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KR100841241B1 - 상대위치추적시스템 - Google Patents

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KR100841241B1
KR100841241B1 KR1020060097279A KR20060097279A KR100841241B1 KR 100841241 B1 KR100841241 B1 KR 100841241B1 KR 1020060097279 A KR1020060097279 A KR 1020060097279A KR 20060097279 A KR20060097279 A KR 20060097279A KR 100841241 B1 KR100841241 B1 KR 100841241B1
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한송훈
이광용
김태규
서상원
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주식회사 오픈비지니스솔루션코리아
서상원
(주)앰피디아
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Abstract

본 발명은 상대위치추적시스템에 관한 것으로서, 적어도 하나의 출입구를 갖는 이동공간 내부에서 이동하며, 상기 출입구를 통과할 때 상기 출입구의 위치정보를 판독하여 상기 출입구에 대한 초기위치데이터를 생성하고, 상기 이동공간 내부에서 이동할 때 이동 변위에 대한 변위데이터를 생성하고, 상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 자신의 단말아이디를 전송하는 이동단말기와; 상기 이동공간에 대한 맵데이터를 가지고, 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 초기위치데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 이동단말기가 통과한 상기 출입구에 대한 상기 맵데이터 상의 위치를 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 초기위치로 설정하고, 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하여 상기 이동단말기의 상기 이동공간 상의 상대위치를 판단하는 중앙서버를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 그 구성이 간단하면서도 저렴한 비용으로 특정한 이동공간을 이동하는 이동단말기의 위치를 추적할 수 있는 상대위치추적시스템이 제공되어 보다 다양한 분야에 적용할 수 있게 된다.

Description

상대위치추적시스템{RELATIVE LOCATION TRACKING SYSTEM}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 상대위치추적시스템의 구성을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 상대위치추적시스템이 적용되는 이동공간과 멥데이터와의 관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 도 1의 상대위치추적시스템의 제어블럭도이고,
도 4는 도 3의 변위감지부의 구성의 일 예를 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상대위치추적시스템의 구성을 도시한 도면이고,
도 6은 도 5의 상대위치추적시스템의 제어블럭도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 중앙서버 11 : 서버무선통신부
12 : 서버제어부 13 : 데이터베이스
30 : 이동단말기 31 : 변위감지부
32 : 단말무선통신부 33 : 단말제어부
34 : 초기위치 판독부 60,61,62 : 주파수 출력부
131 : 레이저 다이오드 231 : 레이저 센서
331 : 센서제어부
본 발명은 상대위치추적시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동공간 내를 이동하는 이동단말기의 상대위치를 추적하여 이동공간 내에서의 이동단말기의 위치를 파악할 수 있는 상대위치추적시스템에 관한 것이다.
산업분야나 일반 생활분야에서 특정 공간을 이동하는 이동단말기의 위치를 확인해야하는 경우가 있다. 예컨대, 공장 내부를 이동하는 산업용 로봇의 경우 공장 내부에서의 위치를 관리자가 원격지에서 확인해야 하는 경우가 있다.
이와 같이 특정 공간 내를 이동하는 이동단말기의 위치를 파악하는 기술은 이동단말기 자체가 특정 공간 내에서의 절대위치를 검출하고, 검출된 자신의 절대위치를 원격지의 관리자에게 무선으로 전송하게 된다.
여기서, 이동단말기가 자신의 절대위치를 파악하는 기술로는 특정 공간 내에 자신의 위치에 대한 데이터를 갖는 다수의 AP(Access Point)를 설치하고, 이동단말기가 인접한 2 이상의 AP와의 거리를 산출하여 자신의 위치를 파악하는 기술이 주를 이루고 있다.
또한, GPS(Global Positioning System) 기술을 이용하여 이동단말기가 자신의 절대위치를 검출하고, 검출된 자신의 절대위치를 원격지의 관리자에게 무선으로 전송하는 기술도 제안되었다.
그런데, 이러한 종래의 위치추적방법들은 다수의 AP를 이동단말기가 이동하는 특정 공간에 설치하고 각 이동단말기에 AP와의 통신을 통해 절대위치 산출을 위한 시스템을 구현해야 하거나, 각 이동단말기가 GPS 수신모듈을 탑재하고 있어야 하므로, 이동단말기의 위치를 파악하는데 설치비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
따라서, 다수의 이동단말기를 활용해야 하는 분야, 예컨대, 대형 백화점이나 마트, 공항에서 카트의 위치를 파악하기 위해 상기와 같은 위치추적방법을 적용하는 현실적으로 어렵다.
