조명 위치 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING POSITION OF LIGHT}
본 발명은 조명 위치를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게 본 발명은 건물 내에서 가시광 무선 통신이 가능한 조명의 위치를 측정하고, 조명의 위치 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재, 사용자의 현재 위치를 확인하기 위한 여러 기술이 존재한다. 그 중, 일반적으로 사용자의 위치를 확인하는 방법으로 GPS(Global Positioning System)를 이용하는 방식이 이용되고 있다. 하지만, 이러한 GPS를 이용한 위치 확인 방법은 GPS 위성이 제공하는 위치 정보의 정밀도와 GPS 위성과 자신과의 거리 계산에 필요한 현재 시각 정보의 정밀도에 따라 오차가 발생할 수 있다는 단점을 갖는다. 또한, GPS를 이용한 위치 확인 기술은 사용자가 건물 내 즉, 실내에 있을 때, 사용자의 위치 확인을 수행하지 못한다는 단점을 갖는다. 이러한 GPS를 이용한 위치 추적 방식의 단점을 해결하기 위해, Wi-Fi의 접속 정보 또는 사용자의 휴대 단말기가 연결된 기지국의 위치 정보를 이용하기도 한다. 하지만, 이러한 방식들은 2차원적으로 사용자의 위치를 대략적으로 판단할 수 있지만, 3차원적으로 사용자의 위치를 판단하기는 어렵다. 즉, 사용자가 기설정된 오차 범위 내에서 어느 곳에 위치하는지는 알 수 있지만, 구체적으로 몇 층에 있는지 그리고 몇 호실에 있는지에 대한 정보는 제공받기 어렵다. 이러한 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위해, 가시광 통신을 이용하여 위치 추적을 수행하는 기술과, 가시광 통신에 사용되는 조명의 위치 정보를 추적하는 기술이 개발되고 있다. 예를 들어, 발명의 명칭이 "가시광 조명 식별자를 이용한 가시광 통신 시스템 및 방법"인 한국공개특허 제2010-0059194호가 존재한다. 하지만, 가시광 통신을 이용한 위치 추적 기술이 제공되기 위해서는 조명에 현재의 위치 정보가 미리 제공되어야 한다. 하지만, 개별 조명이 조명의 위치를 확인하기는 어렵고, 설치 시마다 사용자가 조명의 위치 정보를 입력하는 것 또한 어렵다는 문제점이 존재한다.
본 발명은 가시광 통신을 이용하여 사용자의 위치 정보를 추적하는 기술에 필요한 조명의 위치 정보를 정확하게 생성하고, 각 조명마다 생성된 조명의 위치 정보를 할당하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 조명 위치 측정 장치는 조명의 위치가 측정될 건물 및 층에 대한 위치 정보를 입력받는 입력부; 사용자의 위치와 건물 내의 벽면들간의 방향별 거리들을 측정하여, 방향별 거리들을 근거로 사용자의 위치 좌표를 계산하는 위치 좌표 계산부; 위치 정보에 대응하는 평면도에 위치 좌표를 적용시켜서, 사용자의 최초 위치를 결정하는 위치 결정부; 및 사용자의 움직임에 따라 조명 식별자를 수신하고, 조명 식별자에 대응하는 조명의 위치 정보를 저장하는 위치 정보 조합부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위치 결정부는, 추정된 사용자의 위치를 나타내는 후보 위치가 존재하면, 사용자에게 사용자의 위치 확인 요청을 수행하여 사용자의 최초 위치를 결정하는 위치 탐색 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위치 탐색 모듈은, 평면도 내에서 상기 건물 내의 벽면들을 기준으로 상기 방향별 거리들만큼 이격된 기준선들을 생성하고, 기준선들의 접점을 후보 위치로 결정하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위치 탐색 모듈은, 후보 위치가 존재하지 않으면, 사용자에게 최초 위치에 대한 설정을 요청하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위치 정보 조합부는, 사용자의 움직임에 따라 통신부를 통해 수신되는 조명 식별자가 변경될 때, 현재 위치 좌표를 조명 식별자 구역 경계선으로 생성하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위치 정보 조합부는, 사용자의 움직임에 따라 통신부를 통해 수신되는 조명 식별자가 변하지 않을 때, 조명 식별자에 대응하는 조명의 수신 파워를 비교하여, 조명의 수신 파워가 최대인 위치 좌표를 조명의 위치 정보로 저장하는 하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위치 