KR102094307B1 - Method and apparatus for wireless localization with improved initial accuracy - Google Patents

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이택진
우덕하
김재헌
김철기
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한국과학기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a high accuracy wireless positioning method and an apparatus thereof, which measures the strength of at least one signal transmitted from at least one fixed node, estimates a relative position of a mobile node, generates at least one signal strength and a pattern of change in the at least one signal strength according to a relative change in a position of the mobile node over a plurality of viewpoints from the relative position of the mobile node, and estimates an absolute position of the mobile node based on comparison of a map in the form of a distribution pattern of the signal strength in a region where the mobile node is located and at least one signal strength change pattern, thereby accurately estimating the position of the mobile node using a wireless signal with little change in signal strength over a large region and accurately estimating the position of the mobile node even in a changing wireless environment.

Description

초기 정확도가 향상된 무선 측위 방법 및 장치 {Method and apparatus for wireless localization with improved initial accuracy}Method and apparatus for wireless localization with improved initial accuracy}

무선 신호를 이용하여 이동 노드의 위치를 추정할 수 있는 무선 측위 방법 및 장치에 관한 것이다.A wireless positioning method and apparatus capable of estimating a location of a mobile node using a wireless signal.

GNSS(Global Navigation Satellite System)는 우주궤도를 돌고 있는 인공위성으로부터 송출되는 전파를 이용해 지구 전역에서 움직이는 물체의 위치를 추정하기 위한 시스템으로서, 현재 미사일 유도 같은 군사적 용도뿐만 아니라 스마트폰 사용자의 위치 추적, 차량, 선박, 항공기 등의 항법 장치에 많이 이용되고 있다. GNSS의 대표적인 예로는 미국의 GPS(Global Positioning System), 러시아의 글로나스(GLONASS), 유럽의 갈리레오(Galileo), 일본의 QZSS(Quasi-Zenith Satellite System) 등을 들 수 있다. 그러나, GNSS는 인공위성으로부터 송출되는 전파가 도달할 수 없는 실내 공간에서는 측위가 불가능하며, 고층빌딩에 의한 전파 차단, 반사 등으로 인해 도심에서 측위 정확도가 심하게 저하되는 문제가 있었다. The Global Navigation Satellite System (GNSS) is a system for estimating the location of moving objects around the globe using radio waves emitted from satellites orbiting space orbits. It is widely used in navigation devices such as ships and aircraft. Typical examples of GNSS include the Global Positioning System (GPS) in the United States, GLONASS in Russia, Galileo in Europe, and Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) in Japan. However, GNSS has a problem that positioning is impossible in an indoor space where radio waves transmitted from satellites cannot reach, and positioning accuracy in the city center is severely deteriorated due to radio wave blocking and reflection by high-rise buildings.

최근, 세계 각 국의 자동차 제조사와 구글, 인텔 등의 글로벌 기업은 자율 주행 자동차의 연구 개발에 열을 올리고 있다. 실외에서의 부분 자율 주행에 대해서는 어느 정도 성과를 보이고 있으나, GNSS의 실내 측위 불가능으로 인해 실외 및 실내를 아우르는 완전 자율 주행은 아직 요원한 상태이다. 이러한 GNSS의 문제점을 해결하기 위해, 실내 공간에 존재하는 무선 신호를 이용하여 사용자나 차량의 위치를 추정하는 무선 측위 기술에 많은 관심이 모아지고 있다. 무선 측위 기술은 현재 상용화되어 서비스되고 있으나, GNSS에 비해 측위 정확도가 매우 떨어져 다양한 방식의 무선 측위 기술이 개발 중에 있다. Recently, automakers around the world and global companies such as Google and Intel are focusing on research and development of autonomous vehicles. Although some autonomous driving performance has been achieved in the outdoors, GNSS's autonomous positioning is still far away, due to the inability to locate indoors. In order to solve the problem of the GNSS, a lot of attention has been focused on a wireless positioning technology for estimating a location of a user or a vehicle using a wireless signal existing in an indoor space. Wireless positioning technology is currently commercialized and serviced, but the positioning accuracy is very low compared to GNSS, and various types of wireless positioning technology are under development.

무선 통신은 근거리 무선통신과 광역 무선통신으로 분류될 수 있다. 근거리 무선 통신의 대표적인 예로는 와이파이(Wifi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등을 들 수 있고, 광역 무선통신의 대표적인 예로는 3G(3rd Generation), 4G(4th Generation), 로라(Lora) 등을 들 수 있다. LTE(Long Term Evolution)는 4G 무선통신의 일종이다. 블루투스, 지그비 등의 근거리 신호는 실내 공간에 사용자의 필요에 따라 일시적으로 발생했다가 사라지는 특성으로 인해 측위용으로는 적합하지 않다. 현재, 대부분의 실내에는 와이파이 신호와 LTE 신호가 분포하고 있는 것으로 알려져 있다. Wireless communication may be classified into short range wireless communication and wide area wireless communication. Typical examples of short-range wireless communication include Wi-Fi, Bluetooth, and Zigbee, and typical examples of wide-area wireless communication are 3G (3rd Generation), 4G (4th Generation), and Laura (Lora). And the like. LTE (Long Term Evolution) is a type of 4G wireless communication. Short-range signals such as Bluetooth and ZigBee are not suitable for positioning due to the characteristics that temporarily occur and disappear according to the needs of users in the indoor space. Currently, it is known that Wi-Fi signals and LTE signals are distributed in most indoors.

이에 따라, 2.4GHz 대역의 와이파이 신호를 이용하여 측위를 실시하는 WPS(Wifi Positioning System)가 각광을 받고 있다. 와이파이 신호를 이용한 측위 기법에는 대표적으로 삼각측량(triangulation) 기법과 핑거프린트(fingerprint) 기법을 들 수 있다. 삼각측량 기법은 3 개 이상의 액세스 포인트(AP, Access Point)로부터 수신된 신호의 세기(RSS, Received Signal Strength)를 측정하고 그것을 거리로 환산함으로써 위치를 추정한다. 그러나, 실내 공간에서는 건물의 벽체, 장애물, 사람 등에 의해 무선 신호의 감쇄, 반사, 회절 등이 일어나기 때문에 환산된 거리 값이 엄청난 오차를 포함하게 됨에 따라 삼각측량 기법은 실내 측위용으로는 거의 사용되고 있지 않다. Accordingly, a Wi-Fi Positioning System (WPS) that performs positioning using a Wi-Fi signal in the 2.4 GHz band has been spotlighted. The positioning technique using the Wi-Fi signal is typically a triangulation technique and a fingerprint technique. The triangulation technique estimates a location by measuring the received signal strength (RSS) of three or more access points (APs) and converting it to a distance. However, in indoor spaces, the attenuation, reflection, and diffraction of radio signals are caused by walls, obstacles, and people in the building, so triangulation techniques are rarely used for indoor positioning, as the converted distance values contain enormous errors. not.

이러한 이유로 실내 공간에서는 주로 핑거프린트 기법이 사용된다. 이 기법은 실내 공간을 격자 구조로 분할하고 각 단위 지역에서 신호 세기 값을 수집하고 데이터베이스화하여 라디오맵(radio map)을 구축한다. 이와 같이 라디오맵이 구축된 상태에서, 사용자 위치에서 수신된 신호의 세기를 라디오맵의 데이터와 비교함으로써 사용자의 위치로 추정하게 된다. 이 기법은 실내의 공간 특성이 반영된 데이터를 수집하기 때문에 삼각측량 기법에 비해 측위 정확도가 매우 높다는 장점을 갖고 있다. 무선 환경이 양호하고 실내 공간을 촘촘하게 분할하여 많은 신호를 수집할수록 측위 정밀도가 높아지는데 최대 2~3 미터까지 향상될 수 있는 것으로 보고되고 있다. For this reason, the fingerprint technique is mainly used in indoor spaces. This technique constructs a radio map by dividing the indoor space into a grid structure and collecting and database signal strength values in each unit area. In such a state that the radio map is constructed, the strength of the signal received at the user's location is compared with the data of the radio map to estimate the user's location. This technique has the advantage that the positioning accuracy is very high compared to the triangulation technique because it collects data reflecting the spatial characteristics of the room. It is reported that the wireless environment is good and the indoor space is closely divided to collect more signals, and the positioning accuracy increases, which can be improved up to 2-3 meters.

핑거프린트 기법은 라디오맵을 구축할 때의 시점에서 수집된 신호 세기와 측위 수행 시점에 수집된 신호 세기의 차이가 거의 없을 경우, 비교적 정확한 측위를 수행한다. 그러나, 현실 세계에서 빈번하게 발생하는 통신 채널간의 신호 간섭, 액세스 포인트의 증설, 고장이나 장애물 발생 등의 무선 환경의 변화는 과거에 구축된 라디오맵의 데이터와 차이가 있는 신호 세기의 수집으로 이어져 측위 정확도에 심각한 영향을 주게 된다. 이에 따라, 핑거프린트 기법에 KNN(K-Nearest Neighbor), 파티클 필터(particle filter) 등을 적용하여 측위 정확도를 높이고자 하는 다양한 시도들이 이루어지고 있다. The fingerprint technique performs relatively accurate positioning when there is little difference between the signal strength collected at the time of constructing the radio map and the signal strength collected at the time of performing the positioning. However, changes in the wireless environment, such as signal interference between communication channels frequently occurring in the real world, expansion of access points, and failures or obstacles, lead to the collection of signal strength that is different from the data of the radio map constructed in the past. This will seriously affect the accuracy. Accordingly, various attempts have been made to improve positioning accuracy by applying a KNN (K-Nearest Neighbor), a particle filter, and the like to the fingerprint technique.

무엇보다도, 와이파이 신호는 근거리 무선통신의 특성상, 도심 일부에만 분포되어 있다는 현실로 인해 핑거프린트 기법은 실외 및 실내의 전 지역에 대한 측위 서비스가 요구되는 차량 네비게이션 시스템이나 자율주행에서는 단독으로 사용될 수 없다는 태생적인 한계를 갖고 있다. LTE 신호는 실내 및 실외 전역에 고르게 분포되어 있으나, 신호 세기의 변화가 크지 않은 지역이 넓어 측위 정확도를 높이는 데에 한계가 있다. 그 결과, LTE 신호를 이용하는 측위 서비스는 사용자의 위치를 대략적으로 알려주는 수준에 머물고 있으며 측위 오차가 사고로 이어질 수 있는 차량 네비게이션 시스템이나 자율주행용으로 사용되기에는 아직 많은 문제를 안고 있다.Most of all, due to the nature of short-range wireless communication, Wi-Fi signals are distributed only in a part of the city, so the fingerprint technique cannot be used alone in vehicle navigation systems or autonomous vehicles that require positioning services for both outdoor and indoor areas. It has inherent limitations. LTE signals are evenly distributed throughout the indoor and outdoor areas, but there are limitations in improving positioning accuracy due to the wide area where the change in signal strength is not large. As a result, positioning services using LTE signals remain at a level that roughly informs the user's location and still have many problems to be used for vehicle navigation systems or autonomous driving where positioning errors can lead to accidents.