따라서, 본 발명의 목적은 그 구성이 간단하면서도 저렴한 비용으로 특정한 이동공간을 이동하는 이동단말기의 위치를 추적할 수 있는 상대위치추적시스템을 제공하는데 있다.
상기의 목적은, 본 발명에 따라, 적어도 하나의 출입구를 갖는 이동공간 내부에서 이동하며, 상기 출입구를 통과할 때 상기 출입구의 위치정보를 판독하여 상기 출입구에 대한 초기위치데이터를 생성하고, 상기 이동공간 내부에서 이동할 때 이동 변위에 대한 변위데이터를 생성하고, 상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 자신의 단말아이디를 전송하는 이동단말기와; 상기 이동공간에 대한 맵데이터를 가지고, 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 초기위치데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 이동단말기가 통과한 상기 출입구에 대한 상기 맵데이터 상의 위 치를 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 초기위치로 설정하고, 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하여 상기 이동단말기의 상기 이동공간 상의 상대위치를 판단하는 중앙서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템에 의해 달성된다.
여기서, 상기 이동단말기는, 상기 출입구의 위치정보를 판독하여 상기 초기위치데이터를 생성하는 초기위치판독부와; 상기 이동단말기가 상기 이동공간 내를 이동할 때 상기 이동단말기의 이동 변위를 감지하여 상기 변위데이터를 생성하는 변위감지부와; 기 설정된 무선 통신 방식을 통해 상기 중앙서버와 통신하는 단말무선통신부와; 상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디를 상기 단말무선통신부를 통해 상기 중앙서버로 전송하는 단말제어부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 변위감지부는, 상기 이동공간의 바닥면에 레이저광을 조사하는 레이저 다이오드와; 상기 레이저다이오드로부터 조사되어 상기 바닥면으로부터 반사되는 상기 레이저광을 감지하는 레이저 센서와; 상기 레이저 센서에 의해 감지된 상기 레이저광에 기초하여 상기 이동단말기의 이동 변위를 검출하는 센서제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙서버는, 상기 이동단말기의 상기 단말무선통신부로부터 상기 무선 통신 방식을 통해 상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디를 수신하는 서버무선통신부와; 상기 서버무선통신부를 통해 수신되는 상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하는 서버제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 통신 방식은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식, Binary CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, ZigBee 방식, 무선랜 방식, UWB(Ultra-WideBand) 방식 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 각 출입구에는 상기 출입구의 위치정보가 기록된 태그가 부착되며; 상기 초기위치판독부는 상기 태그를 판독하여 상기 초기위치데이터를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 초기위치판독부는 RFID(Radio Frequency IDentification) 방식 과 Optic ID 방식 중 어느 하나에 따라 상기 태그를 판독할 수 있다.
또한, 상기 각 출입문에는 상호 상이한 주파수를 출력하는 주파수 출력부가 설치되며; 상기 초기위치판독부는 상기 주파수 출력부로부터 출력되는 상기 주파수에 기초하여 상기 출입구의 위치정보를 판독할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 적어도 하나의 출입구를 갖는 이동공간 내부에서 이동하며, 상기 이동공간 내부에서 이동할 때 이동 변위에 대한 변위데이터를 생성하고, 상기 변위데이터 및 자신의 단말아이디를 전송하는 이동단말기와; 상기 이동단말기가 상기 출입구를 통과할 때 상기 이동단말기가 통과한 상기 출입구에 대한 정보와 상기 출입구를 통과한 상기 이동단말기의 상기 단말아이디에 대한 정보를 포함하는 초기설정데이터를 전송하는 초기위치 설정유닛과; 상기 이동공간에 대한 맵데이터를 가지고, 상기 초기위치 설정유닛으로부 터 전송되는 상기 초기설정데이터에 기초하여 상기 이동단말기가 통과한 상기 출입구에 대한 상기 맵데이터 상의 위치를 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 초기위치로 설정하고, 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하여 상기 이동단말기의 상기 이동공간 상의 상대위치를 판단하는 중앙서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 이동단말기는, 