결정부는, 단일 조명으로 구성된 특별 공간이 평면도 내에 존재하면, 사용자에게 특별 공간에 대한 설정을 요청하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위치 결정부는, 지자기 감지 모듈을 통해 방위각을 수신하는 방위각 계산 모듈; 및 평면도 저장 모듈로부터 수신한 평면도에서 건물 내의 벽면들을 분석하는 평면도 분석 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위치 좌표 계산부는, 거리 감지 모듈을 통해 사용자의 위치와, 사용자에 대향하는 전방 벽면, 사용자를 기준으로 좌측에 위치한 좌측 벽면 및 사용자를 기준으로 우측에 위치한 우측 벽면에 대한 방향별 거리들을 계산하는 방향별 거리 계산 모듈; 및 사용자로부터 정밀 측정 요청을 수신하면, 기울기 감지 모듈을 통해 전방 벽면, 좌측 벽면 및 우측 벽면에 대한 기울기들을 측정하고, 기울기들을 근거로 방향별 거리들에 대한 오차를 보정하는 방향별 거리 오차 보정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 조명 위치 측정 방법은 입력부를 통해 조명의 위치가 측정될 건물 및 층에 대한 위치 정보를 입력받는 단계; 위치 좌표 계산부를 통해 사용자의 위치와 건물 내의 벽면들간의 방향별 거리들을 측정하여, 방향별 거리들을 근거로 사용자의 위치 좌표를 계산하는 단계; 위치 결정부를 통해, 위치 정보에 대응하는 평면도에 위치 좌표를 적용시켜서, 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계; 및 위치 정보 조합부를 통해, 사용자의 움직임에 따라 조명 식별자를 수신하고, 조명 식별자에 대응하는 조명의 위치 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계는, 위치 탐색 모듈을 통해 추정된 사용자의 위치를 나타내는 후보 위치가 존재하면, 사용자에게 사용자의 위치 확인 요청을 수행하여 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계는, 평면도 내에서 건물 내의 벽면들을 기준으로 방향별 거리만큼 이격된 기준선들을 생성하고, 기준선들의 접점을 후보 위치로 결정하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계는, 후보 위치가 존재하지 않으면, 사용자에게 최초 위치에 대한 설정을 요청하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 조명의 위치 정보를 저장하는 단계는, 사용자의 움직임에 따라 통신부를 통해 수신되는 조명 식별자가 변경될 때, 현재 위치 좌표를 조명 식별자 구역 경계선으로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 조명의 위치 좌표를 저장하는 단계는, 사용자의 움직임에 따라 통신부를 통해 수신되는 조명 식별자가 변하지 않을 때, 조명 식별자에 대응하는 조명의 수신 파워를 비교하여, 조명의 수신 파워가 최대인 위치 좌표를 조명의 위치 정보로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계는, 단일 조명으로 구성된 특별 공간이 상기 평면도 내에 존재하면, 사용자에게 특별 공간에 대한 설정을 요청하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 조명 위치 측정 장치 및 방법에 따르면 사용자의 입력 및 건물 내에서 조명의 위치 정보를 측정하고 조명의 위치 정보를 조명 각각에 송신하여, 조명 각각에 대해 조명의 위치가 정확하게 입력되는 효과가 있다. 또한, 이러한 위치 정보를 이용하여 가시광 통신을 이용하여 실내 위치 측정의 정확도가 보다 높아지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 위치 측정 방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 조명 위치 측정 방법에 포함된 사용자의 위치 좌표를 계산하는 단계의 흐름도이다.
도 3은 사용자의 위치 좌표를 계산하는 단계에서, 방향별 거리를 보정하는 방법에 대한 실시예의 도면이다.
도 4는 본 발명의 조명 위치 측정 방법에 포함된 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계의 흐름도이다.
도 5는 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계에서 수행되는 후보 위치를 탐색하는 단계의 흐름도이다.