대한민국특허출원 제10-2017-0121851호 "고정확도의 무선 측위 방법 및 장치", 대한민국특허출원 제10-2017-0124038호 "경로 변화에 강인한 고정확도의 복합 측위 방법 및 장치"는 이러한 문제를 해결하기 위하여 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 이용하여 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 무선 측위 기술을 제시하고 있다. 그러나, 이 종래기술은 이동 노드의 측위 초기에 이동 노드의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 신호 세기 변화 패턴의 길이를 충분히 길게 확보할 수 없어 이동 노드의 측위 초기의 측위 정확도가 낮다는 단점이 있다. 특히, 넓은 지역에 걸쳐 신호 세기의 변화가 거의 없는 LTE 신호를 이용하여 이동 노드의 위치를 추정하는 경우에 이동 노드의 측위 초기의 측위 정확도가 매우 낮다. Republic of Korea Patent Application No. 10-2017-0121851 "High-accuracy wireless positioning method and apparatus", Republic of Korea Patent Application No. 10-2017-0124038 "high-accuracy composite positioning method and apparatus robust to change of path" solves this problem In order to do so, a wireless positioning technique for estimating the absolute position of a mobile node using a pattern of at least one change in signal strength according to a relative change in the location of the mobile node is proposed. However, this prior art has a disadvantage in that the positioning accuracy of the initial positioning of the mobile node is low because the length of the signal strength change pattern cannot be sufficiently long to accurately estimate the absolute position of the mobile node at the initial position of the mobile node positioning. have. In particular, in the case of estimating the position of a mobile node using an LTE signal with little change in signal strength over a large area, positioning accuracy in the initial positioning of the mobile node is very low.

무선 환경의 변화에도 매우 높은 정확도로 이동 노드의 위치를 추정할 수 있으면서 넓은 지역에 걸쳐 신호 세기의 변화가 거의 없는 무선 신호를 이용하여 이동 노드의 위치를 추정하는 경우에도 측위 초기에 측위 정확도가 매우 높은 무선 측위 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다. 또한, 상기된 무선 측위 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다. Even if the position of the mobile node can be estimated with very high accuracy even in a change in the wireless environment, the positioning accuracy is very early in positioning even when the position of the mobile node is estimated using a wireless signal with little change in signal strength over a wide area. It is to provide a high wireless positioning method and apparatus. Also, it is to provide a recording medium readable by a computer recording a program for executing the above-described wireless positioning method on a computer. It is not limited to the technical problems as described above, and another technical problem may be derived from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 무선 측위 방법은 적어도 하나의 고정 노드로부터 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 측정하는 단계; 상기 적어도 하나의 신호의 수신 시점에서의 이동 노드의 상대 위치를 추정하는 단계; 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 추정된 상대 위치를 저장하는 단계; 상기 이동 노드의 측위 시작 명령이 입력되면, 상기 측위 시작 명령의 입력 전에 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 상기 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 상기 이동 노드가 위치하는 지역에서의 신호 세기의 분포 패턴 형태의 지도와의 비교에 기초하여 상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계를 포함한다. A wireless positioning method according to an aspect of the present invention includes measuring the strength of at least one signal received from at least one fixed node; Estimating a relative position of the mobile node at the time of receiving the at least one signal; Storing the measured at least one signal strength and the estimated relative position; When the positioning start command of the mobile node is input, generating at least one signal strength change pattern according to a relative change in the position of the mobile node from at least one signal strength and a relative position stored before input of the positioning start command. ; And estimating the absolute position of the mobile node based on a comparison of the generated pattern of at least one signal strength change with a map in the form of a distribution pattern of signal strength in an area where the mobile node is located.

상기 저장하는 단계는 상기 이동 노드의 상대 위치가 변동될 때마다 복수의 상대 위치 별로 각 상대 위치와 함께 각 상대 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 저장할 수 있다. 상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴은 상기 복수의 상대 위치 별로 저장된 적어도 하나의 신호의 세기의 연속적으로 나열로 표현되는 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴일 수 있다.The step of storing may store the intensity of at least one signal received at each relative position along with each relative position for each of the plurality of relative positions whenever the relative position of the mobile node changes. The at least one signal intensity change pattern may be at least one signal intensity change pattern represented by a continuous sequence of at least one signal intensity stored for each of the plurality of relative positions.

상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 단계는 상기 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 상기 이동 노드의 현재 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기 패턴을 생성하고, 상기 생성된 적어도 하나의 신호의 패턴을 상기 현재 위치의 직전 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 패턴에 연속적으로 나열함으로써 상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성할 수 있다.The generating of the at least one signal strength change pattern may include generating at least one signal strength pattern received at the current location of the mobile node from the stored at least one signal strength and a relative position, and generating the at least one signal strength pattern. The at least one signal intensity change pattern may be generated by successively arranging the signal pattern of the at least one signal pattern received at a position immediately before the current position.

상기 저장하는 단계는 상기 추정된 상대 위치가 상기 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치와 동일한 경우에 상기 측정된 신호 세기를 저장하지 않고 폐기할 수 있다. 상기 저장하는 단계는 상기 추정된 상대 위치와 상기 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치의 거리 차이가 상기 이동 노드의 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 상기 측정된 신호 세기를 저장하지 않고 폐기할 수 있다.The storing step may discard the measured signal strength without storing when the estimated relative position is the same as the estimated relative position of the mobile node immediately before the estimation of the relative position. In the step of storing, if the distance difference between the estimated relative position and the relative position of the mobile node estimated immediately before the estimation of the relative position is within a distance corresponding to a resolution unit of coordinates for indicating the relative position of the mobile node, the The measured signal strength can be discarded without storing.

상기 저장하는 단계는 상기 추정된 상대 위치가 상기 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치와 동일한 경우에 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 직전에 추정된 상대 위치와 함께 저장된 신호 세기의 평균을 저장할 수 있다. 상기 저장하는 단계는 상기 추정된 상대 위치와 상기 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치의 거리 차이가 상기 이동 노드의 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 직전에 추정된 상대 위치와 함께 저장된 신호 세기의 평균을 저장할 수 있다.The storing step stores the signal strength stored with the measured at least one signal strength and the previously estimated relative location when the estimated relative location is equal to the estimated mobile node's relative location just prior to the estimation of the relative location. You can store the average of In the step of storing, if the distance difference between the estimated relative position and the relative position of the mobile node estimated immediately before the estimation of the relative position is within a distance corresponding to a resolution unit of coordinates for indicating the relative position of the mobile node, the The average of the stored signal strengths may be stored together with the measured at least one signal strength and the relative position estimated immediately before.

상기 무선 측위 방법은 상기 적어도 하나의 고정 노드 중 어느 하나로의 핸드오버를 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기에 기초하여 선택적으로 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The wireless positioning method may further include selectively performing handover to any one of the at least one fixed node based on the measured at least one signal strength.

상기 무선 측위 방법은 상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 상기 지도를 비교함으로써 상기 지도 내에서 상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 가장 유사한 패턴을 갖는 부분을 색출하는 단계를 더 포함하고, 상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계는 상기 색출된 부분이 지시하는 지도의 절대 위치를 상기 이동 노드의 절대 위치로 추정할 수 있다. 상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계는 상기 색출된 부분의 복수의 절대 위치 중에서 상기 추정된 상대 위치에 대응하는 절대 위치를 상기 이동 노드의 절대 위치로 추정할 수 있다.The wireless positioning method further includes the step of finding a portion having a pattern most similar to the change pattern of the at least one signal strength in the map by comparing the change pattern of the at least one signal strength with the map. The step of estimating the absolute position of the mobile node may estimate the absolute position of the map indicated by the retrieved portion as the absolute position of the mobile node. The step of estimating the absolute position of the mobile node may estimate the absolute position corresponding to the estimated relative position among the plurality of absolute positions of the retrieved portion as the absolute position of the mobile node.

상기 저장하는 단계는 상기 적어도 하나의 고정 노드의 아이디, 상기 추정된 상대 위치, 및 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기를 하나의 세트로 묶은 신호 세기 세트의 포맷으로 버퍼에 저장하고, 상기 측위 시작 명령의 입력 전에 상기 측정하는 단계, 상기 추정하는 단계, 및 상기 저장하는 단계가 반복적으로 실행됨에 따라 상기 버퍼에는 복수의 신호 세기 세트가 저장될 수 있다. The storing step stores the ID of the at least one fixed node, the estimated relative position, and the measured at least one signal strength in a buffer in a format of a signal strength set bundled into a set, and the positioning start command A plurality of signal strength sets may be stored in the buffer as the measuring step, the estimating step, and the storing step are repeatedly executed before the input of.

상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 단계는 상기 버퍼에 저장된 각 신호 세기 세트 별로 다차원 공간의 제 1 좌표축에 어느 하나의 고정 노드의 아이디를 매핑하고, 제 2 좌표축에 상기 이동 노드의 상대 위치를 매핑하고, 제 3 좌표축에 상기 어느 하나의 고정 노드로부터 송출된 신호의 세기를 매핑함으로써 결정되는 다차원 공간의 지점에 도트를 표시하는 방식으로 상기 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화를 그래프화한 기하학적인 서피스(surface) 형태의 패턴을 생성할 수 있다.In the generating of the at least one signal intensity change pattern, the ID of one fixed node is mapped to a first coordinate axis in a multidimensional space for each signal intensity set stored in the buffer, and the mobile node is relative to the second coordinate axis. At least one according to the relative change of the position of the mobile node by mapping the position and displaying a dot at a point in a multidimensional space determined by mapping the intensity of a signal transmitted from any one fixed node to a third coordinate axis. It is possible to create a pattern of geometric surfaces that graph changes in signal strength.

상기 무선 측위 방법은 상기 서피스 형태의 패턴과 상기 지도를 비교함으로써 상기 지도 내에서 상기 서피스 형태와 가장 유사한 형태를 갖는 서피스 부분을 색출하는 단계를 더 포함하고, 상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계는 상기 색출된 서피스 부분이 지시하는 지도의 절대 위치를 상기 이동 노드의 절대 위치로 추정할 수 있다. 상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계는 상기 색출된 서피스 부분의 복수의 절대 위치 중에서 상기 추정된 상대 위치의 셰이프(shape)와 가장 유사한 셰이프를 갖는 부분의 절대 위치를 상기 이동 노드의 절대 위치로 추정할 수 있다.The wireless positioning method further includes the step of finding a portion of the surface having the shape most similar to the shape of the surface in the map by comparing the pattern of the shape with the map, and estimating the absolute position of the mobile node. Can estimate the absolute position of the map indicated by the retrieved surface part as the absolute position of the mobile node. The step of estimating the absolute position of the mobile node includes setting the absolute position of the portion having a shape most similar to the shape of the estimated relative position among the plurality of absolute positions of the retrieved surface portion to the absolute position of the mobile node. Can be estimated.