상기 이동단말기가 상기 이동공간 내를 이동할 때 상기 이동단말기의 이동 변위를 감지하여 상기 변위데이터를 생성하는 변위감지부와; 기 설정된 무선 통신 방식을 통해 상기 중앙서버와 통신하는 단말무선통신부와; 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디를 상기 단말무선통신부를 통해 상기 중앙서버로 전송하는 단말제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 변위감지부는, 상기 이동공간의 바닥면에 레이저광을 조사하는 레이저 다이오드와; 상기 레이저다이오드로부터 조사되어 상기 바닥면으로부터 반사되는 상기 레이저광을 감지하는 레이저 센서와; 상기 레이저 센서에 의해 감지된 상기 레이저광에 기초하여 상기 이동단말기의 이동 변위를 검출하는 센서제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 중앙서버는, 상기 이동단말기의 상기 단말무선통신부로부터 상기 무선 통신 방식을 통해 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디를 수신하는 서버무선통신부와; 상기 초기위치 설정유닛으로부터 전송되는 상기 초기설정데이터를 수신하는 초기위치 수신부와; 상기 서버무선통신부로부터 수신되는 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디와 상기 초기위치 수신부로부터 수신되는 상기 초기설정데이터에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하는 서버제어부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 무선 통신 방식은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식, Binary CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, ZigBee 방식, 무선랜 방식, UWB(Ultra-WideBand) 방식 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이동단말기는 상기 단말아이디가 저장된 태그를 포함하고; 상기 초기위치 설정유닛은 상기 이동단말기가 상기 출입구를 통과할 때 상기 태그를 판독하여 상기 단말아이디를 식별하는 단말판독부와, 상기 단말판독부에 의해 판독된 상기 단말아이디에 기초하여 생성되는 상기 초기설정데이터를 상기 중앙서버로 전송하는 초기위치 송신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말판독부는 RFID(Radio Frequency IDentification) 방식과 Optic ID 방식 중 어느 하나에 따라 상기 단말아이디를 판독할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 그 실시예가 상이하더라도 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명은 생략할 수 있다. 그리고, 도 1 및 도 5에 도시된 통신망(70)은 무선 및/또는 유선 통신을 포함하여, 후술할 본 발명의 실시예들에 따른 상대위치추적시스템의 각 구성들 간의 통신 방식을 포괄하는 개념으로 정의된다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예에 따른 상대위치추적시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 이동단말기(30,40,50, 이하, '30'으로 기재함)와 중앙서버(10)를 포함한다.
이동단말기(30)는 적어도 하나의 출입구(G1,G2)를 갖는 이동공간(MS, 도 2 참조) 내부를 이동하는 이동물체에 설치되어, 이동물체의 이동과 함께 이동공간(MS) 내부를 이동한다. 여기서, 이동물체는 공장 등과 같은 산업현장에서 사용되는 산업용 로봇, 대형 백화점이나 마트, 공항 등에서 사용되는 카트와 같이 특정의 이동공간(MS) 내부에서 사용되는 다양한 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 이동단말기(30)는 이동공간(MS)에 마련된 출입구(G1,G2)를 통과할 때 출입구(G1,G2)의 위치정보를 판독한다. 여기서, 이동단말기(30)는 판독된 출입구(G1,G2)의 위치정보에 기초하여 초기위치데이터를 생성한다.
또한, 이동단말기(30)는 이동공간(MS) 내부를 이동할 때 이동 변위에 대한 변위데이터를 생성하고, 초기위치데이터와 변위데이터를 중앙서버(10)로 전송한다. 여기서, 각 이동단말기(30)는 중앙서버(10)가 다른 이동단말기(30)와 구별하여 식별 가능하도록 고유의 단말아이디를 가지며, 초기위치데이터와 변위데이터의 전송시 단말아이디를 함께 전송한다.
중앙서버(10)는 이동공간(MS)에 대한 맵데이터를 가지며, 이동단말기(30)로부터 전송되는 초기위치데이터, 변위데이터 및 단말아이디에 기초하여 수신된 단말 아이디에 대응하는 이동단말기(30)의 이동공간(MS) 상의 상대위치를 판단한다.
보다 구체적으로 설명하면, 중앙서버(10)는 이동단말기(30)로부터 전송되는 초기위치데이터 및 단말아이디에 기초하여 이동단말기(30)가 통과한 출입구(G1,G2)에 대한 맵데이터 상의 위치를 이동단말기(30)의 맵데이터 상의 초기위치로 설정한다.