도 6은 후보 위치를 탐색하는 단계를 통해 후보 위치를 탐색하는 실시예를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 조명 위치 측정 방법에 포함된 조명의 위치 정보를 저장하는 단계의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 위치 측정 장치에 대한 블록도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 위치 측정 방법에 대한 흐름도이다. 이하, 도 1을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 조명 위치 측정 방법에 대하여 설명하도록 한다. 먼저, 입력부를 통해 조명의 위치가 측정될 건물 및 층에 대한 위치 정보를 입력받는 단계(S100)가 수행된다. S100 단계에서, 입력받는 위치 정보는 예를 들어, 건물의 주소와 층 정보와 같은 개략적인 정보일 수 있다. 그 후, 위치 좌표 계산부를 통해 사용자의 위치와 벽면들간의 방향별 거리들을 측정하고, 방향별 거리들을 근거로 사용자의 위치 좌표를 계산하는 단계(S200)가 수행된다. 구체적으로 S200 단계는 먼저, 본 발명의 조명 위치 측정 장치를 휴대한 사용자가 건물 내에 위치할 때, 거리 감지 모듈을 이용하여 현재 사용자의 위치와, 사용자에 대향하는 전방 벽면, 사용자를 기준으로 좌측에 위치한 좌측 벽면 그리고 사용자를 기준으로 우측에 위치한 우측 벽면에 대한 방향별 거리들을 측정한다. 이렇게 계산된 방향별 거리들을 근거로 현재 사용자의 위치 좌표가 계산된다. 또한, S200 단계에서, 보다 정확한 측정 결과를 얻기 위해 사용자가 정밀 측정 요청을 하면, 기울기 감지 모듈을 이용하여 전방 벽면, 좌측 벽면 및 우측 벽면 각각에 대한 기울기들을 측정을 수행한다. 그 후, 측정된 기울기들을 근거로 방향별 거리들에 대한 오차의 보정을 수행하게 된다. 구체적으로, 직각 삼각형의 cos 법칙을 이용하여 보정을 수행할 수 있다. 이렇게 오차에 대한 보정이 수행되면 사용자의 현재 위치와 건물 내의 벽면들 간에 보다 정확한 거리 값들이 산출될 수 있다. 그 후, 위치 결정부를 통해, 위치 정보에 대응하는 평면도에 위치 좌표를 적용시켜서, 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계(S300)가 수행된다. 여기서, 최초 위치는 실제 사용자의 위치에 대응하는 평면도 상의 위치를 나타낸다. 구체적으로, 먼저 S300 단계에서는, 지자기 감지 모듈을 통해 방위각을 수신하고, 평면도 저장 모듈로부터 수신한 평면도에서 건물 내의 해당 층에 대한 벽면들을 분석한다. 그 후, 분석된 평면도에 방위각과 S200 단계에서 계산된 사용자의 위치 좌표를 적용시킨다. 이를 통해, 평면도를 근거로 사용자의 최초 위치가 결정될 수 있다. S300 단계에서, 사용자의 현재 위치를 결정할 때, 사용자가 직접 사용자의 위치를 평면도 상에서 설정하는 방법과, 조명 위치 측정 장치를 통해 추정된 사용자의 위치를 나타내는 후보 위치를 사용자에게 표시하여 선택하게 하는 방법이 존재할 수 있다. 여기서, 후보 위치를 이용한 방법의 경우 먼저, 평면도 내에서 건물 내의 벽면들을 기준으로 방향별 거리들만큼 이격된 기준선들을 생성하고, 기준선들의 접점을 이용하여 후보 위치를 결정할 수 있다. 이렇게 후보 위치가 결정되면, 사용자의 확인 절차를 거쳐 사용자의 최초 위치를 설정할 수 있다. 또한, 후보 위치를 이용한 방법에서, 조명 위치 측정 장치를 통해 후보 위치가 결정되지 않으면, 사용자에게 최초 위치에 대한 설정을 직접적으로 수행하도록 요청할 수 있다. 또한, S300 단계에서, 단일 조명으로 구성되거나, 공간이 협소한 특별 공간이 평면도 내에 존재하면, 사용자에게 특별 공간에 대한 설정을 직접적으로 요청하게 할 수 있다. 그 후, 위치 정보 조합부를 통해, 사용자의 움직임에 따라 조명 식별자를 수신하고, 조명 식별자에 대응하는 조명의 위치 정보를 저장하는 단계(S400)가 수행된다. S400 단계는 먼저, 조명 식별자를 수신하고, 수신된 조명 식별자와 사용자의 현재 위치를 근거로 조명 식별자에 대응하는 조명의 위치 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, S400 단계에서 조명의 위치 정보를 획득할 때, 수신한 조명 식별자에 대응하는 조명의 수신 파워는 사용자의 움직임에 따라 변하게 된다. 즉, S400 단계는 사용자의 움직임에 따라 수신 파워의 크기가 최대가 되는 위치 좌표를 조명의 위치 정보로 저장한다. 또한, S400 단계에서 사용자의 움직임에 따라 수신되는 조명 식별자가 변경될 때, 현재 위치 좌표를 조명 식별자 구역 경계선으로 생성할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 움직임에 따라 하나의 조명에 대한 수신 범위와 다른 조명들에 대한 수신 범위들을 구분할 수 있다. 그 후, S400 단계에서 생성된 조명의 위치 정보를 송신하는 단계(S500)가 수행된다. 이러한 조명의 위치 정보는 조명의 위치 정보에 대응하는 각 조명과 관리 서버에 송신될 수 있다. 그 후, 사용자에게 추가적인 측정을 수행할지에 대한 확인 요청을 수행하는 단계(S600)가 수행된다. S600 단계에서, 사용자가 추가적인 측정을 수행한다고 입력하면 제어는 S400 단계로 되돌아 간다. 그렇지 않다면 제어는 종료 블록으로 전달되어 모든 과정을 종료하게 된다.