본 발명의 다른 측면에 따라 상기 무선 측위 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium recording a program for executing the wireless positioning method on a computer.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 무선 측위 장치는 적어도 하나의 고정 노드로부터 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 측정하는 신호 처리부; 상기 적어도 하나의 신호의 수신 시점에서의 이동 노드의 상대 위치를 추정하는 상대위치 추정부; 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 추정된 상대 위치를 저장하는 데이터 누적부; 상기 이동 노드의 측위 시작 명령이 입력되면, 상기 측위 시작 명령의 입력 전에 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 상기 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 패턴 생성부; 및 상기 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 상기 이동 노드가 위치하는 지역에서의 신호 세기의 분포 패턴 형태의 지도와의 비교에 기초하여 상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 절대위치 추정부를 포함한다. A wireless positioning apparatus according to another aspect of the present invention includes a signal processing unit for measuring the strength of at least one signal received from at least one fixed node; A relative position estimator for estimating a relative position of the mobile node at the time of receiving the at least one signal; A data accumulator storing the measured at least one signal strength and the estimated relative position; When the positioning start command of the mobile node is input, a pattern for generating a change pattern of at least one signal strength according to a relative change in the position of the mobile node from at least one signal strength and a relative position stored before input of the positioning start command Generation unit; And an absolute position estimator for estimating the absolute position of the mobile node based on a comparison of the generated pattern of at least one signal strength change with a map in the form of a distribution pattern of signal strength in an area where the mobile node is located. do.

상기 무선 측위 장치는 상기 신호 처리부에 의해 반복적으로 측정되는 적어도 하나의 신호 세기와 상기 상대위치 추정부에 의해 반복적으로 추정되는 상대 위치를 누적시키기 위한 버퍼를 더 포함하고, 상기 데이터 누적부는 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 추정된 상대 위치를 상기 버퍼에 이미 저장되어 있는 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치에 누적하여 저장할 수 있다. 상기 패턴 생성부는 상기 버퍼에 마지막으로 저장된 적어도 하나의 신호 세기의 패턴을 나타내는 패턴 데이터를 상기 버퍼에 이미 저장되어 있는 패턴 데이터에 누적하여 저장함으로써 상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성할 수 있다.The wireless positioning device further includes a buffer for accumulating at least one signal strength repeatedly measured by the signal processing unit and a relative position estimated repeatedly by the relative position estimation unit, and the data accumulation unit measures the measured At least one signal strength and the estimated relative position may be accumulated and stored in at least one signal strength and relative position already stored in the buffer. The pattern generation unit may generate a pattern of change of the at least one signal strength by accumulating and storing pattern data representing the pattern of at least one signal strength last stored in the buffer in the pattern data already stored in the buffer. .

적어도 하나의 고정 노드로부터 수신된 적어도 하나의 신호의 세기와 신호의 수신 시점에서의 이동 노드의 상대 위치를 저장하고, 이동 노드의 측위 시작 명령이 입력되면, 측위 시작 명령의 입력 전에 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성함으로써 이동 노드의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 충분한 길이의 신호 세기 변화 패턴을 이동 노드의 측위 시작 시점에 확보할 수 있다. 이에 따라, 무선 환경의 변화에도 매우 높은 정확도로 이동 노드의 위치를 추정할 수 있으면서 이동 노드의 측위 초기에 측위 정확도가 매우 높다. 특히, 넓은 지역에 걸쳐 신호 세기의 변화가 거의 없는 무선 신호를 이용하여 이동 노드의 위치를 추정하는 경우에 이동 노드의 측위 초기의 측위 정확도가 대폭 향상될 수 있다. The strength of at least one signal received from at least one fixed node and the relative position of the mobile node at the time of reception of the signal are stored, and when a positioning start command of the mobile node is input, at least one stored before input of the positioning start command Positioning of the mobile node with a signal strength change pattern of a length sufficient to accurately estimate the absolute position of the mobile node by generating a change pattern of at least one signal strength according to the relative change of the position of the mobile node from the signal strength and the relative position Can be secured at the start. Accordingly, it is possible to estimate the position of the mobile node with very high accuracy even in a change in the wireless environment, but the positioning accuracy is very high in the initial position of the mobile node. Particularly, when the position of the mobile node is estimated using a wireless signal with little change in signal strength over a large area, positioning accuracy in the initial positioning of the mobile node may be greatly improved.

대한민국특허출원 제10-2017-0121851호 "고정확도의 무선 측위 방법 및 장치", 대한민국특허출원 제10-2017-0124038호 "경로 변화에 강인한 고정확도의 복합 측위 방법 및 장치" 등과 같은 종래기술은 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 이용하여 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 무선 측위 기술을 개시하고 있다. 그러나, 이 종래기술은 이동 노드의 측위가 시작된 경우에 비로소 이동 노드의 상대 위치 추정을 시작한다. 그 결과, 이동 노드의 측위 초기에는 이동 노드의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 신호 세기 변화 패턴의 길이를 충분히 길게 확보할 수 없어 이동 노드의 측위 초기에는 이동 노드의 측위 정확도가 매우 낮다는 단점이 있다. Korean Patent Application No. 10-2017-0121851 "High-accuracy wireless positioning method and apparatus", Korean Patent Application No. 10-2017-0124038 "High-accuracy composite positioning method and apparatus robust to change of path" Disclosed is a wireless positioning technique for estimating an absolute position of a mobile node using a pattern of at least one change in signal strength according to a relative change in the position of the mobile node. However, this prior art only starts to estimate the relative position of the mobile node when the positioning of the mobile node has started. As a result, the positioning accuracy of the mobile node is very low in the initial position of the mobile node because the length of the signal intensity change pattern cannot be sufficiently long to accurately estimate the absolute position of the mobile node in the initial position of the mobile node. There is this.

고정 노드로부터 송출된 신호의 세기는 이동 노드의 핸드오버를 위해 이동 노드의 파워온 즉시 계속적으로 측정되기 때문에 이동 노드의 파워온 즉시 이동 노드의 상대 위치도 함께 계속적으로 측정될 수 있도록 한다면 이동 노드의 측위 시작 시점에서 이동 노드의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 신호 세기 변화 패턴의 길이를 충분히 길게 확보할 수 있다. 본 발명에 따르면, 이동 노드의 측위 시작 명령 입력 전에 반복적으로 측정되는 신호 세기와 상대 위치를 저장하기 때문에 이동 노드의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 충분히 많은 개수의 신호 세기와 상대 위치가 이동 노드의 측위 시작 시점에 저장되어 있을 가능성이 매우 높다. 그에 따라, 이동 노드의 측위 초기의 측위 정확도가 대폭 향상될 수 있다. Since the strength of the signal transmitted from the fixed node is continuously measured immediately after the power-on of the mobile node for handover of the mobile node, if the power-on of the mobile node can be continuously measured along with the relative position of the mobile node, The length of the signal intensity change pattern can be secured long enough to accurately estimate the absolute position of the mobile node at the start of positioning. According to the present invention, since the signal strength and the relative position measured repeatedly before the positioning start command input of the mobile node is stored, a sufficiently large number of signal strengths and the relative positions are sufficient to accurately estimate the absolute position of the mobile node. It is very likely that they were stored at the start of the positioning. Accordingly, positioning accuracy in the initial positioning of the mobile node can be greatly improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이동 노드(1)의 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 무선통신모듈(15)과 무선측위모듈(16)의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 측위 방법의 흐름도이다.
도 5는 도 3에 도시된 핸드오버부(154)의 핸드오버 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4의 430 단계에서의 패턴 형성 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 410~430 단계의 상세 흐름도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 무선 측위에 사용되는 신호 세기의 변화 패턴을 생성하기 위한 3차원 공간 좌표계를 도시한 도면이다.
도 9는 도 4에 도시된 410~430 단계의 상세 흐름도의 다른 예이다.
도 10은 본 실시예에 따른 무선 측위에 사용되는 패턴 데이터의 누적을 테이블 형태로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 실시예에 따른 무선 측위에 사용되는 신호 세기의 변화 패턴이 생성되는 일례를 도시한 도면이다.
도 12-13은 본 실시예에 따라 이동 노드(1)의 절대 위치가 추정되는 예들을 도시한 도면이다. 1 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of the mobile node 1 shown in FIG. 1.
3 is a configuration diagram of the wireless communication module 15 and the wireless positioning module 16 shown in FIG.
4 is a flowchart of a wireless positioning method according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a handover process of the handover unit 154 shown in FIG. 3.
6 is a view for explaining the pattern forming principle in step 430 of FIG.
7 is a detailed flowchart of steps 410 to 430 shown in FIG. 4.
FIG. 8 is a diagram illustrating a three-dimensional spatial coordinate system for generating a pattern of change in signal strength used for wireless positioning according to the present embodiment.
9 is another example of a detailed flowchart of steps 410 to 430 illustrated in FIG. 4.
FIG. 10 is a diagram showing the accumulation of pattern data used for radio positioning according to the present embodiment in a table form.
FIG. 11 is a diagram showing an example in which a change pattern of signal strength used for wireless positioning according to the present embodiment is generated.
12-13 are diagrams illustrating examples in which the absolute position of the mobile node 1 is estimated according to the present embodiment.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 이하에서는 사용자에 의해 휴대되어 이동하는 스마트폰, 차량에 탑재되어 이동하는 네비게이션 시스템과 같이 측위의 대상이 되는 모든 이동체를 포괄하여 "이동 노드"로 통칭하기로 한다. 또한, 와이파이 망의 액세스 포인트(AP, Access Point), LTE 망의 기지국(BS, Base Station)과 같이, 어떤 지역에 고정 설치되어 이동 노드의 무선 통신을 중계하는 통신 기기를 포괄하여 "고정 노드"로 통칭하기로 한다. 이동 노드와 고정 노드는 다른 명칭으로 호칭될 수도 있다. 예를 들어, LTE 표준에서는 "이동 노드"는 UE(User Equipment)로 호칭되고 "고정 노드"는 eNB(evolved Node B)로 호칭된다. 또한, 고정 노드로부터 송출되는 RF(Radio Frequency) 신호를 간략하게 "신호"로 호칭하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, all mobile objects that are targeted for positioning, such as a smartphone that is carried by a user and moves and a navigation system that is mounted on a vehicle and moves, will be collectively referred to as a “mobile node”. In addition, a fixed station is installed in a certain area, such as an access point (AP, access point) of a Wi-Fi network, and a base station (BS) of an LTE network, to encompass a communication device that relays wireless communication of a mobile node, and is a "fixed node". Let's call it collectively. The mobile node and the fixed node may be referred to by different names. For example, in the LTE standard, "mobile node" is called User Equipment (UE) and "fixed node" is called evolved Node B (eNB). In addition, a radio frequency (RF) signal transmitted from a fixed node will be simply referred to as a "signal".