도 2를 참조하여 설명하면, 이동공간(MS)에 2개의 출입구(G1,G2)가 마련된 것으로 가정하는 경우, 중앙서버(10)의 맵데이터는 이동공간(MS)에 대응하여 마련되고, 중앙서버(10)는 맵데이터의 좌표 상에서 2개의 출입구(G1,G2)의 위치에 대한 좌표정보를 갖는다. 도 2에서는 중앙서버(10)가 하나의 출입구(G1)의 좌표를 원점(0,0)으로 하는 좌표로 맵데이터 상의 위치를 인식하고, 다른 하나의 출입구(G2)의 좌표를 (0,G)로 설정하여 인식하고 있는 것을 일 예로 도시하고 있다. 여기서, 맵데이터 상의 이동공간(MS)의 출입구(G1,G2)의 좌표와 실제 이동공간(MS)의 출입구(G1,G2)의 위치는 그 배율에 따라 일치함은 당연하다.
상기와 같이 설정된 상태에서, 이동단말기(30)가 출입구(G1,G2)를 통과하여 초기위치데이터 및 단말아이디를 전송하는 경우, 중앙서버(10)는 이동단말기(30)가 초기위치데이터로부터 이동단말기(30)가 통과한 출입구(G1,G2)를 인식하고, 단말아이디를 통해 해당 출입구(G1,G2)를 통과한 이동단말기(30)를 식별하여 이동단말기(30)의 맵 데이터 상의 초기위치를 설정한다.
그리고, 이동단말기(30)는 출입구(G1,G2)를 통과한 후 이동공간(MS)을 이동하는 동안 중앙서버(10)로 변위데이터 및 단말아이디를 전송하고, 중앙서버(10)는 이동단말기(30)로부터 수신되는 변위데이터 및 단말아이디에 기초하여 초기위치로부터 이동단말기(30)의 맵데이터 상의 변위를 추적한다.
즉, 이동단말기(30)는 이동공간(MS)을 이동하는 동안 이동공간(MS) 상에서의 자신의 절대위치에 대한 정보를 중앙서버(10)에 전송하지 않고, 이동공간(MS) 내에서 자신의 이동 변위, 예컨대, 이동 거리 및 방향에 대한 정보만을 변위데이터로 생성하여 중앙서버(10)로 전송한다. 그리고, 중앙서버(10)는 이동단말기(30)로부터 변위데이터를 수신하고, 전술한 방법으로 설정된 초기위치로부터 변위데이터에 포함된 이동단말기(30)의 이동 변위만큼을 이동단말기(30)가 이동한 것으로 인식하여 이동단말기(30)의 맵데이터 상의 변위를 추적하게 된다. 이에 따라, 중앙서버(10)는 이동단말기(30)의 이동공간(MS) 상의 위치, 즉 상대위치를 판단하게 된다.
상기와 같은 구성을 통해, 이동공간(MS)을 이동하는 이동단말기(30)가 자신의 이동 변위 만을 감지하는 간단한 구성을 통해 중앙서버(10)가 이동단말기(30)의 이동공간(MS) 상의 위치를 파악할 수 있게 되고, 종래의 이동단말기(30)에서 이동공간(MS) 상에서의 절대위치를 파악하기 위한 구성, 예컨대, GPS 수신모듈이나, AP 등을 설치할 필요가 없어 보다 저렴한 설비비용으로 이동단말기(30)의 위치를 파악할 수 있게 된다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 상대위치추적시스템을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 상대위치추적시스템의 이동단말기(30)는 초기 위치판독부(34), 변위감지부(31), 단말무선통신부(32) 및 단말제어부(33)를 포함할 수 있다.
초기위치판독부(34)는 이동단말기(30)가 이동공간(MS)의 출입구(G1,G2)를 통과할 때 출입구(G1,G2)의 위치정보를 판독한다. 여기서, 초기위치판독부(34)는 각 출입구(G1,G2)에 대해 할당된 주파수, 예컨대, FM 주파수에 따라 각 출입구(G1,G2)의 위치정보를 판독할 수 있다.
이를 위해, 각 출입구(G1,G2)마다 상호 상이한 특정 FM 주파수가 할당되고, 각 출입구(G1,G2)에는 해당 FM 주파수를 출력하는 주파수 출력부(60,61,62)가 설치된다. 그리고, 초기위치판독부(34)는 출입구(G1,G2)를 통과할 때 주파수 출력부(60,61,62)로부터 출력되는 FM 주파수를 수신하여 해당 출입구(G1,G2)의 위치정보를 판독한다. 여기서, 위치정보는 FM 주파수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 이동단말기(30)는 초기위치데이터에 FM 주파수에 대한 정보를 포함시켜 중앙서버(10)로 전송하고, 중앙서버(10)는 FM 주파수에 대한 정보에 기초하여 이동단말기(30)가 통과한 출입구(G1,G2)를 식별함으로써 이동단말기(30)의 맵데이터 상의 초기위치를 설정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 상대위치추적시스템에서는 이동공간(MS)의 각 출입구(G1,G2)에는 출입구(G1,G2)의 위치정보가 기록된 태그가 부착되고, 초기위치판독부(34)는 출입구(G1,G2)를 통과할 때 태그를 판독하여 초기위치데이터를 생성할 수 있다.
