KR101640184B1 - Methods for estimating location and Apparatuses thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 신호세기에 기초하여 특정 단말기의 위치를 추정하는 핑거프린팅(Fingerprinting) 방식의 위치 추정 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 단말이 위치를 추정하는 방법에 있어서, 하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신단계와 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)을 비교한 비교결과에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기 기준지점 선택단계와 단말의 이전 최종 위치 정보와 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측 위치를 산출하는 현재 위치 예측 단계와 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 상기 현재 예측 위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별단계 및 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a position. More particularly, to a fingerprinting type position estimation method, system, and apparatus for estimating a position of a specific terminal based on signal strength. In particular, the present invention provides a method for estimating a position of a terminal, comprising the steps of: receiving a reference signal from each of at least one reference signal transmitting apparatus; receiving a reference signal, An initial reference point selection step of selecting at least one initial reference point based on a result of comparison of a radio map storing the reception intensities of each terminal, information on previous end position information of the terminal, A reference point selection step of selecting one or more reference points using the selected at least one initial reference point and the current predicted position and a reference point selection step of selecting one or more reference points based on the selected one or more reference points A method and apparatus comprising a current position estimating step of estimating a current position The ball.

Description

위치 추정 방법 및 그 장치{Methods for estimating location and Apparatuses thereof}[0001] The present invention relates to a method for estimating a position,

본 발명은 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 신호세기에 기초하여 특정 단말기의 위치를 추정하는 핑거프린팅(Fingerprinting) 방식의 위치 추정 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for estimating a position. More particularly, to a fingerprinting type position estimation method, system, and apparatus for estimating a position of a specific terminal based on signal strength.

근래 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같이 휴대성이 향상된 다양한 모바일 기기가 증가되고 있으며, 사용자의 위치에 기반하여 서비스를 제공하는 다양한 사업 모델 및 소셜 네트워크와 같은 새로운 서비스 모델이 생겨나고 있는 실정이다.Recently, various mobile devices with improved portability such as smart phones and tablet PCs are increasing, and new service models such as various business models and social networks that provide services based on user's location are being developed.

이러한 상황에서 모바일 기기의 현재 위치를 측정하기 위해서 GPS를 이용한 위치 추정 또는 특정 신호를 이용하여 삼각 측량을 이용하는 위치 추정과 같이 다양한 방식의 위치 추정 기술이 연구되고 있다.In order to measure the current position of the mobile device in such a situation, a variety of position estimation techniques such as GPS position estimation or triangulation using a specific signal are being studied.

그러나, GPS 신호를 수신하여 위치를 추정하는 기술의 경우에 건물의 내부 또는 고층 건물 사이에 위치하는 경우에 위성 신호를 수신하기 어렵기 때문에 기기의 정확한 위치를 추정하기 어려운 문제점이 있다. However, in the case of the technique of estimating the position by receiving the GPS signal, it is difficult to estimate the precise position of the device since it is difficult to receive the satellite signal when the GPS signal is located inside the building or between the high-rise buildings.

특히, 건물 내부와 같이 실내 상황에서의 위치 추정에 대한 중요성이 높아짐에 따라서, 실내 위치 추정을 위한 기술이 요구되고 있다. 예를 들어, 신호를 송신하는 송신기와 각 지점에서 수신되는 수신 신호의 세기에 대한 정보를 저장된 신호 맵 정보와 비교하여 위치를 추정하는 핑거프린팅 기술이 연구되고 있다.Particularly, as the importance of position estimation in an indoor situation such as a building is increasing, a technique for indoor position estimation is required. For example, a fingerprinting technique for estimating a position by comparing information on the strength of a signal transmitted from a transmitter and a received signal received from each point with stored signal map information has been studied.

다만, 이러한 핑거프린팅 기술의 경우에 신호 맵을 구축하는 시점과 실제 단말 기기가 신호를 수신하여 위치를 추정하는 시점 사이에 주변 환경의 변화가 있는 경우에 신호의 경로가 변하게 되어서 정확한 위치 추정이 어려운 문제점이 있다. 또한, 단말 기기의 방향성에 따라서 수신되는 신호의 세기가 변화될 가능성이 있으므로 위치 추정의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있다. 즉, 핑거프린팅 방식의 위치 추정에 있어서, 신호 세기의 변동 요인에 따라서 위치 추정의 정확도가 낮아지는 문제점이 있다.However, in the case of such a fingerprinting technique, when there is a change in the surrounding environment between the time of constructing the signal map and the time when the actual terminal device receives the signal and estimates the position thereof, the path of the signal changes, There is a problem. In addition, there is a possibility that the strength of the received signal may change according to the directionality of the terminal device, and thus the reliability of the position estimation is lowered. That is, in the fingerprinting method, there is a problem that the accuracy of the position estimation is lowered in accordance with the variation factor of the signal intensity.

전술한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 본 발명은 실내와 같은 환경에서 위치추정에 대한 신뢰성을 향상시키기 위한 위치추정 방법 및 장치를 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, which is devised to solve the above-described problems, is to provide a position estimation method and apparatus for improving reliability in position estimation in an indoor environment.

또한, 본 발명은 핑거프린팅 방식에서 신호 세기의 변동 요인을 최소화하기 위해서 단말의 이동성 정보를 포함하여 정확한 기준지점을 선택하고, 신뢰성 있는 위치 추정 방법 및 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention provides a reliable position estimation method and apparatus by selecting an accurate reference point including mobility information of a terminal in order to minimize a fluctuation factor of signal intensity in a fingerprinting method.

전술한 과제를 해결하기 위해, 일 측면에서, 본 발명은 단말이 위치를 추정하는 방법에 있어서, 하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신단계와 상기 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)을 비교한 비교결과에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기기준지점 선택단계와 상기 단말의 이전 최종 위치 정보와 상기 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측 위치를 산출하는 현재 위치 예측단계와 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 상기 현재 예측 위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별단계 및 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정단계를 포함하는 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of estimating a position of a terminal, the method comprising: receiving a reference signal from each of at least one reference signal transmitting apparatus; And an initial reference point selection step of selecting at least one initial reference point based on a result of comparison between a radio map storing a reception intensity of each of the reference signals received at a plurality of reference points, A current position prediction step of calculating a current predicted position on the basis of previous end position information and information on a position change amount of the terminal, a reference point selecting one or more reference points using the selected at least one initial reference point, The current position is estimated based on the point selection step and the selected one or more reference points It provides a method that includes estimating step here.

다른 측면에서, 본 발명은 위치를 추정하는 단말에 있어서, 하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신부와 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)을 비교한 비교결과에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기 기준지점 선택부와 단말의 이전 최종 위치 정보와 상기 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측 위치를 산출하는 현재 위치 예측부와 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 상기 현재 예측 위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별부 및 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정부를 포함하는 단말 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a terminal for estimating a position, comprising: a reference signal receiving section for receiving a reference signal from each of at least one reference signal transmitting apparatus; and a plurality of reference signals, An initial reference point selection unit for selecting at least one initial reference point based on a result of comparison of a radio map storing a reception intensity of the terminal, A reference point selection unit for selecting one or more reference points using the selected at least one initial reference point and the current predicted position based on the current position prediction unit for calculating a current predicted position, And a current position estimation unit for estimating a current position.

이와 같이 본 발명은 실내와 같은 환경에서 위치추정에 대한 신뢰성을 향상시키기 위한 위치추정 방법 및 장치를 제공한다.As described above, the present invention provides a position estimation method and apparatus for improving reliability in position estimation in an indoor environment.

또한, 본 발명은 핑거프린팅 방식에서 신호 세기의 변동 요인을 최소화하기 위해서 단말의 이동성 정보를 포함하여 정확한 기준지점을 선택할 수 있는 신뢰성 있는 위치 추정 방법 및 장치를 제공한다. 즉, 현재 위치를 예측하고, 초기 기준 지점 중 현재 예측 위치와 관련되어 신뢰성 있는 기준 지점을 선별함으로써, 보다 신뢰성 높은 최종 위치를 추정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a reliable position estimation method and apparatus capable of selecting an accurate reference point including mobility information of a terminal in order to minimize a fluctuation factor of a signal intensity in a fingerprinting method. That is, there is an effect that a more reliable final position can be estimated by predicting the current position and selecting a reliable reference point related to the current predicted position among the initial reference points.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 기준 신호 강도에 따른 단말의 위치 추정을 예를 들어 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 핑거프린팅 방식에서 단말의 위치를 추정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 기준 신호가 주변환경에 따라서 변동되어 기준 지점이 부정확하게 선택되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기 기준지점 선택 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기준 지점 선별 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기준 지점 선별 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말이 무선 네트워크와 통신을 수행하여 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말이 무선 네트워크와 통신을 수행하여 위치를 추정하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 위치 추정 방법을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 추정을 수행하는 단말의 구성을 도시한 블록도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말이 무선 네트워크와 통신을 수행하여 위치를 추정하는 경우의 단말 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a position estimation of a terminal according to a reference signal strength to which the present invention can be applied.
2 is a diagram illustrating a method of estimating a position of a terminal in a fingerprinting method.
3 is a diagram showing an example in which the reference signal is varied depending on the surrounding environment and the reference point is selected incorrectly.
4 is a flowchart illustrating a method of estimating a position according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the initial reference point selection step according to another embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the operation of the reference point selection step according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the operation of the reference point selection step according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of estimating a location by a terminal communicating with a wireless network according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of estimating a position of a terminal by performing communication with a wireless network according to another embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating a method of estimating a position of a terminal according to another embodiment of the present invention.
11 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal for performing position estimation according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a terminal configuration in a case where a terminal communicates with a wireless network to estimate a location according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

추가적인 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 명백해질 것이다. 본 명세서에서 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.Additional aspects of the invention will become apparent through the following examples. The terms used in this specification are terms selected in consideration of functions in the embodiments, and the meaning of the terms may vary depending on the user, the intention or custom of the operator, and the like. Therefore, the meaning of the terms used in the following embodiments is defined according to the definition when specifically defined in this specification, and unless otherwise defined, it should be interpreted in a sense generally recognized by those skilled in the art.

아울러, 본 명세서에서 선택적으로 기재된 양상이나 선택적으로 기재된 실시예의 구성들은 비록 도면에서 단일의 통합된 구성으로 도시되었다 하더라도 달리 기재가 없는 한 통상의 기술자에게 기술적으로 모순인 것이 명백하지 않다면 상호간에 자유롭게 조합될 수 있는 것으로 이해하여야 한다In addition, the configurations of the selectively described embodiments or selectively described embodiments of the present invention may be combined with each other in a single integrated configuration, if they are not obviously technically contradictory to the ordinary artisan unless otherwise stated. It should be understood that

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected,""coupled," or "connected."

본 발명은 단말의 위치를 추정하는 방법 및 위치 추정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of estimating a position of a terminal and a position estimating apparatus.

