰성 보장용 판단기준 γ 보다 크지 않다면 이전의 내 구역이 초기화된다.

제5 실시 예

본 실시 예는 전술한 제1 실시 예 내지 제4 실시 예를 모두 적용한 구역 기반 위치 인식에 관련된 것이다.

도9는 제5 실시 예에 따른 구역 기반 위치 인식의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

단계 910에서 이동 단말은 고정 단말들로부터 신호를 수신하고 수신한 신호의 강도 RSSI값이 미리 결정된 임계치 (rssi threshold)보다 큰 신호를 송신하는 고정 단말들이 선별된다. 고정 단말이 송신하는 신호는 예를 들어 지그비 태그 식별정보, MAC ID 정보, 그룹 ID 정보, 배터리 잔량정보, 통신 거리 정보, 통신 주기 정보, RSSI 임계치 값(rssi threshold), 지문 플래그 정보, 중간 구역 판단기준 α, 지문 기법용 판단기준 β 등을 포함할 수 있다.

단계 920에서, 이동 단말은 RSSI 임계치보다 큰 RSSI 값들 중에서 최상위 및 최상위 다음 RSSI값을 나타내는 신호를 송신하는 두 고정 단말을 선정한다.

단계 930에서 지문 플래그의 활성화 여부를 판단한다. 이동 단말이 수신한 신호에 포함된 지문 플래그가 '0' 또는 '1'인지 판단한다. 예를 들어 지문 플래그가 '1'이면 지문 플래그가 활성화된 것으로 정할 수 있다.

단계 940에서 지문 플래그가 활성화되어 있으면, 제2 실시 예와 같이 지문 기법을 이용한 위치 인식을 수행한다. ｜diff rssi｜＜ β 를 판단하여 이를 만족하는 고정 단말을 현재 구역으로 추정한다.

단계 950에서 현재 위치로 인식된 구역(현재 구역)이 이전에 인식된 구역의 이웃 구역 리스트에 존재하는지를 판단한다.

단계 960에서 현재 구역이 연속적으로 신뢰성 보장용 판단기준 γ 회 선정되었는지 판단한다.

한편 단계 930에서의 판단결과 지문 플래그가 활성화되어 있지 않으면, 또는 수신한 신호에 지문 플래그 필드가 없으면 단계 970으로 이동하여 제1 실시 예에 따라 중간 구역인지 여부를 판단한다.

상술한 제1 내지 제4 실시 예의 다양한 조합을 통한 구역 기반 위치 인식도 가능하다.

제6 실시 예

도10은 구역 기반 위치 인식 기능을 갖춘 이동 단말을 설명하기 위한 도면이다. 이동 단말(1000)은 제어부(1100), 통신부(1200), 위치 추정부(1300), 메모리(1400), 디스플레이부(1500)를 포함할 수 있다.

제어부(1100)는 이동 단말의 전반적인 동작을 제어한다.

통신부(1200)는 고정 단말과 통신을 한다. 예를 들어 통신부(1200)는 지그비 통신을 수행할 수 있다.

위치 추정부(1300)는 고정 단말들로부터 수신한 신호를 사용하여 전술한 제1 내지 제5 실시 예들에 따라 이동 단말의 위치를 추정한다.

전술한 제6 실시 예의 이동 단말의 위치 추정부(1300)가 갖는 기능은 이동 단말과 통신하는 코디네이터에 구현될 수도 있다.