도 2는 본 발명의 조명 위치 측정 방법에 포함된 사용자의 위치 좌표를 계산하는 단계의 흐름도이다. 이하, 도 2를 참조로 사용자의 위치 좌표를 계산하는 방법을 더 서술한다. 먼저 도 1을 참조로 언급된, 사용자의 현재 위치와, 건물 내의 벽면들 간의 방향별 거리들을 측정하는 단계(S210)가 수행된다. 구체적으로, 거리 감지 모듈을 이용하여 현재 사용자의 위치와, 사용자에 대향하는 전방 벽면, 사용자를 기준으로 좌측에 위치한 좌측 벽면 그리고 사용자를 기준으로 우측에 위치한 우측 벽면에 대한 방향별 거리들에 대한 측정이 수행된다. 그 후, 사용자로부터 정밀 측정 요청을 하였는지 확인하는 단계(S220)가 수행된다. 여기서 정밀 측정은 방향별 거리들을 측정할 때, 장비의 측정 방향에 따라 기울기가 발생할 수 있다. 정밀 측정은 기울기에 기인하여 발생할 수 있는 오차를 보정하기 위한 방법이다. S220 단계에서 사용자가 정밀 측정 요청을 하였으면 제어는 S230 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S250 단계로 전달된다. S230 단계는 기울기 감지 모듈을 이용하여 전방 벽면, 좌측 벽면 및 우측 벽면 각각에 대한 기울기들을 측정하는 단계이다. 그 후, 측정된 기울기들을 근거로 방향별 거리들에 대한 오차의 보정을 수행하는 단계(S240)가 수행된다. 여기서, 오차 보정 방법은 직각 삼각형의 cos 법칙을 이용하여 방향별 거리들을 구하게 된다. S250 단계는 S210 단계에서 측정된 방향별 거리들 또는 S240 단계에서 보정된 방향별 거리들을 근거로 사용자의 위치 좌표를 계산하는 단계이다. 이렇게 사용자의 위치 좌표가 계산되면 제어는 S300 단계로 전달된다.
도 3은 사용자의 위치 좌표를 계산하는 단계에서, 방향별 거리들을 보정하는 방법에 대한 실시예의 도면이다. 이하, 도 3을 참조로 사용자의 위치 좌표를 계산하는 방법을 더 서술한다. 구체적으로 도 3은 도 2의 S220 단계에서 사용자로부터 정밀 측정을 요청했을 때 수행되는 보정 방법에 대한 실시예를 도시한다. 도면에서 조명 위치 측정 장치(1000)로 벽면까지의 거리를 측정할 때, 도면에 도시된 것처럼 기울기(θ)가 발생할 수 있다. 이렇게 기울기(θ)가 존재하는 상태로 벽면(30)에 대한 거리 측정이 수행되면, 거리는 선(a) 만큼의 길이로 측정된다. 이러한 오차는 직각 삼각형의 cos 법칙을 이용하여 보정될 수 있다. 즉, 거리 감지 모듈을 통해 측정된 선(a)의 길이와 기울기 감지 모듈을 통해 측정된 기울기(θ)를 이용하면, 실제 벽면(30)과의 선(b)의 길이 값을 산출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 조명 위치 측정 방법에 포함된 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계의 흐름도이다. 이하, 도 4를 참조로 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계를 더 서술한다. 먼저, 평면도 저장 모듈로부터 사용자의 위치 정보에 대응하는 평면도를 호출하고 수신하는 단계(S301)가 수행된다. 그 후, 사용자에게 S301 단계에서 수신한 평면도가 현재 위치의 평면도가 맞는지 확인하는 단계(S302)가 수행된다. 이 단계에서, 사용자가 현재 위치의 평면도가 맞다고 입력하면 제어는 S303 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S307 단계로 전달된다. S303 단계는 평면도 내에 특별 공간이 위치하는지 확인하는 단계이다. 여기서 특별 공간은 전체 공간 중에서 단일 공간으로써 장소가 협소하거나 단일 조명으로 구성된 공간을 의미한다. S303 단계에서, 특별 공간이 존재한다고 판단되면 제어는 S305 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 S304 단계로 전달된다. S304 단계는 사용자 입력 모드를 사용할지 사용자에게 확인받는 단계이다. 여기서 사용자 입력 모드는 도 1을 참조로 서술된 후보 위치를 이용하는 것이 아닌, 사용자가 평면도 내에서 위치를 직접 설정하는 방식이다. 사용자가 사용자 입력 모드를 사용한다고 입력하면 제어는 S305 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S311 단계로 전달된다. S305 단계는 평면도를 사용자에게 표시하는 단계이다. 