이동 단말의 위치를 추정하는 방법은 다양하게 존재한다. 예를 들어, GPS와 같은 위성 위치 시스템을 이용하여 추정할 수도 있다. 그러나, 위성을 이용한 위치 추정은 고층 건물의 사이 또는 실내 환경과 같이 위성 신호의 도달에 문제가 있는 경우에는 그 정확도가 매우 낮아지는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 위성 신호가 아닌 송신 장치가 송신하는 기준 신호의 수신 신호 세기에 기초하여 위치를 추정하는 방법에 관한 것이다. There are various methods for estimating the position of the mobile terminal. For example, it may be estimated using a satellite positioning system such as GPS. However, the accuracy of the position estimation using the satellite is very low when there is a problem in reaching the satellite signal between the high-rise buildings or the indoor environment. Therefore, the present invention relates to a method for estimating a position based on a received signal strength of a reference signal transmitted by a transmitting apparatus, rather than a satellite signal.

일 예로, 핑거프린팅 방식에 따라 단말은 위치를 추정할 수 있다. 핑거프린팅 방식이란, 측정된 신호의 세기를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 방법이다. 구체적으로, 복수의 기준 지점에서 신호 세기를 측정한 결과인 무선 맵(Radio Map)과 단말이 수신하는 신호 세기를 비교하여 신호 세기 값이 유사한 지점을 이용하여 단말의 위치로 추정하는 방법이다. 그러나, 핑거프린팅 방식은 무선 맵을 생성할 당시와 주변 환경이 변화되면 신호 세기가 변경될 수 있고, 신호 세기가 변경되면 정확한 위치를 추정할 수 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 본 발명은 이하에서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.For example, the terminal can estimate the position according to the fingerprinting method. The fingerprinting method is a method of estimating the position of the terminal using the strength of the measured signal. Specifically, a method of estimating a position of a terminal using a point having a similar signal strength value by comparing a signal strength received by a terminal with a wireless map, which is a result of measuring signal strength at a plurality of reference points. However, the fingerprinting method has a problem that the signal strength can be changed when the wireless map is generated and when the surrounding environment is changed, and the accurate position can not be estimated when the signal strength is changed. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 기준 신호 강도에 따른 단말의 위치 추정을 예를 들어 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a position estimation of a terminal according to a reference signal strength to which the present invention can be applied.

도 1을 참조하여 전술한 핑거프린팅 방식을 이용하여 단말(100)의 위치를 추정하는 방법을 설명한다. 핑거프린트 기법은 서비스 지역에서 미리 임의로 여러 개의 위치를 선정하고 선정한 위치에서 수집한 수신 신호 세기 정보를 이용하여 위치를 추정하는 방법이다. 이 때 선정한 위치를 기준 지점 또는 참조위치(110 내지 130, 이하 기준 지점이라 함)라고 부르며, 핑거프린트 기법의 측위 정밀도는 많은 수의 기준 지점(110 내지 130)이 조밀하게 배치될수록 향상되는 경향이 있다. 현재 위치 결정에 거리 정보만이 영향을 주는 삼변측량법과 같은 수준의 측위 정밀도를 보이기 위해서는 사전 정보 수집 단계에서 많은 기준지점(110 내지 130)이 넓은 서비스 지역에 고루 선정되어야 한다. 단말(100)은 하나 이상의 송신 장치로부터 송신된 기준 신호를 수신하고, 수신되는 기준 신호의 세기와 기준 지점(110 내지 130)에서 미리 측정되어 저장된 각 송신 장치의 기준 신호 세기를 비교하여 유사한 세기를 갖는 지점을 이용하여 단말의 위치를 추정할 수 있다.A method of estimating the position of the terminal 100 using the fingerprinting method described above with reference to FIG. 1 will be described. The fingerprint technique is a method of estimating a position using a received signal strength information collected at a predetermined position by arbitrarily selecting several positions in a service area in advance. Here, the selected position is referred to as a reference point or a reference position (110 to 130, hereinafter referred to as a reference point), and the positioning accuracy of the fingerprint technique tends to improve as a large number of reference points 110 to 130 are densely arranged have. In order to show the same level of positioning accuracy as that of the trilateration method in which only distance information affects the current position determination, many reference points (110 to 130) must be uniformly selected in a wide service area in the preliminary information gathering step. The terminal 100 receives a reference signal transmitted from one or more transmission apparatuses and compares the strength of the reference signal received with the reference signal strength of each transmission apparatus previously measured and stored at the reference points 110 to 130, The location of the terminal can be estimated using the point having

예를 들어, 단말(100)은 4개의 송신 장치(Access Point, AP)로부터 각각 기준 신호를 수신할 수 있다. 수신된 기준 신호 각각의 세기(Received signal strength, RSS)는 AP1의 경우에 -14, AP2의 경우에 -10, AP3의 경우에 -20, AP4의 경우에 -30일 수 있다. 단말 또는 무선 네트워크는 수신된 기준 신호 각각의 세기와 복수의 기준 지점에서의 기준 신호 각각의 세기를 비교한다. 즉, 무선 맵은 사전에 기준 지점(110 내지 130)에서 각 송신장치에서 송신되는 기준 신호의 세기를 측정하여 저장한 것이다. 도 1에서는 단말(100)이 120 기준 지점 및 130 기준 지점과 각 송신장치에서 송신된 기준 신호의 세기가 유사함을 알 수 있다. 또한, 130 기준 지점에서의 기준 신호의 세기와 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 단말(100)은 동일한 기준 신호 세기를 갖는 기준 지점(130)에 위치한 것으로 그 위치를 추정할 수 있다.For example, the terminal 100 can receive a reference signal from each of four access points (APs). Received signal strength (RSS) of each received reference signal may be -14 for AP1, -10 for AP2, -20 for AP3, and -30 for AP4. The terminal or the wireless network compares the intensity of each of the received reference signals with the intensity of each of the reference signals at the plurality of reference points. That is, the wireless map measures the intensity of the reference signal transmitted from each transmitting apparatus in the reference points 110 to 130 beforehand and stores the intensity. In FIG. 1, it can be seen that the strengths of reference signals transmitted from the 120 reference points and 130 reference points and the respective transmission apparatuses of the terminal 100 are similar. It is also known that the intensity of the reference signal at the reference point 130 is the same. Accordingly, the terminal 100 can estimate its position by being located at the reference point 130 having the same reference signal strength.

본 발명은 이와 같은 핑거프린팅 방식을 이용하여 위치를 추정함에 있어서, 주변 환경의 변화에 따른 기준 신호의 변동(fluctuation)을 고려하여 더욱 정확한 위치를 추정할 수 있다.In estimating the position using the fingerprinting method according to the present invention, a more precise position can be estimated in consideration of the fluctuation of the reference signal according to the change of the surrounding environment.

도 2는 핑거프린팅 방식에서 단말의 위치를 추정하는 방법을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a method of estimating a position of a terminal in a fingerprinting method.

도 2를 참조하면, 복수의 기준 지점(211 내지 221)에서 기준 신호의 강도를 측정하고, 해당 기준 신호의 강도를 저장한 무선 맵이 구성될 수 있다. 기준 신호의 강도는 해당 지점에서 기준 신호가 수신되는 경우에 기준 신호의 수신 강도를 의미할 수 있으며, 예를 들어 수신 신호의 파워 또는 수신 신호의 품질에 기초하여 결정될 수 있다. 또는 수신 강도는 송신 파워 대비 수신 파워의 비율이나, 파워 감소 값 등 다양한 값이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2, a wireless map may be configured by measuring the strength of a reference signal at a plurality of reference points 211 to 221 and storing the strength of the reference signal. The strength of the reference signal may refer to the reception strength of the reference signal when the reference signal is received at that point, and may be determined based on, for example, the power of the received signal or the quality of the received signal. Alternatively, the reception strength may be various values such as a ratio of transmission power to reception power, a power reduction value, and the like.

도 1에서 설명한 바와 같이 단말(200)이 수신한 기준 신호의 강도와 각 기준 지점(211 내지 221)에서의 기준 신호의 강도를 비교하여 유사한 기준 신호 강도를 갖는 특정 기준 지점(211 내지 218)을 선택할 수 있다. 무선 맵의 작성 시점과 단말이 위치를 추정하는 시점에서의 주변 환경의 변화가 없는 경우에 도 2와 같이 단말(200)의 주변에 특정 기준 지점(211 내지 218)이 선택될 수 있다. 기준 신호의 강도는 주변 지역에 유사하게 측정될 수 있기 때문이다. 한편, 특정 기준 지점을 선택함에 있어서, 유사도가 높은 기준 지점을 선택하기 위해서 K-nearest neighbor(KNN) 알고리즘이 사용될 수도 있다. KNN 알고리즘은 이하에서 더욱 상세히 설명한다.The intensity of the reference signal received by the terminal 200 and the intensity of the reference signal at each of the reference points 211 to 221 are compared with each other and the specific reference points 211 to 218 having similar reference signal intensities You can choose. The specific reference points 211 to 218 can be selected around the terminal 200 as shown in FIG. 2 when there is no change in the surrounding environment at the time of creation of the wireless map and the time when the terminal estimates the position. Since the intensity of the reference signal can be similarly measured in the surrounding area. On the other hand, in selecting a specific reference point, a K-nearest neighbor (KNN) algorithm may be used to select a reference point having a high degree of similarity. The KNN algorithm is described in more detail below.

예를 들어, 단말(200)의 실제 위치가 210 지점 근방인 경우에, 단말(200)에서 수신되는 기준 신호의 수신 강도는 해당 기준 지점(210)에서의 기준 신호 수신 강도와 가장 유사하게 나타날 수 있다. 따라서, 단말(200)의 위치는 210 지점으로 추정할 수 있다. 또는 단말(200)의 위치는 선택된 기준지점(211 내지 218)의 위치를 이용하여 추정될 수도 있다. 예를 들어, 무선 맵에 저장된 각 기준지점의 평균과 분산을 이용한 확률을 각 기준지점에 가중치로 부여하여 위치를 추정하는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 알고리즘을 사용하여 단말(200)의 위치를 추정할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 무선 맵 구성 시점과 주변 환경이 변화하는 경우에 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제가 발생하는 경우를 도 3을 참조하여 설명한다.For example, when the actual position of the terminal 200 is near the 210 point, the reception strength of the reference signal received at the terminal 200 may be most similar to the reception strength of the reference signal at the reference point 210 have. Accordingly, the position of the terminal 200 can be estimated at 210 points. Alternatively, the position of the terminal 200 may be estimated using the positions of the selected reference points 211 to 218. For example, the position of the terminal 200 is estimated using a minimum mean square error (MMSE) algorithm that estimates a position by assigning weights to the reference points using the average and variance of each reference point stored in the wireless map can do. However, as described above, a problem may occur when the wireless map configuration time and the surrounding environment change. The case where such a problem occurs will be described with reference to Fig.

도 3은 기준 신호가 주변환경에 따라서 변동되어 기준 지점이 부정확하게 선택되는 일 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing an example in which the reference signal is varied depending on the surrounding environment and the reference point is selected incorrectly.

도 3은 일반적인 핑거프린팅 방식에 의해서 단말의 위치를 추정할 경우에 문제가 발생하는 경우를 예시적으로 보여준다. 예를 들어, 무선 맵이 구성된 후에 주변 환경이 변화하는 경우에 기준 신호의 전송 경로가 변경될 수 있고, 또는 단말의 방향성에 따라서 기준 신호의 수신 강도에 변화가 발생할 수 있다. 이러한 상황에서 기준 신호의 수신 강도에 기초하여 단말의 위치를 추정하는 경우에 도 3과 같이 부정확한 위치가 추정될 수 있다.FIG. 3 illustrates an exemplary case where a problem occurs when estimating a position of a terminal by a general fingerprinting method. For example, when the surrounding environment changes after the wireless map is configured, the transmission path of the reference signal may be changed, or the reception intensity of the reference signal may vary depending on the directionality of the terminal. In this situation, when estimating the position of the terminal based on the reception strength of the reference signal, an incorrect position can be estimated as shown in FIG.