이하에서 설명될 이동 노드(1)는 무선 측위 기능을 갖는다는 측면에서 무선 측위 장치라고 할 수 있다. 본 발명의 실시예는 와이파이 신호, LTE(Long Term Evolution) 신호 등과 같은 무선 신호를 이용하여 측위 서비스를 제공하는 무선 측위 방법 및 이동 노드에 관한 것으로서, 특히 무선 환경의 변화에도 매우 높은 정확도로 이동 노드의 위치를 추정할 수 있으면서 넓은 지역에 걸쳐 신호 세기의 변화가 거의 없는 무선 신호, 예를 들어 LTE 신호를 이용하여 측위를 실시하는 경우에도 측위 초기에 측위 정확도가 매우 높은 무선 측위 방법 및 장치에 관한 것이다. 이하에서는 이러한 무선 측위 방법 및 무선 측위 장치를 간략하게 "무선 측위 방법"과 "무선 측위 장치"로 호칭하기로 한다. The mobile node 1 to be described below may be referred to as a wireless positioning device in that it has a wireless positioning function. An embodiment of the present invention relates to a wireless positioning method and a mobile node providing a positioning service using a wireless signal such as a Wi-Fi signal, a Long Term Evolution (LTE) signal, etc. In particular, a mobile node with very high accuracy even in a change in a wireless environment A wireless positioning method and apparatus having a very high positioning accuracy in the early stage of positioning even when positioning is performed using a wireless signal, for example, an LTE signal, with little change in signal strength over a wide area while being able to estimate the position of will be. Hereinafter, the wireless positioning method and the wireless positioning device will be briefly referred to as "wireless positioning method" and "wireless positioning device".

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 무선통신 시스템은 복수의 이동 노드(1), 복수의 고정 노드(2), 및 측위 서버(3)로 구성된다. 복수 이동 노드(1) 각각은 사용자에 의해 휴대되거나 차량에 탑재되어 이동하면서 적어도 한 종류의 무선통신 망을 통해 다른 노드와의 무선통신을 수행한다. 일반적으로, 각 이동 노드(1)는 적어도 두 종류의 무선통신 망, 예를 들어 와이파이 망과 LTE 망을 통해 무선 통신을 수행한다. 복수의 고정 노드(2) 각각은 각 이동 노드(1)가 무선통신 망에 접속하여 다른 노드와의 무선 통신을 수행할 수 있도록 각 이동 노드(1)의 무선 통신을 중계한다. 이동 노드(1)가 와이파이 망을 통해 무선 통신을 수행하는 경우에 고정 노드는 액세스 포인트일 수 있고, LTE 망을 통해 무선 통신을 수행하는 경우에 고정 노드는 기지국일 수 있다. 측위 서버(3)는 본 실시예에 따른 무선 측위에 필요한 라디오맵의 일부를 각 이동 노드(1)에 제공한다. 1 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the wireless communication system according to the present embodiment includes a plurality of mobile nodes 1, a plurality of fixed nodes 2, and a positioning server 3. Each of the plurality of mobile nodes 1 is carried by a user or mounted on a vehicle, and performs wireless communication with other nodes through at least one kind of wireless communication network. In general, each mobile node 1 performs wireless communication through at least two types of wireless communication networks, for example, a Wi-Fi network and an LTE network. Each of the plurality of fixed nodes 2 relays wireless communication of each mobile node 1 so that each mobile node 1 can access the wireless communication network and perform wireless communication with other nodes. The fixed node may be an access point when the mobile node 1 performs wireless communication through a Wi-Fi network, and the fixed node may be a base station when performing wireless communication through an LTE network. The positioning server 3 provides each mobile node 1 with a part of the radio map required for wireless positioning according to the present embodiment.

도 2는 도 1에 도시된 이동 노드(1)의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 이동 노드(1)는 프로세서(11), 터치패널(12), 디스플레이패널(13), 입출력인터페이스모듈(14), 무선통신모듈(15), 무선측위모듈(16), 센서모듈(17), 메모리(18), 버스(19), 및 전원공급모듈(110)로 구성된다. 도 2에는 이동 노드(1)의 구성의 일례로 스마트폰의 주요 구성이 제시되어 있다. 이동 노드(1)가 네비게이션 시스템 등과 다른 종류의 전자기기로 구현된다면 이동 노드(1)의 구성은 달라질 수 있다. 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 도 23에 도시된 구성 외에 또 다른 구성이 추가될 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 이동 노드(1)는 GPS(Global Positioning System) 모듈, 오디오 모듈 등을 더 포함할 수 있다. 2 is a configuration diagram of the mobile node 1 shown in FIG. 1. Referring to FIG. 2, the mobile node 1 shown in FIG. 1 includes a processor 11, a touch panel 12, a display panel 13, an input / output interface module 14, a wireless communication module 15, and wireless positioning It is composed of a module 16, a sensor module 17, a memory 18, a bus 19, and a power supply module 110. 2, the main configuration of the smartphone is presented as an example of the configuration of the mobile node 1. If the mobile node 1 is implemented as a navigation system or other type of electronic device, the configuration of the mobile node 1 may be different. Those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs may understand that another configuration may be added in addition to the configuration illustrated in FIG. 23. For example, the mobile node 1 illustrated in FIG. 1 may further include a Global Positioning System (GPS) module, an audio module, and the like.

프로세서(11)는 이동 노드(1)의 다른 구성요소, 예를 들어 터치패널(12), 디스플레이패널(13), 입출력인터페이스모듈(14), 무선통신모듈(15), 무선측위모듈(16), 센서모듈(17) 각각의 구동 및 데이터 입출력을 제어하고, 메모리(74)로부터 데이터를 읽거나 메모리(74)에 데이터를 저장한다. 터치패널(12)은 사용자의 터치 입력을 검출한다. 예를 들어, 터치패널(12)은 이동 노드(1)에 설치된 네비게이션 어플리케이션의 실행을 위한 사용자의 터치 입력을 검출할 수 있다. 프로세서(11)는 네비게이션 어플리케이션의 실행을 위한 사용자의 터치 입력이 검출되면 무선측위모듈(16)을 구동시킴으로써 이동 노드(1)의 측위가 시작된다. 디스플레이패널(13)은 화면을 표시한다. 예를 들어, 디스플레이패널(13)은 네비게이션 화면을 표시할 수 있다.The processor 11 includes other components of the mobile node 1, for example, a touch panel 12, a display panel 13, an input / output interface module 14, a wireless communication module 15, and a wireless positioning module 16 , Controls driving and data input / output of each sensor module 17, reads data from the memory 74, or stores data in the memory 74. The touch panel 12 detects a user's touch input. For example, the touch panel 12 may detect a user's touch input for executing a navigation application installed in the mobile node 1. When the touch input of the user for execution of the navigation application is detected, the processor 11 starts the positioning of the mobile node 1 by driving the wireless positioning module 16. The display panel 13 displays a screen. For example, the display panel 13 may display a navigation screen.

입출력인터페이스모듈(14)은 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 이동 노드(1)의 다른 구성요소에 출력하거나 이동 노드(1)의 다른 구성요소로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다. 입출력인터페이스모듈(14)은 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스, 오디오 인터페이스 등으로 구성된다. 무선통신모듈(15)은 와이파이 망, LTE 망 등 적어도 하나의 무선통신망을 통해 다른 노드와의 통신을 수행한다. 무선측위모듈(16)은 본 실시예의 무선 측위 알고리즘에 따라 이동 노드(1)의 위치를 측정한다. 무선통신모듈(15)과 무선측위모듈(16)에 대해서는 이하에서 자세히 설명하기로 한다. The input / output interface module 14 outputs commands or data input from a user or other external device to other components of the mobile node 1 or outputs commands or data received from other components of the mobile node 1 to the user or other. It can be output to an external device. The input / output interface module 14 includes a USB (Universal Serial Bus) interface, an audio interface, and the like. The wireless communication module 15 communicates with other nodes through at least one wireless communication network such as a Wi-Fi network and an LTE network. The wireless positioning module 16 measures the position of the mobile node 1 according to the wireless positioning algorithm of this embodiment. The wireless communication module 15 and the wireless positioning module 16 will be described in detail below.

센서모듈(17)은 이동 노드(1)의 움직임을 감지하는 적어도 하나의 센서로 구성된다. 예를 들어, 센서모듈(17)은 이동 노드(1)의 가속도를 측정하는 가속도 센서(acceleration sensor)와 이동 노드(1)의 각속도를 측정하는 자이로 센서(gyro sensor)로 구성될 수 있다. 이동 노드(1)가 어떤 종류의 기기로 구현되는가에 따라 센서모듈(17)의 센서 종류가 달라질 수 있다. 이동 노드(1)가 스마트폰으로 구현되는 경우, 센서모듈(17)은 상술한 바와 같은 가속도 센서와 자이로 센서로 구성될 수 있다. 이동 노드(1)가 차량에 탑재되는 네비게이션 시스템으로 구현되는 경우, 센서모듈(17)는 상술한 바와 같은 가속도 센서와 자이로 센서로 구성될 수도 있고, 이러한 센서 대신에 엔코더(encoder), 지자기 센서 등이 사용될 수도 있다. 센서모듈(17)은 상기된 센서들 외에 스마트폰에 내장되는 센서들, 예를 들어 압력센서, 근접센서, 조도센서 등을 더 포함할 수 있다. The sensor module 17 is composed of at least one sensor that detects the movement of the mobile node 1. For example, the sensor module 17 may be composed of an acceleration sensor measuring the acceleration of the mobile node 1 and a gyro sensor measuring the angular velocity of the mobile node 1. The sensor type of the sensor module 17 may vary depending on what kind of device the mobile node 1 is implemented with. When the mobile node 1 is implemented as a smart phone, the sensor module 17 may be configured as an acceleration sensor and a gyro sensor as described above. When the mobile node 1 is implemented as a navigation system mounted on a vehicle, the sensor module 17 may be composed of an acceleration sensor and a gyro sensor as described above, and instead of such a sensor, an encoder, a geomagnetic sensor, etc. This can also be used. The sensor module 17 may further include sensors embedded in a smartphone, for example, a pressure sensor, a proximity sensor, an illuminance sensor, and the like, in addition to the above-described sensors.