이를 통해 사용자는 사용자가 위치한 건물의 모습을 표시부를 통해 확인할 수 있다. 그 후, 사용자의 실제 위치를 평면도 상에서 선택받는 단계(S306)가 수행된다. 여기서 선택된 사용자의 위치는 앞서 언급된 사용자의 최초 위치로 사용된다. 또한, S306 단계에서는 앞서 언급한 특별 공간의 입력 또한 수행될 수 있다. S307 단계는 S301 단계에서 수신한 평면도가 올바르지 않을 때 수행되는 단계로서, 사용자로부터 현재 위치 정보가 올바르게 입력되었는지 확인 요청하는 단계이다. 그 후, 현재 위치가 올바르게 입력되었는지 입력받는 단계(S308)가 수행된다. S308 단계에서 현재 위치가 맞다고 입력되면 제어는 S310 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S309 단계로 전달된다. S309 단계는 사용자에게 현재 위치 정보에 대한 재입력 요청을 수행하는 단계이다. 이러한 재입력 요청을 통해 도 1의 S100 단계에서 잘못된 사용자 입력을 통해 발생할 수 있는 오류를 정정할 수 있다. 그 후, S200 단계를 통해 사용자와 건물 내의 벽면들 간의 거리를 재 측정할지 사용자에게 확인요청 하는 단계(S310)가 수행된다 여기서 사용자가 거리를 재측정하겠다고 입력하면 제어는 S200 단계로 되돌아가서 도 1 및 도 2를 참조로 언급된 단계를 재수행한다. 그렇지 않다면 제어는 S301 단계로 전달된다. S311 단계는 S304 단계에서 사용자 입력 모드를 이용하지 않는다고 판단될 때 수행되는 단계로서, 건물 내에 사용자가 위치할 것으로 추정되는 후보 위치를 탐색하는 단계이다. 그 후, S311 단계에서 탐색된 후보 위치가 존재하는지 판단하는 단계(S312)가 수행된다. S312 단계에서 후보 위치가 존재한다고 판단되면 제어는 S314 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S313 단계로 전달된다. S313 단계는 S312 단계에서 후보 위치를 발견하지 못하였을 때 수행되는 단계로서, 사용자 입력 모드를 통해 사용자의 현재 위치를 사용자가 직접 선택하게 할지를 확인하는 단계이다. 여기서, 사용자가 사용자 입력 모드를 이용한다고 입력하면, 제어는 S305 단계로 전달되고, 앞서 언급된 S305 단계가 수행된다. S313 단계에서 사용자가 사용자 입력 모드를 수행하지 않는다고 입력하면 제어는 S307 단계로 전달되어, 앞서 서술된 S307 단계가 수행된다. S314 단계는 S312 단계에서 후보 위치가 존재한다고 판단될 때 수행되는 단계로서, 평면도 상에 후보 위치를 표시하는 단계(S315)이다. 즉, S315 단계는 평면도 상에 후보 위치를 표시하여 사용자에게 후보 위치를 알리는 단계이다. 그 후, 후보 위치 중 사용자의 실제 위치를 선택받는 단계(S315)가 수행된다 여기서, 후보 위치가 하나면 사용자의 확인을 통해 최초 위치가 결정될 수 있다. 또한, 평면도 상에 후보 위치가 복수개가 존재하면, 사용자에게 복수개의 후보 위치 중 사용자의 실제 위치를 선택받을 수 있다. S316 단계는 S306 단계 또는 S315 단계로부터 선택된 사용자의 위치를 평면도 상에 표시하는 단계이다. 그 후, 제어는 S400 단계로 전달된다.
도 5은 사용자의 최초 위치를 결정하는 단계에서 수행되는 후보 위치를 탐색하는 단계의 흐름도이다. 이하, 도 5를 참조로 도 4에 서술된 후보 위치를 탐색하는 과정을 더 서술한다. 먼저, 지자기 감지 모듈을 통해 감지된 방위각을 수신하는 단계(S311a)가 수행된다. 그 후, S311a 단계에서 수신된 방위각의 방향을 근거로 평면도를 회전시키는 단계(S311b)가 수행된다. 또한, 회전된 평면도를 사용자에게 표시하여 사용자에게 회전된 평면도를 확인시킬 수 있다. 그 후, 회전된 평면도의 방향이 맞는지 사용자를 통해 확인하는 단계(S311c)가 수행된다. 이러한 S311c 단계는 지자기 감지 모듈에서 감지한 방위각에 오차가 발생할 수 있기에, 보다 정확한 결과를 위해 사용자를 통해 확인 과정을 수행한다. 