도 3을 참조하여 설명하면, 단말(300)은 복수의 송신 장치가 송신하는 기준 신호 각각을 수신할 수 있다. 이 경우에 무선 맵을 구성하는 경우와 주변 환경이 변화함에 따라서 기준 신호의 전송 경로가 변경되거나, 특정 기준 신호는 건물 등에 가려져서 그 수신 강도가 현저히 약해질 수도 있다. 따라서, 현재 단말(300)이 수신한 기준 신호의 강도를 기초로 유사한 기준 신호의 강도를 갖는 기준 지점을 선택하면 도 3과 같이 선택될 수 있다. 즉, 310 내지 315 기준 지점의 기준 신호의 강도가 단말(300)이 수신한 기준 신호의 강도와 유사한 것으로 판단될 수 있다. 그러나, 단말(300)은 317 기준 지점의 근처에 위치함으로써, 유사한 것으로 판단된 310 내지 315 기준 지점에 기초하여 단말(300)의 위치를 추정하면 실제 단말(300)의 위치가 정확히 추정될 수 없는 문제점이 발생한다.Referring to FIG. 3, the terminal 300 can receive each of the reference signals transmitted by a plurality of transmitting apparatuses. In this case, as the wireless map is configured and the surrounding environment changes, the transmission path of the reference signal may be changed, or the specific reference signal may be hidden in a building or the like, so that the reception strength may be remarkably weakened. Therefore, if a reference point having a strength of a similar reference signal is selected based on the strength of the reference signal received by the current terminal 300, it can be selected as shown in FIG. That is, it can be determined that the strength of the reference signal at the 310 to 315 reference point is similar to the strength of the reference signal received by the terminal 300. However, since the terminal 300 is located near the reference point 317, if the position of the terminal 300 is estimated based on the reference points 310 to 315 determined to be similar, the position of the actual terminal 300 can not be accurately estimated A problem arises.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 현재 위치 예측단계와 기준 지점 선별단계를 포함하는 위치 추정 방법 및 장치를 제공한다.In order to solve such a problem, the present invention provides a position estimation method and apparatus including a current position estimation step and a reference point selection step.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추정 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of estimating a position according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 위치를 추정하는 방법은 하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신단계와 상기 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)을 비교한 비교결과에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기기준지점 선택단계와 상기 단말의 이전 최종 위치 정보와 상기 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측 위치를 산출하는 현재 위치 예측단계와 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 상기 현재 예측 위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별단계 및 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정단계를 포함할 수 있다.A method for estimating a position of a terminal according to an embodiment of the present invention includes receiving a reference signal from each of one or more reference signal transmitting apparatuses, receiving the reference signal, An initial reference point selection step of selecting at least one initial reference point based on a comparison result obtained by comparing a radio map storing a reception intensity of each of the reference signals, A current position prediction step of calculating a current predicted position based on information on a change amount, a reference point selection step of selecting one or more reference points using the selected at least one initial reference point and the current predicted position, And a current position estimation step of estimating a current position based on the position have.

도 4를 참조하면, 본 발명의 위치 추정 방법은 하나 이상의 송신 장치가 송신하는 기준 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다(S400). 예를 들어, 송신장치 1이 송신하는 기준 신호 1을 수신하고, 송신장치 2가 송신하는 기준 신호 2를 수신할 수 있다. 각 송신 장치가 송신하는 기준 신호는 헤더(header) 또는 특정 식별자를 포함하여 구분될 수 있다. 단말은 수신된 각 기준 신호의 수신 강도를 저장할 수 있다. 전술한 바와 같이 기준 신호의 수신 강도는 수신 파워 또는 수신 신호의 퀄리티 등으로 강도가 결정될 수 있으며, 그 외에도 수신 신호의 손실율 등에 기초하여 결정될 수도 있다.Referring to FIG. 4, the position estimation method of the present invention may include receiving a reference signal transmitted by one or more transmission apparatuses (S400). For example, it is possible to receive the reference signal 1 transmitted from the transmitting apparatus 1 and receive the reference signal 2 transmitted from the transmitting apparatus 2. The reference signal transmitted by each transmitting apparatus may be classified by including a header or a specific identifier. The terminal can store the received strength of each received reference signal. As described above, the reception strength of the reference signal may be determined based on the reception power or the quality of the reception signal, or may be determined based on the loss rate of the reception signal or the like.

또한, 단말은 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)을 비교한 비교결과에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기 기준지점 선택단계를 포함할 수 있다(S402). 예를 들어, 단말은 복수의 기준 지점 각각에서 각 송신장치가 기준 신호를 송신하는 경우에, 수신되는 기준 신호 강도 정보를 저장한 무선 맵을 저장하고 있을 수 있다. 단말은 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장된 무선 맵의 각 기준 지점에서의 기준 신호 수신 강도와 비교하여 유사한 것으로 판단되는 하나 이상의 초기 기준 지점을 선택할 수 있다. 초기 기준 지점은 미리 설정된 개수 또는 미리 설정된 유사도 값의 기준에 따라서 하나 이상으로 선택될 수 있다. Also, the terminal selects at least one initial reference point based on a comparison result of a comparison between a reception intensity of each of the reference signals and a radio map storing reception intensities of the reference signals received at the plurality of reference points An initial reference point selection step (S402). For example, the terminal may be storing a wireless map storing the received reference signal strength information when each transmitting apparatus transmits a reference signal at each of a plurality of reference points. The terminal may compare one or more initial reference points determined to be similar by comparing the reception strength of each of the reference signals with the reference signal reception strength at each reference point of the stored wireless map. The initial reference point may be selected more than one according to a preset number or a reference of a preset similarity value.

또한, 단말은 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측 위치를 산출하는 현재 위치 예측단계를 포함할 수 있다(S404). 예를 들어, 단말은 이전 최종위치 정보와 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 단말의 현재 예측 위치를 산출할 수 있다. 구체적으로, 단말은 기준 신호 수신단계 이전에 단말의 최종 위치로 추정된 이전 최종위치 정보를 토대로 관성항법유닛(Inertial measurement unit, IMU)에 기초하여 획득될 수 있는 단말의 이동방향 정보 및 이동거리 정보를 이용하여 단말의 현재 예측 위치를 산출할 수 있다. 단말은 주기적 또는 이벤트 발생에 따라서 위치를 산출할 수 있으며, 일정 시점에 추정된 최종 위치 정보에서 단말의 위치 변화량을 이용하여 현재 예측위치를 산출할 수 있다.In addition, the terminal may include a current position predicting step of calculating a current predicted position based on information on a positional variation of the terminal (S404). For example, the terminal can calculate the current predicted position of the terminal based on the information on the previous end position information and the position change amount of the terminal. In more detail, the terminal calculates the movement direction information and the movement distance information of the terminal, which can be obtained based on the inertial measurement unit (IMU) based on the previous final position information estimated as the final position of the terminal, The current predicted position of the terminal can be calculated. The terminal can calculate the position periodically or according to the occurrence of the event and can calculate the current predicted position using the position change amount of the terminal in the estimated final position information at a certain point of time.

이전 최종위치는 단말이 이동하기 전에 최종적으로 추정된 단말의 위치 정보일 수 있다. 이 경우에 이전 최종위치는 본 명세서의 방법에 따라서 추정되는 단말의 현재 위치일 수 있다. The previous end position may be the position information of the terminal finally estimated before the terminal moves. In this case, the previous end position may be the current position of the terminal estimated according to the method of the present specification.

또는 이전 최종위치는 단말이 위치를 최초로 추정하는 경우에 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)을 비교한 비교결과에 기초하여 선택된 기준 지점을 이용하여 산출된 단말의 위치일 수 있다. 예를 들어, 단말이 최초로 위치를 추정하는 경우에 핑거프린팅 방식에 의해서 위치를 추정하고, 이후부터 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 IMU를 이용한 위치 추정방법이 사용될 수 있다. 따라서, 이 경우에 단말의 이전 최종위치는 선택된 초기 기준 지점에 기초하여 추정된 위치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 다수의 초기 기준 지점이 선택된 경우에 단말의 위치는 선택된 다수의 초기 기준 지점 위치 좌표의 가중치 합에 의해서 추정될 수 있다. 또는 초기 기준 지점 중 가장 유사도가 높은 기준 지점을 단말의 초기 위치로 추정할 수도 있다. 즉, 단말이 최초로 위치를 추정하는 경우에 IMU에 따른 위치 예측이 불가능한 바 단말은 기준 지점을 이용한 핑거프린팅 방식을 통해서 현재 위치를 추정할 수 있다.Or the previous end position is compared with a comparison result obtained by comparing a reception intensity of each of the reference signals and a radio map storing the reception intensities of the reference signals received at the plurality of reference points, And may be the position of the terminal calculated using the selected reference point. For example, when the terminal estimates the position for the first time, a position estimation method using a fingerprinting method and an IMU based position estimation method as described later in this specification can be used. Thus, in this case, the previous end position of the terminal may refer to the estimated position based on the selected initial reference point. For example, where multiple initial reference points are selected, the location of the terminal may be estimated by a weighted sum of the plurality of initial reference point location coordinates selected. Alternatively, the reference point having the highest similarity among the initial reference points may be estimated as the initial position of the terminal. That is, when the terminal estimates the position for the first time, it is impossible to predict the position according to the IMU, and the terminal can estimate the current position through the fingerprinting method using the reference point.

따라서, 이전 최종위치는 전술한 핑거프린팅 방식만을 사용하여 추정된 위치이거나, 본 명세서의 방법에 의하여 추정된 위치일 수 있다.
Thus, the previous final position may be an estimated position using only the fingerprinting scheme described above, or a position estimated by the method herein.

단말은 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 현재 예측 위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별단계를 포함할 수 있다(S406). 예를 들어, 단말은 S402 단계에서 선택된 초기 기준 지점과 S404 단계에서 추정된 현재 예측 위치 정보에 기초하여 초기 기준 지점 중 일정한 기준 지점을 선별할 수 있다. 구체적으로, 초기 기준 지점 중 산출된 현재 예측위치에서 일정한 거리 내에 위치한 초기 기준 지점을 선별할 수 있다. 또는, 단말은 산출된 현재 예측위치에서 일정한 거리 내에 초기 기준 지점이 없는 경우에 거리가 가까운 순으로 일정한 개수의 초기 기준 지점을 선별할 수도 있다. 또는, 단말은 산출된 현재 예측위치에서 일정한 거리 내에 위치한 초기 기준 지점 중 가까운 순으로 일정한 개수의 초기 기준 지점을 선별할 수도 있다. 그 외에도 다양한 방법으로 단말은 초기 기준 지점 중 일정 기준 지점을 선별할 수 있다. 즉, 단말은 산출된 현재 예측위치와 가까운 초기 기준 지점을 미리 설정된 기준에 따라서 선별할 수 있다.The terminal may include a reference point selection step of selecting one or more reference points using the selected at least one initial reference point and the current predicted position (S406). For example, the terminal can select a predetermined reference point among the initial reference points based on the initial reference point selected in step S402 and the current predicted position information estimated in step S404. Specifically, an initial reference point located within a predetermined distance from the current predicted position calculated among the initial reference points can be selected. Alternatively, if the terminal does not have an initial reference point within a predetermined distance from the calculated current predicted position, it may select a predetermined number of initial reference points in descending order of distance. Alternatively, the terminal may select a predetermined number of initial reference points in descending order of the initial reference points located within a predetermined distance from the calculated current predicted position. In addition, the terminal can select a predetermined reference point among the initial reference points by various methods. That is, the terminal can select an initial reference point close to the calculated predicted position according to a preset reference.