메모리(18)에는 각종 데이터가 저장된다. 예를 들어, 본 실시예의 메모리(18)에는 본 실시예의 무선 측위 알고리즘이 저장될 수 있다. 버스(19)는 버스(75)는 프로세서(71)와 여러 구성요소간에 데이터를 전달하는 역할을 한다. 전원공급모듈(110)은 프로세서(11), 터치패널(12), 디스플레이패널(13), 입출력인터페이스모듈(14), 무선통신모듈(15), 무선측위모듈(16), 센서모듈(17), 메모리(18), 버스(19)에 전원을 공급하는 역할을 하며 배터리, 충전회로, 전압변환회로 등으로 구성된다. 전원공급모듈(12)로부터 상기된 구성요소에 전원이 공급되는 경로는 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항이므로 도면의 복잡도를 낮추기 위해 생략된다. Various data are stored in the memory 18. For example, the wireless positioning algorithm of the present embodiment may be stored in the memory 18 of the present embodiment. In the bus 19, the bus 75 serves to transfer data between the processor 71 and various components. The power supply module 110 includes a processor 11, a touch panel 12, a display panel 13, an input / output interface module 14, a wireless communication module 15, a wireless positioning module 16, and a sensor module 17 , It serves to supply power to the memory 18 and the bus 19 and is composed of a battery, a charging circuit, and a voltage conversion circuit. The path for supplying power to the above-described components from the power supply module 12 is obvious to those skilled in the art to which this embodiment belongs, and thus is omitted to reduce the complexity of the drawings.

도 3은 도 2에 도시된 무선통신모듈(15)과 무선측위모듈(16)의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 이동 노드(1)의 무선통신모듈(15)은 송수신부(151), 스캔부(152), 신호처리부(153), 및 핸드오버부(154)로 구성된다. 도 3을 참조하면, 도 1에 도시된 이동 노드(1)의 무선측위모듈(16)은 상대위치 추정부(161), 데이터 누적부(162), 버퍼(163), 패턴 생성부(164), 클러스터 선정부(165), 맵 로더(166), 비교부(167), 및 절대위치 추정부(168)로 구성된다. 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 구성 요소들 중 일부는 특정 기능을 제공하는 하드웨어로 구현될 수도 있고, 특정 기능을 제공하는 소프트웨어가 기록된 메모리(16), 프로세서(11), 버스(19) 등의 조합으로 구현될 수도 있음을 이해할 수 있다. 상기된 각 구성 요소는 반드시 별개의 하드웨어로 구현되는 것은 아니며, 여러 개의 구성 요소가 공통 하드웨어, 예를 들어 프로세서, 메모리, 버스 등의 조합에 의해 구현될 수도 있다. 3 is a configuration diagram of the wireless communication module 15 and the wireless positioning module 16 shown in FIG. Referring to FIG. 3, the wireless communication module 15 of the mobile node 1 is composed of a transmitting / receiving unit 151, a scanning unit 152, a signal processing unit 153, and a handover unit 154. Referring to FIG. 3, the wireless positioning module 16 of the mobile node 1 shown in FIG. 1 includes a relative position estimation unit 161, a data accumulation unit 162, a buffer 163, and a pattern generation unit 164. , A cluster selection unit 165, a map loader 166, a comparison unit 167, and an absolute position estimation unit 168. Those of ordinary skill in the art to which the present embodiment pertains may have some of these components implemented as hardware providing specific functions, and memory 16 and processor 11 in which software providing specific functions is recorded. ), It can be understood that it may be implemented in a combination of bus 19 and the like. Each of the above-described components is not necessarily implemented in separate hardware, and several components may be implemented by a combination of common hardware, for example, a processor, memory, and bus.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 측위 방법의 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 측위 방법은 도 3에 도시된 이동 노드(1)의 무선통신모듈(15)과 무선측위모듈(16)에 의해 수행되는 다음과 같은 단계들로 구성된다. 이하에서는 도 4를 참조하면서, 도 3에 도시된 무선통신모듈(15)의 송수신부(151), 스캔부(152), 신호 처리부(153), 핸드오버부(154)와 무선측위모듈(16)의 상대위치 추정부(161), 패턴 생성부(164), 클러스터 선정부(165), 맵 로더(166), 비교부(167), 절대위치 추정부(168)를 상세하게 설명하기로 한다. 이동 노드(1)의 핸드오버는 이동 노드(1)의 측위에 필수적인 요소는 아니나, 이동 노드(1)의 핸드오버 절차에 사용되는 신호 세기는 이동 노드(1)의 무선 측위에도 동시에 사용될 수 있음을 고려하여 본 실시예의 무선 측위 방법에는 이동 노드(1)의 핸드오버 절차가 포함되어 있다. 이동 노드(1)의 핸드오버 절차에 사용되는 신호 세기가 이동 노드(1)의 무선 측위에 사용되지 않는 경우에는 이하에서 설명되는 무선 측위 방법으로부터 이동 노드(1)의 핸드오버 절차가 제외될 수도 있다.4 is a flowchart of a wireless positioning method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the wireless positioning method according to the present embodiment includes the following steps performed by the wireless communication module 15 and the wireless positioning module 16 of the mobile node 1 shown in FIG. 3. do. Hereinafter, with reference to FIG. 4, the transmitting / receiving unit 151, the scanning unit 152, the signal processing unit 153, the handover unit 154 and the wireless positioning module 16 of the wireless communication module 15 shown in FIG. The relative position estimation unit 161, the pattern generation unit 164, the cluster selection unit 165, the map loader 166, the comparison unit 167, and the absolute position estimation unit 168 will be described in detail. . The handover of the mobile node 1 is not an essential element for the positioning of the mobile node 1, but the signal strength used in the handover procedure of the mobile node 1 can also be used simultaneously for the wireless positioning of the mobile node 1 In consideration of the above, the wireless positioning method of this embodiment includes a handover procedure of the mobile node 1. When the signal strength used in the handover procedure of the mobile node 1 is not used for the wireless positioning of the mobile node 1, the handover procedure of the mobile node 1 may be excluded from the radio positioning method described below. have.

110 단계에서 무선통신모듈(15)의 스캔부(152)는 송수신부(151)를 통하여 무선통신의 주파수 대역을 주기적으로 스캔함으로써 적어도 하나의 고정 노드(2)로부터 송출된 적어도 하나의 신호를 수신한다. 송수신부(151)는 적어도 하나의 무선통신망을 통해 신호를 송수신하는 역할을 한다. 스캔부(152)의 스캔 주기의 길이에 따라 아래에서 설명될 시간도메인 데이터의 샘플링 레이트(sampling rate)가 결정된다. 스캔부(152)의 스캔 주기가 짧을수록 아래에서 설명될 시간도메인 데이터의 샘플링 레이트가 높아지게 되고, 결과적으로 본 실시예에 따라 추정된 이동 노드(1)의 절대 위치의 정밀도가 향상될 수 있다. 110 단계는 420 단계에서의 이동 노드(1)의 측위 시작 이전에는 이동 노드(1)의 핸드오버 조건 평가 등 여러 가지 용도로 반복적으로 실행되고, 이동 노드(1)의 측위 시작 이후에는 이동 노드(1)의 측위 용도를 포함하여 여러 가지 용도로 반복적으로 실행된다. 예를 들어, 110 단계가 세 번 반복하여 실행되면, 스캔부(152)는 세 번에 걸쳐 주변의 신호를 스캔하게 된다. In step 110, the scan unit 152 of the wireless communication module 15 periodically scans the frequency band of the wireless communication through the transmission / reception unit 151 to receive at least one signal transmitted from at least one fixed node 2 do. The transceiver 151 serves to transmit and receive signals through at least one wireless communication network. The sampling rate of the time domain data to be described below is determined according to the length of the scan period of the scan unit 152. The shorter the scan period of the scan unit 152, the higher the sampling rate of the time domain data to be described below, and as a result, the accuracy of the absolute position of the mobile node 1 estimated according to the present embodiment can be improved. Step 110 is repeatedly executed for various purposes, such as evaluating the handover condition of the mobile node 1 before starting the positioning of the mobile node 1 in step 420, and after starting the positioning of the mobile node 1, the mobile node ( It is repeatedly performed for a variety of uses, including the positioning use of 1). For example, if step 110 is repeatedly executed three times, the scan unit 152 scans the surrounding signals three times.

시간도메인 데이터의 샘플링 레이트가 높아지게 되면 시간도메인 데이터의 데이터량이 증가하게 되므로 이동 노드(1)의 데이터 처리 부하가 증가되면서 이동 노드(1)의 절대 위치 추정에 소요되는 시간이 증가될 수 있다. 사용자의 위치 추적, 차량의 네비게이션 등의 용도로 활용되는 무선 측위의 특성상 실시간으로 사용자에게 현재 위치가 제공되어야 하기 때문에 이동 노드(1)의 하드웨어 성능, 본 실시예가 적용되는 분야에서 요구하는 측위 정밀도 등을 고려하여 송수신부(151)의 스캔 주기가 결정됨이 바람직하다. 어떤 고정 노드(2)로부터 송출된 신호에는 그 고정 노드(2)의 아이디가 실려 있기 때문에 고정 노드(2)로부터 송출된 신호로부터 그 고정 노드(2)의 아이디를 알 수 있다.When the sampling rate of the time domain data increases, the amount of data of the time domain data increases, so that the time required to estimate the absolute position of the mobile node 1 may increase as the data processing load of the mobile node 1 increases. Due to the characteristics of wireless positioning used for purposes such as tracking a user's location and navigation of a vehicle, the current location must be provided to the user in real time, so the hardware performance of the mobile node 1, positioning accuracy required in the field to which the present embodiment is applied, etc. Taking into consideration, it is preferable that the scan period of the transceiver 151 is determined. Since the ID of the fixed node 2 is carried on the signal transmitted from a certain fixed node 2, the ID of the fixed node 2 can be known from the signal transmitted from the fixed node 2.

이동 노드(1)의 현재 위치에서 그 통신가능범위 내에 하나의 고정 노드(2)만이 존재하는 경우라면, 무선통신부(10)는 스캔 과정을 통하여 하나의 고정 노드(2)로부터 하나의 신호를 수신하게 된다. 이동 노드(1)의 현재 위치에서 그 통신가능범위 내에 복수의 고정 노드(2)가 존재하는 경우라면, 무선통신부(10)는 스캔 과정을 통하여 복수의 고정 노드(2)로부터 그 고정 노드(2)의 개수만큼의 복수의 신호를 수신하게 된다. 도 1에 도시된 예에서, 이동 노드(1)가 제 1 셀로부터 제 5 셀로 이동하는 과정에서 제 1 셀과 제 5 셀의 경계에 위치할 때, 이동 노드(1)는 두 개의 고정 노드(21, 22)로부터 2 개의 신호를 수신하게 된다. 이 때, 다른 하나의 고정 노드(23)는 이동 노드(1)의 통신가능범위 밖에 위치해 있다. If there is only one fixed node 2 within the communication range within the current position of the mobile node 1, the wireless communication unit 10 receives one signal from one fixed node 2 through a scan process Is done. If a plurality of fixed nodes 2 are present in the communication range at the current position of the mobile node 1, the wireless communication unit 10 may receive the fixed nodes 2 from the plurality of fixed nodes 2 through a scan process. ) As many as the number of signals. In the example shown in FIG. 1, when the mobile node 1 is located at the boundary between the first cell and the fifth cell in the process of moving from the first cell to the fifth cell, the mobile node 1 has two fixed nodes ( 21, 22). At this time, the other fixed node 23 is located outside the communication range of the mobile node 1.