출입구(G1,G2)에 부착된 태그에 기록된 위치정보는 각 태그에 부여된 고유의 태그아이디를 포함할 수 있다. 이에 따라, 초기위치판독부(34)는 태그로부터 판독된 태그아이디를 초기위치데이터에 포함시켜 중앙서버(10)로 전송하고, 중앙서버(10)는 초기위치데이터에 포함된 태그아이디를 인식하여 이동단말기(30)가 통과한 출입구(G1,G2)를 식별함으로써, 이동단말기(30)의 맵데이터 상의 초기위치를 설정할 수 있게 된다.
여기서, 초기위치판독부(34)는 RFID(Radio Frequency IDentification) 방식 및 Optic ID 방식 중 어느 하나에 따라 태그를 판독할 수 있다. 예컨대, 초기위치판독부(34)가 RFID 방식을 사용하는 경우, 출입구(G1,G2)에 설치되는 태그를 태그아이디가 기록된 RFID 태그로 마련하고, 초기위치판독부(34)가 RFID 태그를 판독 및 해독하는 RFID 판독기로 마련될 수 있다.
변위감지부(31)는 이동단말기(30)가 이동공간(MS) 내를 이동할 때 이동단말기(30)의 이동 변위를 감지하여 변위데이터를 생성한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 변위감지부(31)는 레이저 방식을 사용하는 것을 일 예로 한다.
도 4는 레이저 방식이 적용된 변위감지부(31)의 구성의 일 예를 도시한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변위감지부(31)는 레이저 다이오드(131), 레이저 센서(231) 및 센서제어부(331)를 포함할 수 있다.
레이저 다이오드(131)는 이동공간(MS)의 바닥면(S)에 레이저광을 조사한다. 그리고, 바닥면(S)으로부터 반사된 레이저광은 레이저 센서(231)에 의해 감지된다. 이 때, 센서제어부(331)는 레이저 센서(231)에 의해 감지된 레이저광의 이미지를 분석하여 이동단말기(30)의 이동 변위, 즉, 이동 거리 및 방향을 검출하고, 검출된 이동 변위에 기초하여 변위데이터를 생성한다.
단말무선통신부(32)는 기 설정된 무선 통신 방식을 통해 중앙서버(10)의 후술할 서버무선통신부(11)와 통신한다. 여기서, 본 발명에서는 단말무선통신부(32)와 서버무선통신부(11) 간의 무선 통신 방식으로 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식, Binary CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, ZigBee 방식, 무선랜 방식, UWB(Ultra-WideBand) 방식 중 어느 하나가 적용되는 것을 일 예로 하며, 이외에도 단말무선통신부(32)와 서버무선통신부(11) 간의 무선 통신이 가능하다면 다른 무선 통신 방식도 적용 가능함은 물론이다.
단말제어부(33)는 초기위치판독부(34)로부터 초기위치데이터를 전달받고, 변위감지부(31)로부터 변위데이터를 전달받는다. 그리고, 단말제어부(33)는 초기위치데이터, 변위데이터 및 자신의 단말아이디를 통합하여 단말무선통신부(32)를 통해 중앙서버(10)로 전송한다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 중앙서버(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 서버무선통신부(11), 데이터베이스(DB)(13) 및 서버제어부(12)를 포함한다.
서버무선통신부(11)는 전술한 무선 통신 방식에 따라 이동단말기(30)의 단말무선통신부(32)와 통신하여 이동단말기(30)로부터 전송되는 초기위치데이터, 변위데이터 및 단말아이디를 수신한다.
데이터베이스(13)에는 이동공간(MS)에 대응하는 맵데이터가 저장된다. 또한, 데이터베이스(13)에는 서버무선통신부(11)를 통해 수신되는 초기위치데이터가 포함된 출입구(G1,G2)의 위치정보, 예컨대, 전술한 각 FM 주파수에 해당하는 출입 구(G1,G2)에 대한 정보나, 각 태그아이디에 해당하는 출입구(G1,G2)에 대한 정보가 저장된다.