또한, 단말은 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정단계를 더 포함할 수 있다(S408). 예를 들어, 단말은 S406 단계에서 선별된 기준 지점과 단말이 수신한 기준 신호 강도의 유사성을 이용하여 현재 위치를 추정할 수 있다. 구체적으로, 단말은 최대 사후 확률(Maximum a Posteriori, MAP) 알고리즘을 이용하여 선별된 기준 지점 중 단말의 기준 신호 수신 강도와 가장 유사성이 높은 기준 지점을 선택할 수 있다. 또한, 단말은 무선 맵에 저장된 각 기준 지점의 평균과 분산을 이용한 확률을 각 기준 지점에 가중치로 부여하여 위치를 추정하는 최소평균제곱오차(Minimum Mean Square Error, MMSE) 알고리즘 등을 사용하여 현재 위치를 추정할 수 있다.In addition, the terminal may further include a current position estimating step of estimating a current position based on the selected one or more reference points (S408). For example, the terminal may estimate the current location using the similarity between the reference point selected in step S406 and the reference signal strength received by the terminal. Specifically, the terminal can select a reference point having the highest similarity to the reference signal reception strength of the terminal among the selected reference points using a maximum a posteriori (MAP) algorithm. In addition, the UE uses a minimum mean square error (MMSE) algorithm for estimating a position by assigning weights to the reference points using the average and variance of each reference point stored in the wireless map, Can be estimated.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 단말 위치 추정 방법은 1차적으로 선택된 초기 기준 지점에서 주변 환경의 변동성에 따른 오차를 줄이기 위하여 관성항법유닛을 이용한 단말의 위치 변화량을 이용하고, 최종적으로 선별된 기준 지점을 이용하여 현재 위치를 추정한다. 따라서, 본 발명에 따른 단말의 위치 추정 방법은 주변 환경의 변동성에 따라 큰 오차가 발생할 위험을 줄이고, 보다 정확한 위치 추정 결과를 획득할 수 있는 효과가 있다.
As described above, the terminal position estimation method according to the present invention uses the position change amount of the terminal using the inertial navigation unit to reduce the error according to the variability of the surrounding environment at the initially selected initial reference point, and finally, Estimate the current position using the point. Therefore, the method of estimating the position of the terminal according to the present invention has the effect of reducing the risk of occurrence of a large error according to the variability of the surrounding environment and obtaining a more accurate position estimation result.

이하에서는 각 단계별로 구체적인 동작을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, specific operations will be described in detail with reference to the drawings.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 초기 기준지점 선택 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation of the initial reference point selection step according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 단말이 위치를 추정하는 방법에 있어서, 단말은 하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신 단계를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기 기준지점 선택 단계를 포함할 수 있다.In a method of estimating a position of a terminal according to the present invention, the terminal may include a reference signal receiving step of receiving a reference signal from each of the one or more reference signal transmitting apparatuses. In addition, the terminal may select an initial reference point for selecting at least one initial reference point based on a radio map storing the reception intensity of each of the reference signals and the reception intensity of each of the reference signals received at the plurality of reference points Step < / RTI >

도 5를 참조하면, 단말은 각 기준 신호 송신장치로부터 송신된 기준 신호 각각의 수신 강도와 전술한 무선 맵에 저장된 각 기준 지점의 기준 신호 각각의 수신 강도를 비교하여 유사한 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524)을 선택할 수 있다. 구체적으로, 초기 기준지점 선택단계는 무선 맵에 저장된 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준 신호 각각의 수신 강도와 단말이 수신한 기준 신호 각각의 수신 강도를 비교하고, 기준 신호 각각의 수신 강도에 대한 유사도에 기초하여 하나 이상의 초기 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524)을 선택할 수 있다. 예를 들어, 기준 신호 각각의 수신 강도에 대한 유사도는 K-nearest neighbor(KNN) 알고리즘에 의해서 판단될 수 있다. 5, the terminal compares the reception intensities of the respective reference signals transmitted from the respective reference signal transmission apparatuses with the reception intensities of the reference signals of the respective reference points stored in the wireless map described above to obtain similar reference points 512, 513, 514, 518, 522, 524). Specifically, the initial reference point selection step compares the reception intensities of the reference signals received at the plurality of reference points stored in the wireless map with the reception intensities of the reference signals received by the terminal, One or more initial reference points 512, 513, 514, 518, 522, For example, the similarity to the reception strength of each of the reference signals can be judged by the K-nearest neighbor (KNN) algorithm.

KNN 알고리즘은 무선 맵의 각 기준 지점에 저장된 기준 신호 수신 강도와 단말이 수신한 각 기준 신호 수신 강도를 비교하여 기하학적 거리 값을 도출하는 알고리즘을 의미한다.The KNN algorithm is an algorithm for deriving a geometric distance value by comparing the reception strength of the reference signal stored at each reference point of the wireless map with the reception strength of each reference signal received by the terminal.

Figure 112014074658931-pat00001
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수학식 1은 KNN 알고리즘의 일 예를 도시한 수식이다. 여기서, i는 기준 신호 송신장치(AP)의 인덱스를 의미하며, j는 기준 지점의 인덱스를 의미한다. 따라서, Rji는 무선 맵 내의 j번째 송신장치의 기준 신호 수신 강도를 나타내며, Mi는 단말이 측정한 i번째 송신장치의 기준 신호 수신 강도를 의미한다. 따라서, 기준 지점에서의 특정 송신장치의 기준 신호 수신강도와 단말이 측정한 특정 송신장치의 기준 신호 수신 강도가 동일한 경우에 기하학적 거리(Euclidean distance) 값은 0에 수렴하게 된다. 따라서, KNN 알고리즘을 사용하면, 단말의 위치와 기준 지점의 유사도를 도출할 수 있다. 즉, 단말은 K-nearest neighbor(KNN) 알고리즘에 의해서 도출되는 기하학적 거리 값이 작을수록 유사도가 높은 것으로 판단할 수 있다.Equation (1) is an equation showing an example of the KNN algorithm. Here, i denotes an index of a reference signal transmitting apparatus (AP), and j denotes an index of a reference point. Therefore, R ji represents the reference signal reception strength of the j th transmission apparatus in the wireless map, and M i represents the reference signal reception strength of the i th transmission apparatus measured by the terminal. Therefore, the Euclidean distance value converges to 0 when the reference signal reception strength of the specific transmission apparatus at the reference point is equal to the reference signal reception strength of the specific transmission apparatus measured by the terminal. Therefore, by using the KNN algorithm, the position of the terminal and the similarity of the reference point can be derived. That is, as the geometric distance value derived by the K-nearest neighbor (KNN) algorithm is smaller, the terminal can judge that the degree of similarity is high.

한편, 단말은 기하학적 거리 값이 미리 설정된 기준값 이하인 기준 지점 또는 기하학적 거리 값이 작은 순서로 일정 개수의 기준 지점을 선택된 하나 이상의 초기 기준 지점으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 무선 맵에 저장된 복수의 기준 지점(510 내지 524)에서 단말(500)이 수신한 기준 신호 수신 강도와 KNN 알고리즘을 통해서 도출된 기하학적 거리 값이 미리 설정될 수 있는 기준 값 이하인 기준 지점 또는 일정 개수로 설정된 기준 지점을 기하학적 거리 값이 작은 순서로 선택할 수 있다. 즉, 512, 513, 514, 518, 522, 524 기준 지점을 초기 기준 지점으로 선택할 수 있다. 다른 예로, 기하학적 거리 값 대신에 유사도를 이용하여 미리 설정된 기준 값 이상의 유사도를 갖는 기준 지점을 초기 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524)으로 선택할 수도 있다. 그 외에도 기하학적 거리 값을 이용한 다양한 변수에 기초하여 초기 기준 지점을 선택할 수도 있다.Meanwhile, the terminal may determine a certain number of reference points as one or more initial reference points selected in order of a reference point having a geometric distance value less than or equal to a predetermined reference value or a geometric distance value having a smaller value. For example, if the reference signal reception strength received from the terminal 500 at the plurality of reference points 510 to 524 stored in the wireless map and the geometric distance value derived through the KNN algorithm are less than a predetermined reference value, Alternatively, the reference points set to a certain number can be selected in the order of smaller geometric distance values. That is, the reference points 512, 513, 514, 518, 522 and 524 can be selected as initial reference points. As another example, a reference point having a degree of similarity equal to or greater than a preset reference value may be selected as the initial reference point 512, 513, 514, 518, 522, 524 using the degree of similarity instead of the geometric distance value. In addition, an initial reference point may be selected based on various variables using geometric distance values.

그러나, 무선 맵이 구성된 시점과 단말이 위치를 추정하는 시점 사이에 주변 환경이 변화된 경우에 도 5에서와 같이 초기 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524)과 단말(500)의 위치가 상이할 수 있다. 이는 주변 환경 변화에 따른 기준 신호의 전송 환경이 변화할 수 있고, 이러한 이유로 단말이 수신하는 기준 신호의 수신 강도가 변화될 수 있기 때문이다.However, when the surrounding environment changes between the time at which the wireless map is configured and the time at which the terminal estimates the position, the initial reference points 512, 513, 514, 518, 522, 524, The positions may be different. This is because the transmission environment of the reference signal may change according to the change of the surrounding environment, and for this reason, the reception strength of the reference signal received by the terminal may be changed.

따라서, 본 발명은 현재위치 예측단계 및 기준 지점 선별단계를 통해서 더욱 정확한 위치 추정 방법을 제공할 수 있다.Therefore, the present invention can provide a more accurate position estimation method through the current position prediction step and the reference point selection step.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기준 지점 선별 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation of the reference point selection step according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말은 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측 위치를 산출하는 현재 위치 예측단계 및 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 현재 예측 위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별단계를 더 포함할 수 있다.A terminal according to another embodiment of the present invention includes a current position prediction step of calculating a current predicted position on the basis of information on a position change amount of a terminal and a current position prediction step of calculating a current position using at least one initial reference point and a current predicted position, And a reference point selection step of selecting a reference point.

또한, 단말은 현재위치 예측단계에 있어서 단말이 기준 신호 수신단계 이전에 위치한 이전 최종위치 정보와 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 단말의 현재 예측 위치를 산출할 수 있다. 단말의 위치 변화량은 단말의 이동방향 정보 및 이동거리 정보를 포함하며, 관성항법유닛(Inertial measurement unit, IMU)에 의해서 측정될 수도 있다. Also, the terminal can calculate the current predicted position of the terminal based on the information on the positional change amount of the terminal and the previous final position information that the terminal is located before the reference signal reception step in the current position prediction step. The position change amount of the terminal includes the direction information of the terminal and the movement distance information, and may be measured by an inertial measurement unit (IMU).