120 단계에서 무선통신모듈(15)의 신호 처리부(153)는 110 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 측정한다. 예를 들어, 상대위치 추정부(161)는 고정 노드(2)로부터 송출된 신호를 2초마다 주기적으로 수신함으로써 2초마다 신호 세기를 측정할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기는 무선 측위와 이동 노드(1)의 핸드오버에 사용된다. 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기는 무선 측위에만 사용될 수도 있음을 이해할 수 있다. 이하에서 이동 노드(1)의 핸드오버 설명 과정에서 등장하는 서빙 고정 노드(21)란 이동 노드(1)의 무선 통신을 현재 중계하고 있는 고정 노드(2)를 의미하고, 타겟 고정 노드(22)란 이동 노드(1)의 무선 통신을 앞으로 중계할 가능성이 높은 고정 노드(2)를 의미한다.In step 120, the signal processing unit 153 of the wireless communication module 15 measures the strength of at least one signal received in step 110. For example, the relative position estimator 161 may measure the signal strength every 2 seconds by periodically receiving the signal transmitted from the fixed node 2 every 2 seconds. According to this embodiment, at least one signal strength measured in step 120 is used for radio positioning and handover of the mobile node 1. Those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs may understand that at least one signal strength measured in step 120 may be used only for radio positioning. Hereinafter, the serving fixed node 21 that appears in the handover description process of the mobile node 1 refers to the fixed node 2 currently relaying wireless communication of the mobile node 1, and the target fixed node 22 The term "fixed node 2" is highly likely to relay wireless communication of the mobile node 1 in the future.

210 단계에서 무선통신모듈(15)의 핸드오버부(154)는 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기에 따라 110 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호를 송출한 적어도 하나의 고정 노드(2) 중 어느 하나인 타겟 고정 노드(22)로의 핸드오버 이벤트가 발생하였는가를 확인한다. 210 단계에서의 확인 결과, 타겟 고정 노드(22)로의 핸드오버 이벤트가 발생하였으면 220 단계로 진행하고, 그렇지 않으면 110 단계로 돌아간다. 이하에서는 LTE 표준에 따른 핸드오버 절차를 예로 들어 이동 노드(1)의 핸드오버 절차를 설명하기로 한다. 본 실시예가 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 무선 측위에 LTE 신호가 아닌 다른 종류의 신호가 사용되는 경우에 이동 노드(1)의 핸드오버 절차가 하기된 바와 다르게 진행될 수 있음을 이해할 수 있다.In step 210, the handover unit 154 of the wireless communication module 15 is one of at least one fixed node 2 that transmits at least one signal received in step 110 according to at least one signal strength measured in step 120. It is checked which handover event to the target fixed node 22 has occurred. As a result of the check in step 210, if a handover event to the target fixed node 22 occurs, the process proceeds to step 220, otherwise, the process returns to step 110. Hereinafter, the handover procedure of the mobile node 1 will be described as an example of a handover procedure according to the LTE standard. Those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs can understand that the handover procedure of the mobile node 1 may proceed differently as described below when a signal other than the LTE signal is used for radio positioning. have.

예를 들어, 핸드오버부(154)는 송수신부(151)를 통하여 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기를 서빙 고정 노드(21)에게 보고한다. 일반적으로, 이동 노드(1)는 서빙 고정 노드(21)의 신호 세기와 타겟 고정 노드(22)의 신호 세기, 즉 복수의 신호 세기를 서빙 고정 노드(21)에게 보고한다. 즉, 110 단계에서 스캔부(152)는 복수의 고정 노드(2)로부터 송출된 복수의 신호를 수신하고, 120 단계에서 복수의 신호의 세기를 측정함이 일반적이다. 서빙 고정 노드(21)의 신호 세기와 타겟 고정 노드(22)의 신호 세기가 순간적으로 유실될 수 있음을 고려하여, 110, 120 단계에서 적어도 하나의 신호를 수신하고 측정하는 것으로 기술한다. 이동 노드(1)가 신호 세기를 측정할 때마다 서빙 고정 노드(21)에게 보고하게 되면 서빙 고정 노드(21)로 전송되는 데이터량이 너무 많기 때문에 서빙 고정 노드(21)로부터 송출된 신호의 세기가 기준값보다 작은 경우에만 보고할 수도 있다. 또한, 이동 노드(1)는 타겟 고정 노드(22)로부터 송출된 신호의 세기가 서빙 고정 노드(21)로부터 송출된 신호의 세기보다 특정 차이 이상인 경우에만 보고할 수도 있다. For example, the handover unit 154 reports at least one signal strength measured in step 120 through the transceiver unit 151 to the serving fixed node 21. In general, the mobile node 1 reports the signal strength of the serving fixed node 21 and the signal strength of the target fixed node 22, that is, a plurality of signal strengths to the serving fixed node 21. That is, in step 110, the scan unit 152 generally receives a plurality of signals transmitted from the plurality of fixed nodes 2 and measures the strengths of the plurality of signals in step 120. Considering that the signal strength of the serving fixed node 21 and the signal strength of the target fixed node 22 may be instantaneously lost, it is described as receiving and measuring at least one signal in steps 110 and 120. When the mobile node 1 reports to the serving fixed node 21 every time it measures the signal strength, because the amount of data transmitted to the serving fixed node 21 is too large, the strength of the signal transmitted from the serving fixed node 21 is It can be reported only when it is smaller than the reference value. In addition, the mobile node 1 may report only when the strength of the signal transmitted from the target fixed node 22 is greater than or equal to a specific difference than the strength of the signal transmitted from the serving fixed node 21.

이어서, 서빙 고정 노드(21)는 이동 노드(1)로부터 보고 받은 적어도 하나의 신호 세기에 기초하여 타겟 고정 노드(22)로의 핸드오버 조건을 만족하는가를 평가한다. 즉, 서빙 고정 노드(21)는 서빙 고정 노드(21)로부터 송출된 신호의 세기와 타겟 고정 노드(22)로부터 송출된 신호의 세기의 차이가 타겟 고정 노드(22)로의 핸드오버 조건을 만족하는가를 평가한다. 타겟 고정 노드(22)로의 핸드오버 조건을 만족하는 것으로 평가되면, 서빙 고정 노드(21)는 타겟 고정 노드(22)가 이동 노드(1)의 무선 통신을 중계할 수 있는가에 대한 확인 절차를 거친 후에 이동 노드(1)로 서빙 고정 노드(21)로부터 타겟 고정 노드(22)로의 핸드오버를 명령하는 핸드오버 커맨드 메시지를 전송한다. 이동 노드(1)는 서빙 고정 노드(21)로부터 핸드오버 커맨드 메시지를 수신하면, 타겟 고정 노드(22)로의 핸드오버 이벤트가 발생하였음을 확인한다. Subsequently, the serving fixed node 21 evaluates whether the handover condition to the target fixed node 22 is satisfied based on at least one signal strength reported from the mobile node 1. That is, does the serving fixed node 21 satisfy the handover condition to the target fixed node 22 when the difference between the strength of the signal transmitted from the serving fixed node 21 and the strength of the signal transmitted from the target fixed node 22? To evaluate. If it is evaluated that the handover condition to the target fixed node 22 is satisfied, the serving fixed node 21 undergoes a verification procedure for whether the target fixed node 22 can relay the wireless communication of the mobile node 1 Later, the mobile node 1 transmits a handover command message instructing the handover from the serving fixed node 21 to the target fixed node 22. Upon receiving the handover command message from the serving fixed node 21, the mobile node 1 confirms that a handover event to the target fixed node 22 has occurred.

도 5는 도 3에 도시된 핸드오버부(154)의 핸드오버 과정을 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 이동 노드(1)가 서빙 고정 노드(21)에 해당하는 제 1 기지국(BS1)으로부터 멀어지면서 타겟 고정 노드(22)에 해당하는 제 2 기지국(BS1)에 가까워짐에 따라 제 1 기지국으로부터 수신된 신호의 세기가 점차적으로 약해지면서 제 2 기지국으로부터 수신된 신호의 세기가 점차적으로 강해짐을 볼 수 있다. 타겟 고정 노드(22)로부터 송출된 신호의 세기가 서빙 고정 노드(21)로부터 송출된 신호의 세기보다 핸드오버 조건의 오프셋만큼 더 큰 구간이 핸드오버 조건의 TTT(Time to Trigger) 동안 지속되면, 서빙 고정 노드(21)는 타겟 고정 노드(22)로의 핸드오버 조건을 만족하는 것으로 평가한다. 이와 같이, 핸드오버부(154)는 적어도 하나의 고정 노드(2) 중 어느 하나로의 핸드오버를 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기에 기초하여 선택적으로 실행한다. 본 실시예에 따르면, 이동 노드(1)의 핸드오버 조건 평가에 사용된 신호 세기는 이동 노드(1)의 무선 측위에도 사용될 수 있다. 5 is a view showing a handover process of the handover unit 154 shown in FIG. 3. Referring to FIG. 5, as the mobile node 1 moves away from the first base station BS1 corresponding to the serving fixed node 21, the mobile node 1 approaches the second base station BS1 corresponding to the target fixed node 22. It can be seen that as the strength of the signal received from the first base station gradually weakens, the strength of the signal received from the second base station gradually increases. If a section in which the intensity of the signal transmitted from the target fixed node 22 is greater than the intensity of the signal transmitted from the serving fixed node 21 by an offset of the handover condition is continued for a time to trigger (TTT) of the handover condition, The serving fixed node 21 is evaluated as satisfying the handover condition to the target fixed node 22. In this way, the handover unit 154 selectively performs handover to any one of the at least one fixed node 2 based on at least one signal strength measured in step 120. According to the present embodiment, the signal strength used for the evaluation of the handover condition of the mobile node 1 can also be used for wireless positioning of the mobile node 1.