서버제어부(12)는 서버무선통신부(11)를 통해 수신되는 초기위치데이터, 변위데이터 및 단말아이디에 기초하여 초기위치로부터 이동단말기(30)의 맵데이터 상의 변위를 추적한다.
즉, 서버제어부(12)는 서버무선통신부(11)를 통해 수신되는 단말아이디에 기초하여 초기위치를 설정할 이동단말기(30)를 판별한다. 그리고, 서버제어부(12)는 초기위치데이터에 기초하여 이동단말기(30)가 통과한 출입문을 판별하여 판별된 출입문에 해당하는 위치를 맵데이터 상에서 해당 이동단말기(30)의 초기위치로 설정한다.
그리고, 서버제어부(12)는 서버무선통신부(11)를 통해 수신되는 변위데이터 및 단말아이디에 기초하여 해당 이동단말기(30)의 초기위치로부터의 변위를 추적한다. 이에 따라, 서버제어부(12)는 이동단말기(30)의 이동공간(MS) 상에서의 위치를 판단하게 된다.
제2 실시예
본 발명의 제2 실시예에 따른 상대위치추적시스템을 설명하는데 있어, 제1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하며 필요에 따라 그 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 상대위치추적시스템은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이동단말기(30a,40a,50a, 이하, '30a'로 표기함), 초기위치 감지유닛(60a,60b,60c, 이하, '60a'로 표기함) 및 중앙서버(10a)를 포함한다.
이동단말기(30a)는 이동공간(MS, 도 2 참조) 내부를 이동하며, 이동공간(MS) 내에서 이동할 때 이동 변위에 대한 변위데이터를 생성하고, 생성된 변위데이터 및 자신의 단말아이디를 중앙서버(10a)로 전송한다.
초기위치 설정유닛은 이동단말기(30a)가 출입구(G1,G2, 도 2 참조)를 통과할 때 이동단말기(30a)가 통과한 출입구(G1,G2)에 대한 정보와 출입구(G1,G2)를 통과한 이동단말기(30a)의 단말아이디에 대한 정보를 포함하는 초기설정데이터를 중앙서버(10a)로 전송한다.
중앙서버(10a)는 이동공간(MS)에 대한 맵데이터를 가지며, 이동단말기(30a)로부터 전송되는 변위데이터 및 단말아이디와 초기위치 설정유닛으로부터 전송되는 초기설정데이터에 기초하여 수신된 단말아이디에 대응하는 이동단말기(30a)의 이동공간(MS) 상의 상대위치를 판단한다.
보다 구체적으로 설명하면, 중앙서버(10a)의 서버제어부(12a)는 초기위치 설정유닛으로부터 전송되는 초기설정데이터에 기초하여 이동단말기(30a)가 통과한 출입구(G1,G2)에 대한 맵데이터 상의 위치를 이동단말기(30a)의 맵데이터 상의 초기위치로 설정한다.
즉, 중앙서버(10a)의 서버제어부(12a)는 초기위치설정데이터에 포함된 이동단말기(30a)가 통과한 출입구(G1,G2)에 대한 정보와 출입구(G1,G2)를 통과한 이동단말기(30a)의 단말아이디에 대한 정보를 이용하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 중앙서버(10)와 동일한 방법으로 이동단말기(30a)의 맵 데이터 상의 초기위치를 설정한다.
그리고, 중앙서버(10a)의 서버제어부(12a)는 이동단말기(30a)로부터 전송되는 변위데이터와 단말아이디에 기초하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 중앙서버(10)와 동일한 방법으로 초기위치로부터 이동단말기(30a)의 맵데이터 상의 변위를 추적한다. 이에 따라, 중앙서버(10a)는 이동단말기(30a)의 이동공간(MS) 상의 위치, 즉 상대위치를 판단하게 된다.
상기와 같은 구성을 통해, 이동공간(MS)을 이동하는 이동단말기(30a)가 자신의 이동 변위 만을 감지하는 간단한 구성을 통해 중앙서버(10a)가 이동단말기(30a)의 이동공간(MS) 상의 위치를 파악할 수 있게 되고, 이동단말기(30a)의 이동공간(MS) 상에서의 절대위치를 파악하기 위한 구성, 예컨대, GPS 수신모듈이나, AP 등을 설치할 필요가 없어 보다 저렴한 설비비용으로 이동단말기(30a)의 위치를 파악할 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동단말기(30a)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 변위감지부(31a), 단말무선통신부(32a) 및 단말제어부(33a)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동단말기(30a)의 단말제어부(33a)는 제1 실시예에 따른 이동단말기(30)와는 달리, 단말무선통신부(32a)를 통해 변위데이터 및 단말아이디를 중앙서버(10a)로 전송한다.