이전 최종위치는 단말이 이동하기 전에 최종적으로 추정된 단말의 위치 정보일 수 있다. 이 경우에 이전 최종위치는 본 명세서의 방법에 따라서 추정되는 단말의 현재 위치일 수 있다. The previous end position may be the position information of the terminal finally estimated before the terminal moves. In this case, the previous end position may be the current position of the terminal estimated according to the method of the present specification.

또는 이전 최종위치는 단말이 위치를 최초로 추정하는 경우에 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)을 비교한 비교결과에 기초하여 선택된 기준 지점을 이용하여 산출된 단말의 위치일 수 있다. 예를 들어, 단말이 최초로 위치를 추정하는 경우에 핑거프린팅 방식에 의해서 위치를 추정하고, 이후부터 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 IMU를 이용한 위치 추정방법이 사용될 수 있다. 따라서, 이 경우에 단말의 이전 최종위치는 선택된 초기 기준 지점에 기초하여 추정된 위치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 다수의 초기 기준 지점이 선택된 경우에 단말의 위치는 선택된 다수의 초기 기준 지점 위치 좌표의 가중치 합에 의해서 추정될 수 있다. 또는 초기 기준 지점 중 가장 유사도가 높은 기준 지점을 단말의 초기 위치로 추정할 수도 있다. 즉, 단말이 최초로 위치를 추정하는 경우에 IMU에 따른 위치 예측이 불가능한 바 단말은 기준 지점을 이용한 핑거프린팅 방식을 통해서 현재 위치를 추정할 수 있다.Or the previous end position is compared with a comparison result obtained by comparing a reception intensity of each of the reference signals and a radio map storing the reception intensities of the reference signals received at the plurality of reference points, And may be the position of the terminal calculated using the selected reference point. For example, when the terminal estimates the position for the first time, a position estimation method using a fingerprinting method and an IMU based position estimation method as described later in this specification can be used. Thus, in this case, the previous end position of the terminal may refer to the estimated position based on the selected initial reference point. For example, where multiple initial reference points are selected, the location of the terminal may be estimated by a weighted sum of the plurality of initial reference point location coordinates selected. Alternatively, the reference point having the highest similarity among the initial reference points may be estimated as the initial position of the terminal. That is, when the terminal estimates the position for the first time, it is impossible to predict the position according to the IMU, and the terminal can estimate the current position through the fingerprinting method using the reference point.

따라서, 이전 최종위치는 전술한 핑거프린팅 방식만을 사용하여 추정된 위치이거나, 본 명세서의 방법에 의하여 추정된 위치일 수 있다.Thus, the previous final position may be an estimated position using only the fingerprinting scheme described above, or a position estimated by the method herein.

도 6을 참조하면, 단말의 이전 최종위치(690)에 대한 정보와 단말의 위치 변화량에 기초하여 단말의 현재 예측 위치(600)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 관성항법유닛(IMU)에 의해서 단말의 위치 변화량이 측정될 수 있으며, 이동방향 정보 및 이동거리 정보 등이 측정될 수 있다. 다른 예로, 단말에 구성될 수 있는 가속도 센서, 속도 센서, 관성 센서 등을 이용하여 단말의 위치 변화량을 획득할 수도 있다.Referring to FIG. 6, the current predicted position 600 of the terminal can be calculated based on the information on the previous terminal position 690 of the terminal and the amount of positional change of the terminal. For example, the position change amount of the terminal can be measured by the inertial navigation unit (IMU), and movement direction information and movement distance information can be measured. As another example, the positional change amount of the terminal can be obtained by using an acceleration sensor, a velocity sensor, an inertial sensor, or the like, which can be configured in the terminal.

Figure 112014074658931-pat00002
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수학식 2는 단말의 이전 최종 위치와 위치 변화량을 이용하여 현재 예측 위치를 산출하는 방법의 구체적인 예시이다. Pt는 단말의 산출된 현재 예측위치(600)이며, Pt -1은 이전 최종위치(690)를 의미한다. Δt 는 단말의 위치 변화량을 의미한다. 전술한 바와 같이 단말의 위치 변화량은 관성항법유닛에 의해서 측정될 수 있으며, 이동방향 정보(θ)와 이동거리 정보(l)를 포함할 수 있다. 즉, 단말의 현재 예측 위치는 이전 최종위치에서 이동한 방향정보와 이동한 거리정보에 기초하여 산출될 수 있다.Equation (2) is a concrete example of a method of calculating the current predicted position using the previous end position and the position change amount of the terminal. P t is the calculated current predicted position (600) of the terminal, and P t -1 is the previous final position (690). And? T denotes a position change amount of the terminal. As described above, the position change amount of the terminal can be measured by the inertial navigation unit and can include the movement direction information [theta] and the movement distance information [l]. That is, the current predicted position of the terminal can be calculated based on the direction information moved at the previous final position and the distance information moved.

한편, 단말이 현재 예측위치(600)를 산출하면, 현재 예측위치(600)와 선택된 초기 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524)을 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별할 수 있다. 예를 들어, 기준 지점 선별단계는 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524) 중 산출된 현재 예측위치(600)를 기준으로 일정 거리(610) 이내에 위치하는 기준 지점(512, 513)을 선별할 수 있다. 즉, 초기 위치 추정단계에서 선택된 복수의 초기 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524) 중 현재 위치 예측단계에서 산출된 단말의 현재 예측위치(600)를 기준으로 일정 거리(610) 이내에 위치하는 기준 지점(512, 513)을 선별할 수 있다. 이를 통해서, 단말은 주변환경 변동성에 의해서 잘못 선택된 초기 기준 지점(514, 518, 522, 524)을 배제하는 효과를 얻을 수 있다. 일정 거리(610)는 단말에 미리 설정된 값이거나, 무선 네트워크로부터 수신하는 값일 수도 있다.Meanwhile, when the terminal calculates the current predicted position 600, one or more reference points may be selected using the current predicted position 600 and the selected initial reference points 512, 513, 514, 518, 522, and 524 . For example, the reference point selection step may include a reference point located within a certain distance 610 based on the calculated current predicted position 600 among the selected at least one initial reference point 512, 513, 514, 518, 522, The points 512 and 513 can be selected. That is, the predetermined distance 610 is calculated based on the current predicted position 600 of the terminal calculated in the current position estimation step among the plurality of initial reference points 512, 513, 514, 518, 522, The reference points 512 and 513 can be selected. Through this, the terminal can obtain the effect of excluding the initial reference points 514, 518, 522, and 524 that are erroneously selected due to the environmental variability. The predetermined distance 610 may be a value preset in the terminal or a value received from the wireless network.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기준 지점 선별 단계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the operation of the reference point selection step according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기준 지점 선별단계는, 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 중 산출된 현재 예측위치에 가깝게 위치한 순서로 일정 개수의 기준 지점을 선별할 수도 있다.The reference point selection step according to another embodiment of the present invention may select a certain number of reference points in order of being positioned close to the calculated predicted position among the selected at least one initial reference points.

도 7을 참조하면, 단말은 도 6과는 달리 일정 거리 이내에 위치하는 초기 기준지점을 선별하는 것이 아닌 단말의 현재 예측위치(700)에 가깝게 위치한 순서로 일정 개수의 기준 지점을 선별할 수 있다. 예를 들어, 단말은 초기 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524) 중 단말의 현재 예측위치(700)와 가까운 순서로 위치한 3 개의 기준 지점(512, 513, 518)을 선별할 수도 있다. 일정 개수는 단말에 미리 설정될 수 있으며, 무선 네트워크에 의해서 지시될 수도 있다.Referring to FIG. 7, the terminal may select a predetermined number of reference points in the order of being positioned close to the current predicted position 700 of the terminal rather than selecting an initial reference point located within a certain distance, as in FIG. For example, the terminal may select three reference points (512, 513, 518) located in the order of the initial reference points (512, 513, 514, 518, 522, 524) It is possible. The schedule number may be preset in the terminal and may be indicated by the wireless network.

또는, 전술한 도 6과 도 7의 방법이 혼합되어 사용될 수도 있다. 도 7을 참조하여 예를 들어 설명하면, 단말은 현재 위치 예측단계에서 이전 최종위치(790)와 위치 변화량을 이용하여 현재 예측위치(700)를 추정할 수 있다. 만약, 도 6과 같은 방법으로 일정 거리(710) 이내의 초기 기준 지점(512, 513, 514, 518, 522, 524)을 검색하였으나, 초기 기준 지점이 없는 경우에 단말은 가까운 순서로 위치한 일정 개수의 기준 지점(일 예로, 512, 513, 518)을 선택할 수 있다.Alternatively, the above-described methods of Figs. 6 and 7 may be used in combination. 7, the terminal can estimate the current predicted position 700 using the previous end position 790 and the position change amount in the current position predicting step. If the initial reference points 512, 513, 514, 518, 522, and 524 within the predetermined distance 710 are searched in the same manner as FIG. 6, but the initial reference point is not present, (For example, 512, 513, 518) of the base station.

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수학식 3은 단말이 초기 기준 지점 중 일정 기준에 따라 기준 지점을 선별하는 알고리즘을 예시적으로 보여준다. dk는 초기 기준 지점과 산출된 현재 예측위치 사이의 거리 값을 의미하며, Ik는 초기 기준지점 선택단계에서 선택된 초기 기준 지점 중 k번째 기준 지점의 좌표를 의미한다. 또한, Pt는 현재 위치 예측단계에서 산출된 현재 예측위치의 좌표를 의미한다. δ는 일정 거리를 의미한다. 따라서, 기준 지점 선별단계에서는 각각의 초기 기준 지점과 현재 예측위치와의 거리가 일정 거리 이내인지를 판단할 수 있다. 만약, 일정거리 이내에 포함된 초기 기준 지점의 개수가 일정 기준 미만인 경우에 초기 기준 지점 중 현재 예측위치에 가까운 순으로 N개의 기준 지점을 선별할 수도 있다.Equation (3) exemplarily shows an algorithm for the terminal to select a reference point according to a certain criterion among initial reference points. dk denotes a distance value between the initial reference point and the calculated current predicted position, and Ik denotes a coordinate of the kth reference point among the initial reference points selected in the initial reference point selection step. Also, P t denotes the coordinates of the current predicted position calculated in the current position prediction step. δ means a certain distance. Therefore, it is possible to determine whether the distance between each initial reference point and the current predicted position is within a certain distance in the reference point selection step. If the number of initial reference points included within a predetermined distance is less than a predetermined reference value, N reference points may be selected from the initial reference points in the order of the current prediction position.