이상과 같이 본 명세서에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

최상위 및 최상위 다음 수신신호강도(RSSI)값을 나타낸 신호를 송신한 두 노드를 선정하는 단계;
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 계산하는 단계; 그리고,
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역 또는 상기 두 노드들 중 한 노드의 구역으로 추정하는 단계를 포함하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제1항에 있어서,
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 이동 단말의 위치를 추정하는 단계는:
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 중간 영역 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역으로 추정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제2항에 있어서,
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 상기 중간 영역 판단기준값보다 작지 않을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 최상위 RSSI값을 나타낸 신호를 송신한 노드의 구역으로 추정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제1항에 있어서,
상기 노드들 중 적어도 하나는 지문 플래그 정보를 포함하는 신호를 송신하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제4항에 있어서,
상기 신호의 지문 플래그가 활성화된 경우,
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 이동 단말의 위치를 추정하는 단계는:
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 지문 기법용 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 지문 플래그를 포함한 신호를 송신한 노드의 구역으로 추정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 노드들은 이웃 노드 정보를 포함하는 신호를 송신하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제6항에 있어서,
상기 이동 단말의 위치로 추정된 노드의 구역이 상기 이동 단말의 이전 위치로 추정된 노드의 구역의 이웃 구역 리스트에 포함되어 있을 경우에 상기 이동 단말의 위치로 선정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제6항에 있어서,
상기 이동 단말의 위치로 연속하여 일정 회수 이상 추정되는 노드의 구역을 상기 이동 단말의 위치로 선정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
노드들과 통신하는 통신부; 그리고,
상기 노드들로부터 수신한 신호의 수신신호강도(RSSI)값을 사용하여 위치를 추정하는 위치 추정부; 를 포함하는 이동 단말로서,
상기 위치 추정부는, 최상위 및 최상위 다음 RSSI값을 나타낸 신호를 송신한 두 노드를 선정하고, 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 계산하고, 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 상기 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역 또는 상기 두 노드 중 어느 한 노드의 구역으로 추정하는 이동 단말.
제9항에 있어서,
상기 위치 추정부는:
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 임계값보다 작지 않을 경우 상기 이동 단말의 위치가 상기 최상위 RSSI값을 나타낸 신호를 송신한 노드의 구역으로 추정하고;
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 중간 구역 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역으로 추정하는 이동 단말.
제9항에 있어서,
상기 위치 추정부는 수신한 신호의 지문 플래그가 활성화된 경우, 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 지문 기법용 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 지문 플래그를 포함한 신호를 송신한 노드의 구역으로 추정하는 이동 단말.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 위치 추정부는 상기 이동 단말의 위치로 추정된 노드의 구역이 상기 이동 단말의 이전 위치로 추정된 노드의 구역의 이웃 구역 리스트에 포함되어 있을 경우에 상기 이동 단말의 위치로 선정하는 이동 단말.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 위치 추정부는 연속하여 일정 회수 이상 이동 단말의 위치로 추정되는 노드의 구역을 상기 이동 단말의 위치로 선정하는 이동 단말.
이동 지그비 단말이 고정 지그비 태그들로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 이동 지그비 단말이 수신한 신호들 중에서 최상위 및 최상위 다음 수신신호강도(RSSI)값을 나타낸 신호를 송신한 두 고정 지그비 노드를 선정하는 단계;
상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 계산하는 단계; 그리고,
상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 상기 이동 지그비 단말의 위치를 추정하는 단계를 포함하고,
이동 지그비 단말의 위치로 추정된 고정 지그비 노드의 구역이 상기 이동 지그비 단말의 이전 위치로 추정된 고정 지그비 노드의 구역의 이웃 구역 리스트에 포함되어 있을 경우에 상기 이동 지그비 단말의 위치로 선정하고,
상기 이동 지그비 단말의 위치로 연속하여 일정 회수 이상 추정되는 고정 지그비 노드의 구역을 상기 이동 지그비 단말의 위치로 선정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제14항에 있어서,
상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 이동 지그비 단말의 위치를 추정하는 단계는:
상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 중간 구역 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역으로 추정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제15항에 있어서,
상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 상기 중간 구역 판단기준값보다 작지 않을 경우 상기 이동 지그비 단말의 위치를 상기 최상위 RSSI값을 나타낸 신호를 송신한 고정 지그비 노드의 구역으로 추정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제16항에 있어서,
상기 고정 지그비 노드들 중 적어도 하나는 지문 플래그 정보를 포함하는 신호를 송신하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제17항에 있어서,
상기 신호의 지문 플래그가 활성화된 경우,
상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 사용하여 이동 지그비 단말의 위치를 추정하는 단계는:
상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 지문 기법용 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 지그비 단말의 위치를 상기 지문 플래그를 포함한 신호를 송신한 고정 지그비 노드의 구역으로 추정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
이동 지그비 단말이 고정 지그비 태그들로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 이동 지그비 단말이 수신한 신호들 중에서 최상위 및 최상위 다음 수신신호강도(RSSI)값을 나타낸 신호를 송신한 두 고정 지그비 노드를 선정하는 단계;
상기 두 고정 지그비 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜을 계산하는 단계; 그리고,
상기 이동 단말이 수신한 신호가 활성화된 지문 플래그 정보를 담고 있을 경우에는 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 지문 기법용 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 지문 플래그를 포함한 신호를 송신한 노드의 구역으로 추정하고,
상기 이동 단말이 수신한 신호의 지문 플래그 정보가 활성화되지 않았거나 상기 이동 단말이 수신한 신호가 지문 플래그 정보를 담고 있지 않을 경우에는 상기 두 노드의 RSSI값들의 차이의 절대값 ｜diff rssi｜이 중간 구역 판단기준값보다 작을 경우 상기 이동 단말의 위치를 상기 두 노드의 구역들의 중간 구역으로 추정하는 단계를 포함하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제19항에 있어서,
상기 이동 지그비 단말의 위치로 추정된 고정 지그비 노드의 구역이 상기 이동 지그비 단말의 이전 위치로 추정된 고정 지그비 노드의 이웃 구역 리스트에 포함되어 있을 경우에 상기 이동 지그비 단말의 위치로 선정하는 구역 기반 위치 인식 방법.
제19항에 있어서,
상기 이동 지그비 단말의 위치로 연속하여 일정 회수 이상 추정되는 고정 지그비 노드의 구역을 상기 이동 지그비 단말의 위치로 선정하는 구역 기반 위치 인식 방법.