한편, 초기위치 감지유닛(60a)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 단말판독부(61a) 및 초기위치 송신부(61b)를 포함할 수 있다. 여기서, 이동단말기(30a)에 는 단말아이디가 저장된 태그(34a)가 마련될 수 있다.
단말판독부(61a)는 이동단말기(30a)가 출입구(G1,G2)를 통과할 때 이동단말기(30a)의 태그(34a)를 판독하여 단말아이디를 식별한다. 그리고, 초기위치 송신부(61b)는 단말판독부(61a)에 의해 판독된 단말아이디에 기초하여 생성되는 초기위치설정데이터를 중앙서버(10a)의 초기위치 수신부(14a)로 전송한다.
여기서, 단말판독부(61a)는 RFID(Radio Frequency IDentification) 방식, Optic ID 방식 중 어느 하나에 따라 이동단말기(30a)의 태그(34a)에 포함된 단말아이디를 판독할 수 있다. 여기서, 단말판독부(61a)가 이동단말기(30a)의 태그(34a)를 판독하는 방법은 전술한 초기위치 판독부가 출입구(G1,G2)에 마련된 태그(34a)를 판독하는 방법에 대응하는 바 그 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 초기위치 송신부(61b)를 통해 전송되는 초기설정데이터에는 출입구(G1,G2)에 대한 정보와 해당 출입구(G1,G2)를 통과한 이동단말기(30a)의 단말아이디에 대한 정보가 포함됨으로써, 중앙서버(10a)가 전술한 바와 같은 방법에 따라 해당 이동단말기(30a)의 초기위치를 설정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 상대위치추적시스템에는 전술한 제1 실시예에 따른 상대위치추적시스템의 대응하는 구성 및 기술, 예컨대, 단말무선통신부(32)와 서버무선통신부(11) 간의 무선 통신 방식은 제2 실시예에 따른 단말무선통신부(32)와 서버무선통신부(11) 간의 무선 통신 방식에도 적용될 수 있음은 물론이며, 그 설명은 생략한다.
또한, 전술한 실시예들에서는 이동단말기(30a)의 변위감지부(31a)가 레이저 광을 사용하는 것을 일 예로 하였으나, 적색 다이오드에서 조사되는 적색광을 이용하여 이동단말기(30a)의 이동 변위를 검출할 수 있다. 이외에도, 이동단말기(30a)의 이동 변위를 감지할 수 있는 다른 센서가 적용 가능함은 물론이다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그리고 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 그 구성이 간단하면서도 저렴한 비용으로 특정한 이동공간을 이동하는 이동단말기의 위치를 추적할 수 있는 상대위치추적시스템이 제공되어 보다 다양한 분야에 적용할 수 있게 된다.

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 출입구를 갖는 이동공간 내부에서 이동하며, 상기 출입구를 통과할 때 상기 출입구의 위치정보를 판독하여 상기 출입구에 대한 초기위치데이터를 생성하고, 상기 이동공간 내부에서 이동할 때 이동 변위에 대한 변위데이터를 생성하고, 상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 자신의 단말아이디를 전송하는 이동단말기와;
    상기 이동공간에 대한 맵데이터를 가지고, 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 초기위치데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 이동단말기가 통과한 상기 출입구에 대한 상기 맵데이터 상의 위치를 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 초기위치로 설정하고, 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하여 상기 이동단말기의 상기 이동공간 상의 상대위치를 판단하는 중앙서버를 포함하며,
    상기 이동단말기는,
    상기 출입구의 위치정보를 판독하여 상기 초기위치데이터를 생성하는 초기위치판독부와;
    상기 이동단말기가 상기 이동공간 내를 이동할 때 상기 이동단말기의 이동 변위를 감지하여 상기 변위데이터를 생성하는 변위감지부와;
    기 설정된 무선 통신 방식을 통해 상기 중앙서버와 통신하는 단말무선통신부와;
    상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디를 상기 단말무선통신부를 통해 상기 중앙서버로 전송하는 단말제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변위감지부는,
    상기 이동공간의 바닥면에 레이저광을 조사하는 레이저 다이오드와;
    상기 레이저다이오드로부터 조사되어 상기 바닥면으로부터 반사되는 상기 레이저광을 감지하는 레이저 센서와;
    상기 레이저 센서에 의해 감지된 상기 레이저광에 기초하여 상기 이동단말기의 이동 변위를 검출하는 센서제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중앙서버는,
    상기 이동단말기의 상기 단말무선통신부로부터 상기 무선 통신 방식을 통해 상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디를 수신하는 서버무선통신부와;