정리하면, 기준 지점 선별단계에서는 단말의 현재 예측위치를 중심으로 일정 거리 이내에 위치한 초기 기준 지점을 선별하거나, 가까운 순서로 일정 개수의 초기 기준 지점을 선별할 수 있다. 또한, 일정 거리 이내에 초기 기준 지점이 없거나, 그 개수가 기준 미만인 경우에 가까운 순서로 일정 개수의 초기 기준 지점을 선별할 수도 있다. 일정 거리, 일정 개수 및 기준 등은 단말에 미리 설정된 값일 수 있으며, 무선 네트워크로부터 수신하는 값일 수도 있다.
In summary, in the reference point selection step, an initial reference point located within a predetermined distance around the current predicted position of the terminal can be selected, or a predetermined number of initial reference points can be selected in the nearest order. In addition, a certain number of initial reference points may be selected in the order of the closest to the case where there is no initial reference point within a certain distance or the number of reference points is less than the reference point. The predetermined distance, the fixed number, the reference, and the like may be preset values in the terminal and may be values received from the wireless network.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말이 무선 네트워크와 통신을 수행하여 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for explaining a method of estimating a location by a terminal communicating with a wireless network according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 추정 방법은 기준 신호 수신단계 이후에, 기준 신호 각각의 수신 강도를 무선 네트워크로 송신하는 송신단계 및 무선 네트워크로부터 기준 신호 각각의 수신 강도 및 무선 맵에 기초하여 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.A method of estimating a position according to another embodiment of the present invention includes a step of transmitting a reception strength of each of reference signals to a wireless network after a reception of a reference signal, And receiving the selected at least one initial reference point information.

도 8을 참조하면, 단말(810)은 무선 네트워크(820)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말(810)은 하나 이상의 기준 신호 송신 장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신단계 이후에, 수신된 기준 신호 각각의 수신 강도에 대한 정보를 무선 네트워크(820)로 송신할 수 있다. 무선 네트워크(820)는 단말(810)로부터 수신한 기준 신호 각각의 수신 강도에 대한 정보에 기초하여 초기 기준 지점을 선택하여 단말(810)로 송신할 수 있다. 구체적으로, 무선 네트워크(820)는 전술한 무선 맵을 저장하고 있을 수 있으며, 수신된 기준 신호 각각의 수신 강도와 무선 맵에 저장된 기준 지점 각각의 기준 신호 수신 강도를 비교하여 유사한 수신 강도를 갖는 초기 기준 지점을 선택하여 단말(810)로 알려줄 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 7에서는 단말이 초기 기준 지점을 선택하는 것으로 설명하였으나, 무선 네트워크(820)가 해당 작업을 수행하여 그 결과를 단말(810)로 알려줄 수도 있다. Referring to FIG. 8, the terminal 810 can communicate with the wireless network 820. For example, the terminal 810 may send information about the received strength of each of the received reference signals to the wireless network 820 after receiving a reference signal from each of the one or more reference signal transmitting devices have. The wireless network 820 may select an initial reference point based on information on the reception strength of each of the reference signals received from the terminal 810 and transmit the selected reference point to the terminal 810. [ Specifically, the wireless network 820 may store the above-described wireless map, and may compare the reception intensity of each of the received reference signals with the reference signal reception intensity of each of the reference points stored in the wireless map, And may select the reference point and inform the terminal 810 of the selected reference point. That is, although the terminal selects the initial reference point in FIGS. 1 to 7, the wireless network 820 may perform the corresponding operation and report the result to the terminal 810. FIG.

이 경우, 단말(810)은 수신된 초기 기준 지점 정보에 기초하여 초기 기준지점을 선택할 수 있다. 예를 들어, 단말(810)은 네트워크로부터 수신되는 초기 기준 지점을 초기 기준지점으로 선택할 수 있다 .또는 단말(810)은 네트워크로부터 수신되는 초기 기준 지점 중 일정 기준에 의하여 초기 기준지점을 선택할 수도 있다. 본 명세서에서는 네트워크로부터 수신되는 초기 기준 지점을 초기 기준지점으로 선택하는 것을 전제로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the terminal 810 may select an initial reference point based on the received initial reference point information. For example, the terminal 810 may select an initial reference point received from the network as an initial reference point, or the terminal 810 may select an initial reference point based on a predetermined one of the initial reference points received from the network . In this specification, it is assumed that the initial reference point received from the network is selected as the initial reference point, but the present invention is not limited thereto.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말이 무선 네트워크와 통신을 수행하여 위치를 추정하는 방법에 대한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a method of estimating a position of a terminal by performing communication with a wireless network according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말은 위치를 추정함에 있어서, 하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신단계와 기준 신호 각각의 수신 강도를 무선 네트워크로 송신하는 송신단계 및 무선 네트워크로부터 기준 신호 각각의 수신 강도 및 무선 맵에 기초하여 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 정보를 수신하는 단계와 초기 기준지점 정보에 기초하여 초기 기준지점을 선택하는 초기 기준지점 선택단계와 단말의 이전 최종위치 및 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측위치를 산출하는 현재 위치 예측단계와 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 현재 예측위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별단계 및 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정단계를 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for estimating a position of a terminal, the method comprising: receiving a reference signal from each of at least one reference signal transmitting apparatus; transmitting the received signal strength of each reference signal to a wireless network; Comprising: receiving at least one initial reference point information selected based on a reception intensity and a wireless map of each of reference signals from a wireless network; an initial reference point selection step of selecting an initial reference point based on the initial reference point information; A current position prediction step of calculating a current predicted position based on information on a final position and a position change amount, a reference point selection step of selecting one or more reference points using the selected at least one initial reference point and a current predicted position, Adds the current location based on one or more reference points Which may include a current position estimation step.

도 9를 참조하면, 단말은 하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신할 수 있다(S900). 단말은 수신된 기준 신호의 수신 강도에 대한 정보를 무선 네트워크로 송신할 수 있다(S902). 무선 네트워크는 수신된 기준 신호의 수신 강도 정보와 무선 네트워크에 저장된 무선 맵을 이용하여 초기 기준 지점을 선택하여 단말로 송신하고, 단말은 이를 수신할 수 있다(S904). 단말은 수신된 초기 기준 지점에 대한 정보에 기초하여 초기 기준지점을 선택할 수 있다(S906). 또는 무선 네트워크는 각 기준 지점의 유사도에 대한 정보를 단말로 전송하고, 단말은 초기 기준지점 선택단계에서 유사도에 기초하여 하나 이상의 초기 기준 지점을 선택할 수도 있다. 단말은 이전 최종위치와 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측위치를 산출할 수 있다(S908). 단말의 위치 변화량은 관성항법유닛과 같은 단말의 이동방향 및 이동거리에 대한 정보를 획득할 수 있는 장치에 의해서 계산될 수 있다. 단말은 산출된 단말의 현재 예측위치와 초기 기준 지점의 위치를 이용하여 일정 거리 이내의 초기 기준 지점 또는 단말의 현재 예측위치와 가까운 순서로 위치한 초기 기준 지점을 선별할 수 있다(S910). 단말은 선별된 기준 지점을 이용하여 현재 위치를 추정할 수 있다(S912).Referring to FIG. 9, a terminal may receive a reference signal from each of one or more reference signal transmission apparatuses (S900). The terminal can transmit information on the reception strength of the received reference signal to the wireless network (S902). The wireless network selects an initial reference point using the received strength information of the received reference signal and the wireless map stored in the wireless network, and transmits the selected initial reference point to the terminal. The terminal can receive the initial reference point (S904). The terminal may select an initial reference point based on information on the received initial reference point (S906). Alternatively, the wireless network transmits information on the similarity of each reference point to the terminal, and the terminal may select one or more initial reference points based on the similarity in the initial reference point selection step. The terminal can calculate the current predicted position based on information on the previous end position and the positional change amount of the terminal (S908). The position change amount of the terminal can be calculated by a device capable of obtaining information on the moving direction and the moving distance of the terminal such as the inertial navigation unit. The terminal can select an initial reference point within a certain distance or an initial reference point located in a sequence close to the current predicted position of the terminal using the calculated current terminal predicted position and the initial reference point position at step S910. The terminal can estimate the current position using the selected reference point (S912).

이상에서 설명한 바와 같이 단말은 무선 네트워크와 통신을 수행하여 위치를 추정할 수도 있고, 자체적으로 저장된 무선 맵을 이용하여 위치를 추정할 수도 있다. 본 명세서에서는 주로 단말이 자체적으로 저장된 무선 맵을 이용하여 위치를 추정하는 방법에 대해서 설명하였으나, 무선 네트워크를 이용하여 초기 기준 지점을 선택하는 경우에도 동일한 단계를 거쳐서 현재 위치를 추정할 수 있다.
As described above, the terminal may estimate the position by performing communication with the wireless network, or may estimate the position using the wireless map stored in itself. Although the method of estimating the position using the wireless map stored in the terminal itself has been described in the present specification, the current position can be estimated through the same steps even when the initial reference point is selected using the wireless network.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 위치 추정 방법을 구체적으로 도시한 도면이다.10 is a diagram illustrating a method of estimating a position of a terminal according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하여 단말이 위치를 추정하는 방법에 대해서 다시 한 번 설명한다. 단말은 하나 이상의 기준 신호 송신장치로부터 기준 신호를 수신한다(S1002). 단말은 수신된 기준 신호의 수신 강도와 무선 맵에 저장된 각 기준 지점의 기준 신호 수신 강도를 비교하여 유사도가 높은 기준 지점을 초기 기준 지점으로 선택할 수 있다(S1004). 또는 전술한 바와 같이 무선 네트워크를 이용하여 초기 기준 지점을 선택하거나, 무선 네트워크로부터 초기 기준 지점의 정보를 수신할 수도 있다.A method of estimating the position of the mobile station will be described again with reference to FIG. The terminal receives the reference signal from one or more reference signal transmitting apparatuses (S1002). The terminal may compare the reception intensity of the received reference signal with the reference signal reception intensity of each reference point stored in the wireless map to select a reference point having a high degree of similarity as an initial reference point (S1004). Or may select an initial reference point using the wireless network as described above, or may receive information of an initial reference point from the wireless network.

단말은 이전 최종위치와 단말의 이동거리 및 이동방향 정보를 이용하여 현재 예측위치를 산출할 수 있다(S1006).The terminal can calculate the current predicted position using the previous final position, the moving distance of the terminal and the moving direction information (S1006).

이후, 단말은 산출된 현재 예측위치와 초기 기준 지점을 이용하여 기준 지점을 선별할 수 있다. 구체적으로, 산출된 단말의 현재 예측위치를 중심으로 일정 거리 이내에 초기 기준 지점이 위치하는 지를 판단할 수 있다(S1008). 만약, 초기 기준 지점이 위치하는 경우에 해당 초기 기준 지점을 기준 지점으로 선별하고(S1010), 이를 이용하여 현재 위치를 추정할 수 있다(S1014). 만약, 일정 거리 이내에 초기 기준 지점이 존재하지 않는 경우에 현재 예측위치에서 가까운 순서로 위치한 초기 기준 지점을 기준 지점으로 선별할 수 있다(S1012). 이후, 단말은 선별된 기준 지점에 기초하여 단말의 현재 위치를 추정할 수 있다(S1014). Thereafter, the terminal can select the reference point using the calculated current predicted position and the initial reference point. Specifically, it can be determined whether the initial reference point is located within a predetermined distance from the calculated predicted position of the terminal (S1008). If the initial reference point is located, the initial reference point is selected as a reference point (S1010), and the current position can be estimated using the initial reference point (S1014). If an initial reference point does not exist within a predetermined distance, an initial reference point positioned in the order close to the current predicted position may be selected as a reference point (S1012). Then, the terminal can estimate the current position of the terminal based on the selected reference point (S1014).