여기서, 방향이 올바르게 지정되면 제어는 S311e 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S311d 단계로 전달된다. S311d 단계는 사용자에게 평면도의 방향 보정을 요청하는 단계이다. S311d 단계를 통해 지자기 감지 모듈을 통해 감지된 방위각에 대한 오차를 보정할 수 있어서, 보다 정확한 후보 위치의 측정이 가능해진다. S311e 단계는 사용자와, 사용자에 대향하는 전방 벽면간의 전방 거리를 근거로 수평 기준선을 계산하는 단계이다. 즉, S311e 단계는 전방 거리를 근거로, 평면도 내에 존재하는 수평 벽면들에 대한 수평 기준선들을 계산한다. S311f 단계는 사용자와, 사용자의 좌측에 존재하는 좌측 벽면 간의 좌측 거리를 근거로 수직 기준선을 계산하는 단계이다. 즉, S311f 단계는 좌측 거리를 근거로 평면도 내에 존재하는 수직 벽면들에 대한 수직 기준선들을 계산한다. 그 후, S311e 단계에서 계산된 수평 기준선과, S311f 단계에서 계산된 수직 기준선에 접점이 존재하는지 확인하는 단계(S311g)가 수행된다. 여기서 접점이 존재한다고 판단되면 제어는 S311h 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S311k 단계로 전달된다. S311h 단계는 S311g 단계에서 확인된 접점의 위치를 기준으로 우측 벽면과의 거리를 계산하는 단계이다. 그 후, S311h 단계에서 계산된 거리가 오차 범위 내에 존재하는지에 대한 확인하는 단계(S311i)가 수행된다. 즉, 앞서 도 1 및 도 2를 참조로 서술된, 사용자와 사용자의 우측 벽면 간의 거리와 S311h 단계에서 계산된 접점 기준 우측 거리의 비교를 수행하여, 후보 위치의 존재를 확인할 수 있다. S311h 단계에서 측정된 접점 기준 우측 거리가 오차 범위 내에 존재하면 제어는 S311j 단계로 전달되어, 후보 위치를 확정한다. 그렇지 않다면 제어는 S311k 단계로 전달되어, 후보 위치가 존재하지 않는다고 결정한다. 그 후, 제어는 S312 단계로 전달된다. 또한, S311e 단계 내지 S311h 단계를 통해 수행되는 후보 위치의 확인 과정은 일 예시로서 서술된 것이라는 점이 이해되어야 한다. 즉, 평면도 내에서 건물 내의 벽면들을 기준으로 방향별 거리들만큼 이격된 기준선들을 생성하고, 기준선들의 접점이 후보 위치로 결정된다. 따라서, 본 예시에서 전방 거리와 좌측 거리를 근거로 기준선들을 생성하고, 기준선들간의 접점과 우측 거리와의 비교를 통해 후보 위치를 결정하는 기술만이 서술되었지만 다른 방법 또한 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 전방 거리와 우측 거리를 이용하여 기준선들을 생성한 후, 기준선들간의 접점과 좌측 거리와의 비교를 통해 후보 위치를 결정하는 것 또한 가능하다는 것이 이해되어야 한다.
도 6은 후보 위치를 탐색하는 단계를 통해 후보 위치를 탐색하는 실시예를 도시하는 도면이다. 도 6은 사용자가 위치한 건물 내의 층에 대한 평면도의 일 예시를 도시한다. 이하, 도 6을 참조로 후보 위치를 탐색하는 실시예를 서술한다. 본 예시에서 평면도를 참조하면, 사용자가 위치한 장소에 공간(s10)과, 공간(s10) 내에 4개의 벽면으로 구성된 공간(s20)이 존재한다. 도 5를 참조로 언급한 것처럼, 벽면들을 근거로 수평 기준선들(r10, r11, r12)이 생성된다. 여기서 수평 기준선(r10)은 공간(s10)의 위쪽 벽면을 근거로 생성된 기준선이고, 수평 기준선(r11)은 공간(s20)의 아래쪽 벽면을 근거로 생성된 기준선이다. 여기서, 공간(s20)의 위쪽 벽면을 근거로 생성된 수평 기준선(r12)은 공간(s20)을 벗어나는 위치에 생성되기에 기준선으로 사용되지 않는다. 그 후, 좌측 거리를 기준으로 수직 기준선들(r20, r21, r22)이 생성된다. 여기서 수직 기준선(r20)은 공간(s10)의 좌측 벽면을 기준으로 생성된 기준선이고, 수직 기준선(r21)은 공간(s20)의 좌측 벽면을 기준으로 생성된 기준선이며, 수직 기준선(r22)는 공간(s20)의 우측 벽면을 기준으로 생성된 기준선이다. 그 후, 생성된 수직 기준선들(r10, r11)과 수평 기준선들(r20, r21, r22)의 접점 확인이 수행된다. 본 예시에서는 2개의 접점(p1, p2)이 존재한다. 여기서, 접점(p3)의 경우 수평 기준선(r12)과 수직 기준선(r21)이 공간(s20)을 벗어나므로 접점으로 사용되지 않는다. 도 1 및 도 2를 참조로 언급된 우측 거리와, 접점과 우측 벽면 사이의 거리의 비교를 통해 최종적인 후보 위치를 결정하게 된다.