310 단계에서 무선측위모듈(16)의 상대위치 추정부(161)는 센서모듈(17)의 출력 신호를 주기적으로 수신한다. 320 단계에서 무선측위모듈(16)의 상대위치 추정부(161)는 310 단계에서 수신된 센서모듈(17)의 출력 신호의 값으로부터 이동 노드(1)의 이동 거리와 이동 방향을 산출한다. 330 단계에서 이동 노드(1)의 상대위치 추정부(161)는 220 단계에서 산출된 이동 노드(1)의 이동 거리와 이동 방향에 기초하여 이동 노드(1)의 이전 위치에 대한 이동 노드(1)의 현재 위치의 상대적인 변화를 산출함으로써 이동 노드(1)의 이전 위치에 대한 이동 노드(1)의 현재 상대 위치를 추정한다. 예를 들어, 상대위치 추정부(161)는 센서모듈(17)의 출력 신호를 2초마다 주기적으로 수신함으로써 2초마다 이동 노드(1)의 상대 위치를 추정할 수 있다. 여기에서, 이동 노드(1)의 이전 위치는 본 실시예에 따른 무선 측위 방법이 처음으로 실행될 때에는 이동 노드(1)의 파워온 전에 마지막으로 저장되어 있던 위치나 아래에서 설명될 클러스터의 기준점(reference point)이 될 수 있고, 기준점에 대한 상대 위치가 추정된 후에는 현재 추정하고자 하는 상대 위치의 직전에 추정된 상대 위치가 될 수 있다. In step 310, the relative position estimating unit 161 of the wireless positioning module 16 periodically receives the output signal of the sensor module 17. In step 320, the relative position estimator 161 of the wireless positioning module 16 calculates the moving distance and the moving direction of the mobile node 1 from the output signal value of the sensor module 17 received in step 310. In step 330, the relative position estimating unit 161 of the mobile node 1 moves the mobile node 1 to the previous position of the mobile node 1 based on the moving distance and the moving direction of the mobile node 1 calculated in step 220. ), The current relative position of the mobile node 1 with respect to the previous position of the mobile node 1 is estimated by calculating the relative change of the current position. For example, the relative position estimator 161 may estimate the relative position of the mobile node 1 every 2 seconds by periodically receiving the output signal of the sensor module 17 every 2 seconds. Here, the previous location of the mobile node 1 is the location previously stored before the power-on of the mobile node 1 or the reference point of the cluster to be described below when the wireless positioning method according to the present embodiment is executed for the first time. point), and after the relative position with respect to the reference point is estimated, it may be an estimated relative position immediately before the current relative position to be estimated.

아래에서 설명된 바와 같이, 이동 노드(1)의 상대 위치가 변동될 때마다 복수의 상대 위치 별로 각 상대 위치와 함께 각 상대 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기가 저장되기 때문에 상대위치 추정부(161)는 스캔부(152)의 스캔 주기에 동기되어 110 단계에서의 적어도 하나의 신호의 수신 시점에서의 이동 노드(1)의 상대 위치를 주기적으로 추정한다. 바꾸어 말하면, 120 단계에서 신호 처리부(153)는 330 단계에서 추정된 이동 노드(1)의 상대 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 측정한다. 즉, 110~120 단계와 310~330 단계는 상호 동기되어 실행된다. 이동 노드(1)의 상대 위치의 정밀도를 높이기 위하여, 상대위치 추정부(161)는 스캔부(152)의 스캔 주기보다 짧은 주기로 이동 노드(1)의 상대 위치를 산출할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 이동 노드(1)가 어떤 종류의 기기로 구현되는가에 따라 센서모듈(17)의 센서 종류가 달라질 수 있기 때문에 이동 노드(1)의 상대 위치의 추정에는 이동 노드(1)가 어떤 종류의 기기로 구현되는가에 따라 서로 다른 항법 알고리즘이 사용될 수 있다. As described below, each time the relative position of the mobile node 1 changes, the relative position estimation unit (because the intensity of at least one signal received at each relative position along with each relative position is stored for each of the plurality of relative positions) 161 is periodically synchronized with the scan period of the scan unit 152 to periodically estimate the relative position of the mobile node 1 at the time of receiving at least one signal in step 110. In other words, in step 120, the signal processing unit 153 measures the strength of at least one signal received at the relative position of the mobile node 1 estimated in step 330. That is, steps 110 to 120 and steps 310 to 330 are executed in synchronization with each other. In order to increase the accuracy of the relative position of the mobile node 1, the relative position estimator 161 may calculate the relative position of the mobile node 1 at a period shorter than the scan period of the scan unit 152. As described above, since the sensor type of the sensor module 17 may vary according to what kind of device the mobile node 1 is implemented, the mobile node 1 is used to estimate the relative position of the mobile node 1. Different navigation algorithms may be used depending on the type of device being implemented.

예를 들어, 이동 노드(1)가 스마트폰인 경우에 상대위치 추정부(161)는 PDR(Pedestrian Dead Reckoning) 알고리즘을 사용하여 이동 노드(1)의 상대 위치를 추정할 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상대위치 추정부(161)는 센서모듈(17)의 가속도 센서의 출력 신호의 값을 적분함으로써 이동 노드(1)의 이동 거리를 산출하고, 센서모듈(17)의 자이로 센서의 출력 신호의 값을 적분함으로써 이동 노드(1)의 이동 방향을 산출할 수 있다. 이동 노드(1)가 네비게이션 시스템으로서 차량에 탑재되는 경우에 상대위치 추정부(161)는 DR(Dead Reckoning) 알고리즘을 사용하여 이동 노드(1)의 상대 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 상대위치 추정부(161)는 차량의 휠(wheel)에 센서모듈(17)의 가속도 센서와 자이로 센서를 부착함으로써 이동 노드(1)의 이동 거리와 이동 방향을 산출할 수 있다. For example, when the mobile node 1 is a smartphone, the relative location estimator 161 may estimate the relative location of the mobile node 1 using a PDR (Pedestrian Dead Reckoning) algorithm. In more detail, the relative position estimator 161 calculates the moving distance of the mobile node 1 by integrating the value of the output signal of the acceleration sensor of the sensor module 17, and the gyro sensor of the sensor module 17 By integrating the value of the output signal of, the moving direction of the mobile node 1 can be calculated. When the mobile node 1 is mounted on a vehicle as a navigation system, the relative location estimator 161 may estimate the relative location of the mobile node 1 using a dead reckoning (DR) algorithm. For example, the relative position estimator 161 may calculate the moving distance and the moving direction of the mobile node 1 by attaching the acceleration sensor and the gyro sensor of the sensor module 17 to the wheel of the vehicle.

도 4에 도시된 무선 측위 방법이 실행된 후에 다시 실행될 때, 상대위치 추정부(161)는 아래에서 설명될 620 단계에서의 이동 노드(1)의 절대 위치의 추정 이후에는 620 단계에서 추정된 이동 노드(1)의 절대 위치에 대한 이동 노드의 상대 위치를 추정한다. 따라서, 430 단계에서 복수의 시점에 걸친 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴이 생성된 이후, 즉 그 복수의 시점 이후에는 이동 노드(1)의 절대 위치에 대하여 추정된 이동 노드의 상대 위치로부터 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴이 생성된다. 본 실시예에 따르면, 이동 노드(1)의 상대 위치는 계속적으로 이동 노드(1)의 이전 상대 위치를 기준으로 추정되는 것이 아니라, 이동 노드(1)의 상대 위치가 절대 위치로 교체된 때에는 그 절대 위치를 기준으로 추정되기 때문에 이동 노드(1)의 상대 위치 추정이 적용되는 구간은 매우 짧게 되어 상대 위치 추정의 반복에 따른 상대 위치의 오차 누적으로 인한 이동 노드(1)의 절대 위치 오차가 거의 발생하지 않게 된다. When the radio positioning method shown in FIG. 4 is executed and then executed again, the relative position estimating unit 161 estimates the absolute position of the mobile node 1 in step 620, which will be described below, and then moves in step 620. The relative position of the mobile node with respect to the absolute position of the node 1 is estimated. Therefore, in step 430, after the change pattern of at least one signal strength according to the relative change in the position of the mobile node 1 over a plurality of time points is generated, that is, after the plurality of time points, the absolute position of the mobile node 1 A change pattern of at least one signal strength according to a relative change in the position of the mobile node 1 is generated from the estimated relative position of the mobile node with respect to. According to this embodiment, the relative position of the mobile node 1 is not continuously estimated based on the previous relative position of the mobile node 1, but when the relative position of the mobile node 1 is replaced with an absolute position Since it is estimated based on the absolute position, the section to which the relative position estimation of the mobile node 1 is applied becomes very short, so that the absolute position error of the mobile node 1 due to the accumulation of errors in the relative position due to the repetition of the relative position estimation is almost Will not occur.

상술한 바와 같이, 이동 노드(1)의 상대 위치를 추정하기 위한 PDR, DR 알고리즘은 센서의 출력 신호 값의 적분을 통해 이동 노드(1)의 상대 위치를 추정하기 때문에 이동 노드(1)의 상대 위치 추정이 반복될수록 이동 노드(1)의 상대 위치의 오차가 누적된다. 이에 따라, 이동 노드(1)의 상대 위치 추정이 적용되는 구간이 길수록 이동 노드(1)의 상대 위치의 오차는 증가하게 된다. 본 실시예는 이동 노드(1)의 상대 위치가 추정되는 중간 중간에 이동 노드(1)의 상대 위치가 절대 위치로 교체되기 때문에 상대 위치 추정의 반복에 따른 상대 위치의 오차 누적이 거의 발생하지 않게 된다. 이에 따라, 본 실시에 따른 측위의 정확도는 종래의 무선 측위 기술에 PDR, DR 등의 상대 위치 추정 알고리즘을 융합시킨 기법에 비해 매우 높다. As described above, since the PDR and DR algorithms for estimating the relative position of the mobile node 1 estimate the relative position of the mobile node 1 through the integration of the output signal value of the sensor, the relative position of the mobile node 1 The error of the relative position of the mobile node 1 accumulates as the position estimation is repeated. Accordingly, as the section to which the relative position estimation of the mobile node 1 is applied is longer, the error of the relative position of the mobile node 1 increases. In this embodiment, since the relative position of the mobile node 1 is replaced with an absolute position in the middle of which the relative position of the mobile node 1 is estimated, error accumulation of the relative position due to repetition of the relative position estimation hardly occurs. do. Accordingly, the accuracy of positioning according to the present embodiment is very high compared to a technique in which a relative position estimation algorithm such as PDR and DR is fused to a conventional wireless positioning technique.