다른 예로, 단말은 현재 예측 위치를 중심으로 일정 거리 이내에 초기 기준 지점이 미리 설정된 개수 미만으로 존재하는 경우에 가까운 순서로 기준 지점을 선별할 수도 있다. 또 다른 예로, 단말은 일정 거리 이내에 초기 기준 지점이 위치하는 지를 판단하지 않고 가까운 순서로 일정 개수의 초기 기준 지점을 기준 지점으로 선별할 수도 있다.
In another example, the terminal may sort the reference points in a close order when the initial reference points exist less than a predetermined number within a predetermined distance around the current predicted position. As another example, the terminal may select a certain number of initial reference points in the nearest order as reference points without determining whether the initial reference points are located within a predetermined distance.

이하에서는, 단말이 선별된 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 단계를 구체적으로 설명한다. 현재 위치 추정단계는 단말이 자체적으로 초기 기준 지점을 선택하는 경우 또는 무선 네트워크와 협력을 통해서 초기 기준 지점을 선택하는 경우 모두에 적용될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, the step of estimating the current position based on the selected reference point will be described in detail. It will be appreciated that the current location estimation step may be applied to both the case where the terminal itself selects the initial reference point or the case where the initial reference point is selected through cooperation with the wireless network.

단말은 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정단계를 포함할 수 있다. 일 예로, 단말은 선별된 하나 이상의 기준 지점 각각에서 수신되는 기준 신호 각각의 수신 강도와 단말이 수신한 기준 신호 각각의 수신 강도를 비교하여 가장 유사한 기준 지점을 단말의 현재 위치로 추정할 수 있다. 또는 단말은 선별된 기준 지점 각각의 좌표 정보를 이용하여 좌표 정보에 가중치를 적용한 합으로 단말의 현재 위치를 추정할 수도 있다. 단말이 선별된 기준 지점을 이용하여 현재 위치를 추정하는 방법은 핑거프린팅 방식에 기초한 위치 추정방법이 적용될 수 있다. The terminal may include a current position estimation step of estimating a current position based on the selected one or more reference points. For example, the terminal may estimate the most similar reference point as the current position of the terminal by comparing the reception intensity of each of the reference signals received at each of the selected one or more reference points with the reception intensity of each of the reference signals received by the terminal. Alternatively, the terminal may estimate the current position of the terminal by applying a weight to the coordinate information using the coordinate information of each selected reference point. A method of estimating a current position using a selected reference point may be applied to a position estimation method based on a fingerprinting method.

구체적으로, 현재 위치 추정단계는 최대 사후 확률(Maximum a Posteriori, MAP) 알고리즘 및 최소평균제곱오차(Minimum Mean Square Error, MMSE) 알고리즘 중 어느 하나 이상의 알고리즘을 사용하여, 선별된 하나 이상의 기준 지점 각각에서 수신되는 기준 신호 각각의 수신 강도와 단말이 수신한 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 비교하여 가장 유사한 기준 지점을 선택하여 단말의 최종 위치로 추정할 수 있다. 구체적으로, 최대 사후 확률은 추출된 데이터를 통해서 어떤 값에 대한 추정치를 계산하는 데에 사용되는 알고리즘으로, 단말이 수신한 기준 신호 각각의 수신 강도의 선별된 기준 지점의 수신 강도를 비교하여 가장 유사한 기준 지점을 도출되는 데에 사용될 수 있다. Specifically, the current position estimating step may be performed using at least one of a maximum a posteriori (MAP) algorithm and a minimum mean square error (MMSE) algorithm, at each of the selected one or more reference points The receiving strength of each of the received reference signals may be compared with the receiving strength of each of the reference signals received by the terminal to select the most similar reference point to estimate the terminal's final position. Specifically, the maximum posterior probability is an algorithm used to calculate an estimate for a certain value through extracted data. The maximum posterior probability is calculated by comparing the reception intensities of the selected reference points of the reception intensities of the reference signals received by the terminal, Can be used to derive reference points.

다른 예로, 단말의 현재 위치 추정단계는, 선별된 복수의 기준 지점의 좌표정보와 가중치 정보를 이용하여 현재 위치를 추정할 수 있다. 구체적으로, 전술한 KNN 알고리즘과 최소평균제곱오차 알고리즘이 사용될 수 있다. 예를 들어, 최소평균제곱오차 알고리즘은 무선 맵에 저장된 각 기준 지점의 평균과 분산 값을 이용하여 각 기준 지점에 가중치를 부여하고, 가중치가 부여된 각 기준 지점을 이용하여 단말의 현재 위치를 추정하는 데에 사용될 수 있다. 즉, 단말은 선별된 기준 지점의 좌표정보를 이용하여 단말의 현재 위치를 추정할 수 있다. 이 외에도 전술한 KNN 알고리즘이 사용될 수도 있으며, 선별된 기준 지점에 가중치를 적용하여 좀 더 정확한 기준 지점을 최종 위치로 추정할 수도 있다.
As another example, the current location estimation step of the terminal may estimate the current location using the coordinate information and the weight information of the plurality of selected reference points. Specifically, the KNN algorithm and the minimum mean square error algorithm described above can be used. For example, the minimum mean square error algorithm assigns a weight to each reference point using the mean and variance of each reference point stored in the wireless map, and estimates the current position of the terminal using each weighted reference point . ≪ / RTI > That is, the terminal can estimate the current position of the terminal using the coordinate information of the selected reference point. In addition, the above-described KNN algorithm may be used, and a more accurate reference point may be estimated as a final position by applying a weight to the selected reference point.

이하에서는 전술한 본 발명의 위치 추정 방법이 모두 수행될 수 있는 단말의 구성에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration of a terminal capable of performing all of the above-described position estimation methods of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 추정을 수행하는 단말의 구성을 도시한 블록도이다.11 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal for performing position estimation according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치를 추정하는 단말은 하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신부(1110)와 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기 기준지점 선택부(1120)와 단말의 이전 최종위치 정보와 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측위치를 산출하는 현재 위치 예측부(1130)와 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 현재 예측위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별부(1140) 및 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정부(1150)를 포함할 수 있다.A terminal for estimating a position according to another embodiment of the present invention includes a reference signal receiving unit 1110 for receiving a reference signal from each of at least one reference signal transmitting apparatus, a reference signal receiving unit 1110 for receiving a reference signal, An initial reference point selection unit 1120 that selects at least one initial reference point based on a radio map storing a reception intensity of each of the signals, information on the previous end position information of the terminal and information on the position change amount of the terminal A reference point selector 1140 for selecting one or more reference points using the selected at least one initial reference point and a current predicted point and a reference point selector 1140 for selecting one or more reference points And a current position estimating unit 1150 estimating the current position based on the point.

도 11을 참조하면, 기준 신호 수신부(1110)는 하나 이상의 송신 장치 각각으로부터 기준 신호를 수신할 수 있다. 초기 기준지점 선택부(1120)는 수신된 기준 신호의 수신 강도와 무선 맵에 저장된 각 기준 지점의 기준 신호 수신 강도를 비교하여 하나 이상의 초기 기준 지점을 선택할 수 있다. 현재 위치 예측부(1130)는 단말이 이전에 추정된 이전 최종위치와 단말의 관성항법유닛과 같은 위치 변화량 측정 장치에 따라 측정된 이동거리 및 이동방향 정보에 기초하여 단말의 현재 예측위치를 산출할 수 있다. 기준 지점 선별부(1140)는 현재 예측위치 추정부(1130)에서 산출된 단말의 현재 예측위치를 기준으로 일정 거리 이내 또는 가까운 순서로 일정 개수의 초기 기준 지점을 기준 지점으로 선별할 수 있다. 현재 위치 추정부(1150)는 선별된 기준 지점을 이용하여 단말의 현재 위치를 추정할 수 있다.Referring to FIG. 11, the reference signal receiving unit 1110 can receive a reference signal from each of one or more transmitting apparatuses. The initial reference point selection unit 1120 can select one or more initial reference points by comparing the reception intensity of the received reference signal with the reference signal reception intensity of each reference point stored in the wireless map. The current position predicting unit 1130 calculates the current predicted position of the terminal based on the previous estimated final position and the movement distance and movement direction information measured according to the position change amount measuring apparatus such as the inertial navigation unit of the terminal . The reference point selection unit 1140 can select a predetermined number of initial reference points in the order of a predetermined distance or in close proximity to the current predicted position of the terminal calculated by the current predicted position estimation unit 1130. [ The current location estimation unit 1150 can estimate the current location of the terminal using the selected reference point.

또한, 도 8 및 도 9를 참고하여 설명한 바와 같이 단말은 무선 네트워크와 협력을 통해서 위치를 추정할 수도 있다. 이 경우에 단말의 구성은 도 12를 참조하여 설명한다.Also, as described with reference to FIGS. 8 and 9, the terminal may estimate the position through cooperation with the wireless network. In this case, the configuration of the terminal will be described with reference to FIG.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말이 무선 네트워크와 통신을 수행하여 위치를 추정하는 경우의 단말 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 12 is a block diagram illustrating a terminal configuration in a case where a terminal communicates with a wireless network to estimate a location according to another embodiment of the present invention.

단말은 기준 신호 각각의 수신 강도를 무선 네트워크로 송신하는 송신부(1220) 및 무선 네트워크로부터 기준 신호 각각의 수신 강도 및 무선 맵에 기초하여 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 정보를 수신하는 수신부(1230)를 더 포함하되, 초기 기준지점 선택부(1240)는 수신부(1230)에서 수신되는 적어도 하나의 초기 기준 지점 정보를 토대로 초기 기준지점을 선택할 수 있다. 또는 초기 기준지점 선택부(1240)는 수신부(1230)로부터 수신되는 각 기준 지점과 단말에서 수신한 기준 신호 수신 강도의 유사도 정보에 기초하여 초기 기준 지점을 선택할 수도 있다.The terminal includes a transmitter 1220 for transmitting the reception strength of each of the reference signals to the wireless network and a receiver 1230 for receiving at least one initial reference point information selected based on the reception strength and the wireless map of each of the reference signals from the wireless network The initial reference point selection unit 1240 may select an initial reference point based on at least one initial reference point information received by the reception unit 1230. [ Alternatively, the initial reference point selection unit 1240 may select an initial reference point based on the similarity information of each reference point received from the receiver 1230 and the received signal strength of the reference signal received by the terminal.