    상기 서버무선통신부를 통해 수신되는 상기 초기위치데이터, 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하는 서버제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무선 통신 방식은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식, Binary CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, ZigBee 방식, 무선랜 방식, UWB(Ultra-WideBand) 방식 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 각 출입구에는 상기 출입구의 위치정보가 기록된 태그가 부착되며;
    상기 초기위치판독부는 상기 태그를 판독하여 상기 초기위치데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초기위치판독부는 RFID(Radio Frequency IDentification) 방식 과 Optic ID 방식 중 어느 하나에 따라 상기 태그를 판독하는 것을 특징으로 하는 상 대위치추적시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 각 출입문에는 상호 상이한 주파수를 출력하는 주파수 출력부가 설치되며;
    상기 초기위치판독부는 상기 주파수 출력부로부터 출력되는 상기 주파수에 기초하여 상기 출입구의 위치정보를 판독하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  9. 적어도 하나의 출입구를 갖는 이동공간 내부에서 이동하며, 상기 이동공간 내부에서 이동할 때 이동 변위에 대한 변위데이터를 생성하고, 상기 변위데이터 및 자신의 단말아이디를 전송하는 이동단말기와;
    상기 이동단말기가 상기 출입구를 통과할 때 상기 이동단말기가 통과한 상기 출입구에 대한 정보와 상기 출입구를 통과한 상기 이동단말기의 상기 단말아이디에 대한 정보를 포함하는 초기설정데이터를 전송하는 초기위치 설정유닛과;
    상기 이동공간에 대한 맵데이터를 가지고, 상기 초기위치 설정유닛으로부터 전송되는 상기 초기설정데이터에 기초하여 상기 이동단말기가 통과한 상기 출입구에 대한 상기 맵데이터 상의 위치를 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 초기위치로 설정하고, 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하여 상기 이동단말기의 상기 이동공간 상의 상대위치를 판단하는 중앙서버를 포함하며,
    상기 이동단말기는,
    상기 이동단말기가 상기 이동공간 내를 이동할 때 상기 이동단말기의 이동 변위를 감지하여 상기 변위데이터를 생성하는 변위감지부와;
    기 설정된 무선 통신 방식을 통해 상기 중앙서버와 통신하는 단말무선통신부와;
    상기 변위데이터 및 상기 단말아이디를 상기 단말무선통신부를 통해 상기 중앙서버로 전송하는 단말제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 변위감지부는,
    상기 이동공간의 바닥면에 레이저광을 조사하는 레이저 다이오드와;
    상기 레이저다이오드로부터 조사되어 상기 바닥면으로부터 반사되는 상기 레이저광을 감지하는 레이저 센서와;
    상기 레이저 센서에 의해 감지된 상기 레이저광에 기초하여 상기 이동단말기의 이동 변위를 검출하는 센서제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 중앙서버는,
    상기 이동단말기의 상기 단말무선통신부로부터 상기 무선 통신 방식을 통해 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디를 수신하는 서버무선통신부와;
    상기 초기위치 설정유닛으로부터 전송되는 상기 초기설정데이터를 수신하는 초기위치 수신부와;
    상기 서버무선통신부로부터 수신되는 상기 변위데이터 및 상기 단말아이디와 상기 초기위치 수신부로부터 수신되는 상기 초기설정데이터에 기초하여 상기 초기위치로부터 상기 이동단말기의 상기 맵데이터 상의 변위를 추적하는 서버제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무선 통신 방식은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식, Binary CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, ZigBee 방식, 무선랜 방식, UWB(Ultra-WideBand) 방식 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이동단말기는 상기 단말아이디가 저장된 태그를 포함하고;
    상기 초기위치 설정유닛은 상기 이동단말기가 상기 출입구를 통과할 때 상기 태그를 판독하여 상기 단말아이디를 식별하는 단말판독부와, 상기 단말판독부에 의해 판독된 상기 단말아이디에 기초하여 생성되는 상기 초기설정데이터를 상기 중앙서버로 전송하는 초기위치 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단말판독부는 RFID(Radio Frequency IDentification) 방식과 Optic ID 방식 중 어느 하나에 따라 상기 단말아이디를 판독하는 것을 특징으로 하는 상대위치추적시스템.
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