도 7은 본 발명의 조명 위치 측정 방법에 포함된 조명의 위치 정보를 저장하는 단계의 흐름도이다. 이하 도 7을 참고로, 조명의 위치 정보를 저장하는 단계를 더 서술한다. 먼저, S300 단계에서 설정된 사용자의 최초 위치를 평면도에 표시하는 단계(S401)가 수행된다. 그 후, 사용자의 움직임에 따라 변화되는 방향별 거리들을 측정하는 단계(S402)가 수행된다. 즉, S402 단계는 사용자의 최초 위치에서 사용자의 움직임에 따라 변화되는 사용자와 건물 내 벽들 간의 거리를 측정하는 단계이다. 여기서, S402 단계에서 수행되는 측정 방법은 도 1 및 도 2를 참조로 서술된 방향별 거리들의 측정 방법이 수행될 수 있다. 그 후, S402 단계에서 측정된 거리 값의 변화를 근거로 사용자의 이동 경로를 평면도에 표시하는 단계(S403)가 수행된다. 그 후, 조명 식별자를 수신하는 단계(S404)가 수행된다. S404 단계에서 수신되는 조명 식별자는 현재 사용자의 위치에서 수신되는 조명 식별자를 의미한다. 또한, 조명 식별자가 복수개가 감지될 때, 수신 파워가 높은 신호를 조명 식별자로 감지할 수 있다. 또한, 조명 식별자가 복수개가 감지되면, 사용자의 선택을 통해 조명 식별자를 지정할 수 있다. 그 후, 사용자의 움직임에 따라 조명 식별자가 변했는지 판단하는 단계(S405)가 수행된다. 즉, S404 단계에서 감지되는 조명 식별자가 다른 조명에 대한 조명 식별자로 변경되었는지 판단하는 단계가 수행된다. S405 단계에서 조명 식별자가 변했다고 판단되면 제어는 S406 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S408 단계로 전달된다. S406 단계는 조명 식별자가 변화한 현재 거리 좌표를 조명 식별자 구역 경계선으로 사용하는 단계이다. 즉, 조명 식별자 구역 경계선은 기존의 조명에 대한 조명 식별자와 새로운 조명에 대한 조명 식별자 간의 경계선을 의미한다. 조명 식별자 경계선은 하나의 조명으로 이용되는 범위에 대한 경계선으로 사용될 수 있다. 그 후, 조명 식별자가 변화한 지점에서의 수신 파워를 저장하는 단계(S407)가 수행된다. S408 단계는 조명 식별자에 대한 수신 파워가 최대 값인지 판단하는 단계이다. 구체적으로 S408 단계는, 조명 식별자에 대한 수신 파워와 해당 조명 식별자에 대해 기존에 저장된 값을 비교하여, 현재 거리 좌표상에서 조명 식별자에 대한 수신 파워가 최대인지를 판단하는 단계이다. S408 단계에서, 조명 식별자에 대한 수신 파워가 최대로 판단되면 제어는 S409 단계로 전달된다. 그렇지 않다면 제어는 S402 단계로 전달되어 앞서 서술된 단계를 다시 진행하게 된다. S409 단계는 수신 파워가 최대로 판단된 현재 거리 좌표를 조명 식별자에 대응하는 조명의 위치 정보로 사용하는 단계이다. 즉, 수신 파워가 최대인 지점이 조명 식별자에 대응하는 조명의 중심부 위치이기에, 이러한 지점은 조명의 위치 정보로 이용될 수 있다. 그 후, 제어는 S500 단계로 전달된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 위치 측정 장치에 대한 블록도이다. 이하 도 8을 참조로 본 발명의 조명 위치 측정 장치에 대해 서술한다. 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 조명 위치 측정 장치(1000)는 위치 좌표 계산부(100), 위치 결정부(200) 및 위치 정보 조합부(300)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 조명 위치 측정 장치(1000)는 통신부(400) 및 입력부(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 조명 위치 측정 장치(1000)에 포함된 각 구성은 이하에서 상세히 서술된다. 입력부(500)는 사용자가 조명의 위치 측정을 수행하는 건물, 층 및 주소와 같은 위치 정보를 입력받는 기능을 한다. 위치 좌표 계산부(100)는 사용자의 위치와 건물 내의 벽면들간의 방향별 거리들을 측정하고, 방향별 거리들을 근거로 사용자의 위치 좌표를 계산하는 기능을 한다. 이러한 위치 좌표 계산부(100)는 거리 감지 모듈(11), 기울기 감지 모듈(12), 방향별 거리 계산 모듈(110) 및 방향별 거리 오차 보정 모듈(120)을 포함하여 구성될 수 있다. 