다시 말해서, 단말의 기준 신호 수신부(1210)는 송신 장치로부터 기준 신호를 수신할 수 있고, 송신부(1220)는 해당 기준 신호의 수신강도에 대한 정보를 무선 네트워크로 송신할 수 있다. 현재 위치 예측부(1250)는 단말이 이전에 추정된 이전 최종위치와 단말의 관성항법유닛과 같은 위치 변화량 측정 장치에 따라 측정된 이동거리 및 이동방향 정보에 기초하여 단말의 현재 예측위치를 산출할 수 있다. 기준 지점 선별부(1260)는 현재 위치 예측부(1250)에서 산출된 단말의 현재 예측위치를 기준으로 일정 거리 이내 또는 가까운 순서로 일정 개수의 초기 기준 지점을 기준 지점으로 선별할 수 있다. 현재 위치 추정부(1270)는 선별된 기준 지점을 이용하여 단말의 현재 위치를 추정할 수 있다.In other words, the reference signal receiving unit 1210 of the terminal can receive the reference signal from the transmitting apparatus, and the transmitting unit 1220 can transmit information on the receiving strength of the reference signal to the wireless network. The current position predicting unit 1250 calculates the current predicted position of the terminal based on the movement distance and the movement direction information measured according to the position change amount measuring apparatus such as the inertial navigation unit of the terminal, . The reference point selection unit 1260 can select a predetermined number of initial reference points in the order of a predetermined distance or near the reference point based on the current predicted position of the terminal calculated by the current position prediction unit 1250. The current location estimation unit 1270 can estimate the current location of the terminal using the selected reference point.

이와 같이 본 발명은 실내와 같은 환경에서 위치추정에 대한 신뢰성을 향상시키기 위한 위치추정 방법 및 장치를 제공한다.As described above, the present invention provides a position estimation method and apparatus for improving reliability in position estimation in an indoor environment.

또한, 본 발명은 핑거프린팅 방식에서 신호 세기의 변동 요인을 최소화하기 위해서 단말의 이동성 정보를 포함하여 정확한 기준 지점을 선택할 수 있는 신뢰성 있는 위치 추정 방법 및 장치를 제공한다. 즉, 현재 위치를 예측하고, 초기 기준 지점 중 현재 예측위치와 관련되어 신뢰성 있는 기준 지점을 선별함으로써, 보다 신뢰성 높은 현재 위치를 추정할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention provides a reliable position estimation method and apparatus capable of selecting an accurate reference point including mobility information of a terminal in order to minimize a fluctuation factor of a signal intensity in a fingerprinting method. That is, there is an effect that a more reliable current position can be estimated by predicting the current position and selecting a reliable reference point related to the current predicted position among the initial reference points.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (14)

단말의 위치를 추정하는 방법에 있어서,
하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신단계;
상기 기준 신호의 수신 강도와 미리 저장된 무선 맵(Radio Map)을 비교하고, 비교결과에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기 기준지점 선택단계;
상기 단말의 이전 최종 위치 정보와 상기 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측 위치를 산출하는 현재 위치 예측 단계;
상기 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 상기 현재 예측 위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별단계; 및
상기 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정단계를 포함하되,
상기 무선 맵은 미리 설정된 복수의 기준 지점 각각에서 수신되는 기준 신호의 수신 강도를 상기 복수의 기준 지점 별로 미리 저장하고 있으며, 상기 초기 기준 지점은 상기 복수의 기준 지점 중 선택되고,
상기 기준 지점 선별단계는 상기 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 중 상기 현재 예측 위치를 기준으로 일정 거리 이내에 위치하는 기준 지점을 선별하되, 상기 현재 예측 위치를 기준으로 일정 거리 이내에 상기 초기 기준 지점이 존재하지 않는 경우, 상기 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 중 상기 현재 예측 위치에 가깝게 위치한 순서로 일정 개수의 기준 지점을 선별하는 것을 특징으로 하는 방법.A method for estimating a position of a terminal,
A reference signal receiving step of receiving a reference signal from each of the one or more reference signal transmitting apparatuses;
An initial reference point selection step of comparing the reception intensity of the reference signal with a previously stored radio map and selecting at least one initial reference point based on the comparison result;
A current position prediction step of calculating a current predicted position based on previous end position information of the terminal and information on a position change amount of the terminal;
A reference point selection step of selecting at least one reference point using the selected at least one initial reference point and the current predicted position; And
And a current position estimation step of estimating a current position based on the selected one or more reference points,
Wherein the wireless map stores in advance a reception intensity of a reference signal received at each of a plurality of preset reference points for each of the plurality of reference points, wherein the initial reference point is selected from among the plurality of reference points,
The reference point selection step may include selecting a reference point located within a predetermined distance based on the current predicted position among the selected at least one initial reference points and determining whether the initial reference point exists within a predetermined distance based on the current predicted position A predetermined number of reference points are selected in order from the selected at least one initial reference point to be located closer to the current predicted point. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 초기 기준 지점 선택단계는,
상기 무선 맵에 저장된 상기 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도와 상기 단말이 수신한 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 비교하고, 상기 기준 신호 각각의 수신 강도에 대한 유사도에 기초하여 상기 하나 이상의 초기 기준 지점을 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
The initial reference point selection step may include:
Comparing the reception intensities of the reference signals received at the plurality of reference points stored in the wireless map with the reception intensities of the reference signals received by the terminal, Wherein the one or more initial reference points are selected. 제 3 항에 있어서,
상기 기준 신호 각각의 수신 강도에 대한 유사도는 K-nearest neighbor(KNN) 알고리즘에 의해서 판단되며, 상기 K-nearest neighbor(KNN) 알고리즘에 의해서 도출되는 기하학적 거리 값이 작을수록 유사도가 높은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 3,
The similarity of each of the reference signals to the reception strength is determined by a K-nearest neighbor (KNN) algorithm, and it is determined that the similarity is higher as the geometric distance value derived by the K-nearest neighbor (KNN) Lt; / RTI > 제 4 항에 있어서,
상기 초기 기준지점 선택단계는,
상기 기하학적 거리 값이 미리 설정된 기준값 이하인 기준 지점 또는 상기 기하학적 거리 값이 작은 순서로 일정 개수의 기준 지점을 상기 선택된 하나 이상의 초기 기준 지점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.5. The method of claim 4,
The initial reference point selection step may include:
Determining a predetermined number of reference points as the selected one or more initial reference points in order of the geometric distance value being less than or equal to a predetermined reference value or the geometric distance value being smaller. 제 1 항에 있어서,
상기 단말의 이전 최종 위치 정보는,
상기 기준 신호 각각의 수신 강도 및 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 저장한 무선 맵(Radio Map)을 비교한 비교결과에 기초하여 선택된 기준 지점을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
The previous end position information of the terminal includes,
And a radio map storing a reception intensity of each of the reference signals received at a plurality of reference points, based on a comparison result obtained by comparing a reception intensity of each of the reference signals and a reception intensity of each of the reference signals received at a plurality of reference points, How to. 제 1 항에 있어서,
상기 현재위치 예측단계는,
상기 단말이 상기 기준 신호 수신단계 이전에 위치한 상기 이전 최종위치 정보와 상기 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 상기 단말의 현재 예측위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the current position prediction step comprises:
Wherein the terminal calculates a current predicted position of the terminal on the basis of the previous last position information positioned before the reference signal reception step and information on the position change amount of the terminal. 제 7 항에 있어서,
상기 단말의 위치 변화량은,
상기 단말의 이동방향 정보 및 이동거리 정보를 포함하며, 관성항법유닛(Inertial measurement unit, IMU)에 의해서 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the position change amount of the terminal
The moving direction information and the moving distance information of the terminal, and is measured by an inertial measurement unit (IMU). 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 현재 위치 추정단계는,
상기 선별된 하나 이상의 기준 지점 각각에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도와 상기 단말이 수신한 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 비교하여 가장 유사한 기준 지점을 상기 단말의 현재 위치로 추정하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the current position estimating step comprises:
And comparing the reception intensity of each of the reference signals received at each of the selected one or more reference points with the reception intensity of each of the reference signals received by the terminal to estimate the most similar reference point as the current position of the terminal How to. 제 11 항에 있어서,
상기 현재 위치 추정단계는,
최대 사후 확률(Maximum a Posteriori, MAP) 알고리즘 및 최소평균제곱오차(Minimum Mean Square Error, MMSE) 알고리즘 중 어느 하나 이상의 알고리즘을 사용하여 상기 선별된 하나 이상의 기준 지점 각각에서 수신되는 상기 기준 신호 각각의 수신 강도와 상기 단말이 수신한 상기 기준 신호 각각의 수신 강도를 비교하여 상기 가장 유사한 기준 지점을 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the current position estimating step comprises:
A plurality of reference points received at each of the selected one or more reference points using at least one of a maximum a posteriori (MAP) algorithm and a minimum mean square error (MMSE) algorithm, And comparing the reception strength of each of the reference signals received by the terminal with each other to select the most similar reference point. 제 1 항에 있어서,
상기 현재 위치 추정단계는,
상기 선별된 하나 이상의 기준 지점 각각의 좌표에 가중치를 적용하여 상기 단말의 현재 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the current position estimating step comprises:
Wherein the current position of the terminal is estimated by applying a weight to the coordinates of each of the selected one or more reference points. 위치를 추정하는 단말에 있어서,
하나 이상의 기준 신호 송신장치 각각으로부터 기준 신호를 수신하는 기준 신호 수신부;
상기 기준 신호의 수신 강도와 미리 저장된 무선 맵(Radio Map)을 비교하고, 비교결과에 기초하여 적어도 하나의 초기 기준 지점을 선택하는 초기 기준지점 선택부;
상기 단말의 이전 최종 위치 정보와 상기 단말의 위치 변화량에 대한 정보에 기초하여 현재 예측 위치를 산출하는 현재 위치 예측부;
상기 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 및 상기 현재 예측 위치를 이용하여 하나 이상의 기준 지점을 선별하는 기준 지점 선별부; 및
상기 선별된 하나 이상의 기준 지점에 기초하여 현재 위치를 추정하는 현재 위치 추정부를 포함하되,
상기 무선 맵은 미리 설정된 복수의 기준 지점 각각에서 수신되는 기준 신호의 수신 강도를 상기 복수의 기준 지점 별로 미리 저장하고 있으며,
상기 초기 기준 지점은 상기 복수의 기준 지점 중 선택되고,
상기 기준 지점 선별부는, 상기 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 중 상기 현재 예측 위치를 기준으로 일정 거리 이내에 위치하는 기준 지점을 선별하되, 상기 현재 예측 위치를 기준으로 일정 거리 이내에 상기 초기 기준 지점이 존재하지 않는 경우, 상기 선택된 적어도 하나의 초기 기준 지점 중 상기 현재 예측 위치에 가깝게 위치한 순서로 일정 개수의 기준 지점을 선별하는 것을 특징으로 하는 단말.In a terminal for estimating a position,
A reference signal receiver for receiving a reference signal from each of the one or more reference signal transmitters;
An initial reference point selection unit for comparing the reception intensity of the reference signal with a previously stored radio map and selecting at least one initial reference point based on the comparison result;
A current position predicting unit for calculating a current predicted position based on previous end position information of the terminal and information on a position change amount of the terminal;
A reference point selection unit for selecting one or more reference points using the selected at least one initial reference point and the current predicted point; And
And a current position estimator for estimating a current position based on the selected one or more reference points,
Wherein the wireless map stores in advance a reception strength of a reference signal received at each of a plurality of reference points set in advance for each of the plurality of reference points,
Wherein the initial reference point is selected from the plurality of reference points,
The reference point selector may select a reference point located within a predetermined distance based on the current predicted position among the selected at least one initial reference points and determine whether the initial reference point exists within a predetermined distance based on the current predicted position And selects a predetermined number of reference points in the order of being located closer to the current predicted position among the selected at least one initial reference points.
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