방향별 거리 계산 모듈(110)은 거리 감지 모듈(11)을 통해 건물 내의 사용자의 위치와, 사용자가 위치한 층의 벽면들 간의 방향별 거리들을 측정하는 기능을 한다. 구체적으로, 방향별 거리 계산 모듈(110)은 본 발명의 조명 위치 측정 장치(1000)를 휴대한 사용자와, 전방 벽면, 좌측 벽면 그리고 우측 벽면에 대한 방향별 거리들을 측정한다. 여기서, 후방 거리를 측정하지 않는 이유는 사용자가 조명 위치 측정 장치(1000)를 가로막을 수 있고, 전방 거리, 좌측 거리 및 우측 거리만으로도 사용자의 위치를 판단할 수 있기 때문이다. 방향별 거리 오차 보정 모듈(120)은 기울기 감지 모듈(12)을 통해 방향별 거리 계산 모듈(110)에서 측정한 방향별 거리들에 대해 발생할 수 있는 오차를 보정하는 기능을 한다. 여기서, 오차 보정은 사용자가 정밀 측정을 요청할 때 수행된다. 방향별 거리 오차 보정 모듈(120)은 조명 위치 측정 장치(1000)와 벽면들 간의 기울기를 측정한 후, 직각삼각형의 cos 법칙에 따라 방향별 거리 계산 모듈(110)을 통해 측정한 방향별 거리들에 대한 오차를 보정할 수 있다. 위치 결정부(200)는 위치 좌표 계산부(100)에서 계산된 위치 좌표를 평면도에 적용시켜서, 사용자의 최초 위치를 결정하는 기능을 한다. 이러한 위치 결정부는 지자기 감지 모듈(21), 방위각 계산 모듈(210), 평면도 분석 모듈(230) 및 위치 탐색 모듈(240)을 포함하여 구성된다. 방위각 계산 모듈(210)은 지자기 감지 모듈(21)을 통해 방위각을 계산하는 기능을 한다. 평면도 분석 모듈(230)은 평면도 저장 모듈(220)로부터 사용자가 위치한 층에 대한 평면도를 수신하고, 평면도 내의 벽면들을 분석하는 기능을 한다. 위치 탐색 모듈(240)은 방위각 계산 모듈(210)로부터 계산된 방위각과 위치 좌표 계산부(100)로부터 계산된 위치 좌표를 평면도에 적용시킴으로써, 사용자의 최초 위치를 결정하는 기능을 한다. 여기서 최초 위치를 결정하는 방법은 사용자가 직접 평면도 상에서 사용자의 최초 위치를 입력하는 방법과, 위치 탐색 모듈(240)에서 결정된 후보 위치를 근거로 최초 위치를 설정하는 방법이 존재한다. 여기서, 후보 위치를 이용한 방법은 결정된 후보 위치들을 사용자에게 표시하여, 사용자의 위치 확인을 통해 사용자의 최초 위치가 설정될 수 있다. 이러한 최초 위치를 결정하는 방법은 앞서, 도 4 내지 도 6을 참조로 상세히 서술되었으므로, 명세서의 명료함을 위해 여기선 생략된다. 또한, 위치 탐색 모듈(240)은 단일 조명으로 구성된 또는 협소한 특별 공간이 평면도 내에 존재하면, 사용자에게 특별 공간에 대한 위치 설정을 요청할 수 있다. 위치 정보 조합부(300)는 사용자의 움직임에 따라 조명 식별자를 수신하고, 조명 식별자에 대응하는 조명의 위치 정보를 저장하는 기능을 한다. 즉, 위치 정보 조합부(300)는 먼저, 조명 식별자를 수신하고, 수신된 조명 식별자와 사용자의 현재 위치를 근거로 조명 식별자에 대응하는 조명의 위치 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 위치 정보 조합부(300)는 조명의 위치 정보를 수신할 때, 수신한 조명 식별자에 대응하는 조명의 수신 파워는 사용자의 움직임에 따라 변하게 된다. 즉, 위치 정보 조합부(300)는 사용자의 움직임에 따라 수신 파워의 크기가 최대가 되는 위치 좌표를 조명의 위치 정보로 저장한다. 또한, 위치 정보 조합부(300)에서 사용자의 움직임에 따라 수신되는 조명 식별자가 변경될 때, 현재 위치 좌표를 조명 식별자 구역 경계선으로 생성할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 움직임에 따라 하나의 조명에 대한 수신 범위와 다른 조명들에 대한 수신 범위들을 구분할 수 있다. 통신부(400)는 위치 정보 조합부(300)에서 생성된 조명의 위치 정보를 서버 또는 해당 조명에 송신하는 기능을 한다. 이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1000 : 조명 위치 측정 장치 100 : 위치 좌표 계산부
200 : 위치 결정부 300 : 위치 정보 조합부
400 : 통신부 500 : 입력부 |