본 실시예에 따라 이동 노드(1)의 절대 위치가 추정된 후에는 이후 추정되는 이동 노드(1)의 상대 위치마다 절대 위치가 추정될 수도 있고, 이후 추정되는 이동 노드(1)의 상대 위치를 복수 회 추정한 후에 하나의 절대 위치가 추정될 수도 있다. 전자의 경우, 이동 노드(1)의 절대 위치가 추정된 후에는 이동 노드(1)의 이전 위치는 항상 현재 추정하고자 하는 상대 위치의 직전에 추정된 절대 위치가 된다. 후자의 경우, 이동 노드(1)의 이전 위치는 이동 노드(1)의 절대 위치가 추정된 직후에는 현재 추정하고자 하는 상대 위치의 직전에 추정된 절대 위치가 되지만, 그 후에는 상기된 회수만큼 상대 위치가 추정될 때까지는 현재 추정하고자 하는 상대 위치의 직전에 추정된 상대 위치가 된다. After the absolute position of the mobile node 1 is estimated according to the present embodiment, the absolute position may be estimated for each of the estimated relative positions of the mobile node 1, and then the relative position of the estimated mobile node 1 may be determined. After multiple estimation, one absolute position may be estimated. In the former case, after the absolute position of the mobile node 1 is estimated, the previous position of the mobile node 1 is always the absolute position estimated immediately before the relative position to be currently estimated. In the latter case, the previous position of the mobile node 1 becomes the estimated absolute position immediately before the current relative position to be estimated immediately after the absolute position of the mobile node 1 is estimated, but thereafter the relative position by the number of times described above. Until the position is estimated, it becomes the estimated relative position immediately before the current relative position to be estimated.

410 단계에서 무선통신모듈(15)의 데이터 누적부(162)는 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치를 버퍼(163)에 누적하여 저장한다. 즉, 데이터 누적부(162)는 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치를 버퍼(163)에 이미 저장되어 있는 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치에 누적하여 저장한다. 120 단계와 330 단계가 처음으로 실행되는 경우라면, 버퍼(163)에 저장된 신호 세기와 상대 위치가 없기 때문에 데이터 누적부(162)는 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치를 버퍼(163)의 비어 있는 저장 공간에 최초로 저장하게 된다. 그 후에 데이터 누적부(162)는 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치를 버퍼(163)에 항상 누적하여 저장하게 된다.In operation 410, the data accumulation unit 162 of the wireless communication module 15 accumulates and stores at least one signal strength measured in operation 120 and a relative position estimated in operation 330 in the buffer 163. That is, the data accumulator 162 accumulates and stores at least one signal strength measured in step 120 and a relative position estimated in step 330 in at least one signal strength and relative position already stored in the buffer 163. . If steps 120 and 330 are executed for the first time, since there is no signal strength and relative position stored in the buffer 163, the data accumulator 162 estimates at least one signal strength measured in step 120 and estimated in step 330. The relative position is first stored in an empty storage space of the buffer 163. Thereafter, the data accumulator 162 always accumulates and stores at least one signal strength measured in step 120 and a relative position estimated in step 330 in the buffer 163.

버퍼(163)는 신호 처리부(153)에 의해 반복적으로 측정되는 신호 세기와 상대위치 추정부(161)에 의해 반복적으로 추정되는 상대 위치를 누적시키고, 패턴 생성부(164)에 의해 반복적으로 생성되는 패턴 데이터를 누적시키기 위한 용도로 사용된다. 버퍼(163)는 메모리(18)의 저장 공간 중 일부로 구현될 수도 있고, 별도의 기록매체로 구현될 수도 있다. 아래에 설명된 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선 측위에 사용되는 신호 세기 변화 패턴을 생성하기 위해서는 이동 노드(1)의 상대 위치와 그 상대 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호 세기가 필요하다. 본 실시예의 무선 측위에 사용되는 신호 세기 변화 패턴을 생성하기 위해, 410 단계에서 무선통신모듈(15)의 데이터 누적부(162)는 330 단계에서 추정된 이동 노드(1)의 상대 위치가 변동될 때마다 서로 다른 복수의 상대 위치 별로 각 상대 위치와 함께 각 상대 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 누적하여 저장한다.  The buffer 163 accumulates the signal strength repeatedly measured by the signal processing unit 153 and the relative position repeatedly estimated by the relative position estimation unit 161, and is repeatedly generated by the pattern generation unit 164. Used to accumulate pattern data. The buffer 163 may be implemented as a part of the storage space of the memory 18, or may be implemented as a separate recording medium. As described below, the relative position of the mobile node 1 and at least one signal strength received at the relative position are required to generate a signal intensity change pattern used for radio positioning according to the present embodiment. In order to generate a signal strength change pattern used in the wireless positioning of the present embodiment, when the relative position of the mobile node 1 estimated in step 330 changes, the data accumulator 162 of the wireless communication module 15 in step 410 The intensity of at least one signal received at each relative position is accumulated and stored along with each relative position for each of a plurality of different relative positions.

데이터 누적부(162)는 적어도 하나의 고정 노드(2)의 아이디, 이동 노드(1)의 상대 위치, 및 적어도 하나의 고정 노드(2)가 송출한 적어도 하나의 신호의 세기를 하나의 세트로 묶은 신호 세기 세트 RSSmn의 포맷으로 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치를 버퍼(163)에 저장할 수 있다. 여기에서, RSS는 "Received Signal Strength"의 약자이고, 아래첨자의 "m"은 고정 노드(2)의 아이디의 순번을 나타내고, "n"은 이동 노드(1)의 상대 위치의 순번을 나타낸다. 예를 들어, 버퍼(163)에 저장된 신호 세기 세트 RSS23은 상대위치 추정부(161)가 세 번째 상대 위치 추정 시에 두 번째 아이디를 갖는 고정 노드(2)로부터 수신된 신호의 세기를 나타내게 된다. The data accumulator 162 sets the ID of at least one fixed node 2, the relative position of the mobile node 1, and the strength of at least one signal transmitted by the at least one fixed node 2 into one set. In the format of the bundled signal strength set RSS mn , at least one signal strength measured in step 120 and a relative position estimated in step 330 may be stored in the buffer 163. Here, RSS is an abbreviation of "Received Signal Strength", "m" of the subscript indicates the sequence number of the ID of the fixed node 2, and "n" indicates the sequence number of the relative position of the mobile node 1. For example, the signal strength set RSS 23 stored in the buffer 163 indicates the strength of the signal received from the fixed node 2 having the second ID when the relative position estimator 161 estimates the third relative position. .

상술한 바와 같이, 110~120 단계와 310~330 단계는 상호 동기되어 실행된다. 예를 들어, 110~120 단계가 세 번 반복하여 실행되면 310~330 단계도 세 번 반복하여 실행된다. 이와 같이 세 번 반복 실행되는 동안에 이동 노드(1)가 이동하고 있다면, 버퍼(163)에는 세 개의 신호 세기 세트 RSSmn가 하나씩 누적되어 저장된다. 이와 같이 세 번 반복 실행되는 동안에 이동 노드(1)가 정지하고 있다면, 버퍼(163)에는 하나의 신호 세기 세트 RSSmn만이 저장된다. 아래에 설명된 바와 같이, 본 실시예의 무선 측위에 사용되는 신호 세기 변화 패턴은 맵 데이터가 나타내는 지도와의 비교를 위해 일정한 길이를 갖도록 설계될 수 있다. 버퍼(163)에 이러한 일정 길이의 신호 세기 변화 패턴의 생성에 필요한 개수만큼의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}가 저장되어 있는 상태에서 새로운 신호 세기 세트 RSSmn가 발생한 경우, 버퍼(163)에 저장된 신호 세기 세트들 중 가장 오래된 신호 세기 세트 RSSmn가 삭제된 후에 그 대신에 새로운 신호 세기 세트 RSSmn가 저장될 수 있다.As described above, steps 110 to 120 and steps 310 to 330 are executed in synchronization with each other. For example, if steps 110-120 are executed three times, steps 310-330 are also executed three times. As described above, if the mobile node 1 is moving during three iterations, three signal strength sets RSS mn are accumulated and stored in the buffer 163. As such, if the mobile node 1 is stationary during three iterations, only one signal strength set RSS mn is stored in the buffer 163. As described below, the signal intensity change pattern used in the wireless positioning of this embodiment may be designed to have a constant length for comparison with a map represented by map data. When the signal strength set {RSS mn , ...} is stored in the buffer 163 as many times as necessary to generate the signal strength change pattern of a predetermined length, and the new signal strength set RSS mn occurs, the buffer 163 After the oldest signal strength set RSS mn among the signal strength sets stored in) is deleted, a new signal strength set RSS mn may be stored instead.

420 단계에서 무선측위모듈(16)의 패턴 생성부(164)는 사용자에 의해 이동 노드(1)의 측위 시작 명령이 입력되었는가를 확인한다. 이동 노드(1)의 측위는 사용자의 명령 외에 이동 노드(1)에 설치된 어떤 어플리케이션의 명령에 의해서도 시작될 수 있다. 420 단계에서의 확인 결과, 이동 노드(1)의 측위 시작 명령이 입력되었으면 430 단계 및 510 단계로 진행하고, 그렇지 않으면 110 단계 및 310 단계로 돌아간다. 이에 따라, 이동 노드(1)의 측위 시작 명령이 입력될 때까지 110~120 단계, 310~330 단계, 및 410 단계는 반복적으로 실행된다. 본 실시예에 따르면, 고정 노드(2)로부터 수신된 신호의 세기 측정 주기와 이동 노드(1)의 상대 위치의 추정 주기가 충분히 짧기 때문에 이동 노드(1)의 측위 시작 명령의 입력 전에 버퍼(163)에는 매우 많은 개수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}가 저장되어 있게 된다. In step 420, the pattern generating unit 164 of the wireless positioning module 16 checks whether a positioning start command of the mobile node 1 is input by the user. The positioning of the mobile node 1 can be initiated by a command of any application installed on the mobile node 1 in addition to the user's command. As a result of the check in step 420, if the positioning start command of the mobile node 1 is input, the process proceeds to steps 430 and 510, otherwise it returns to steps 110 and 310. Accordingly, steps 110 to 120, steps 310 to 330, and steps 410 are repeatedly executed until a positioning start command of the mobile node 1 is input. According to the present embodiment, since the period for measuring the strength of the signal received from the fixed node 2 and the estimation period for the relative position of the mobile node 1 are sufficiently short, the buffer 163 before input of the positioning start command of the mobile node 1 ), A very large number of signal strength sets {RSS mn , ...} are stored.

예를 들어, 사용자가 디스플레이패널(13)에 표시된 네비게이션 어플리케이션의 아이콘을 클릭하면, 터치패널(12)은 프로세서(11)로 네비게이션 어플리케이션의 실행을 위한 사용자의 터치 입력을 전달한다. 이어서, 프로세서(11)는 무선측위모듈(16)의 패턴 생성부(164)와 클러스터 선정부(165)에 이동 노드(1)의 측위 시작 명령을 입력함으로써 무선측위모듈(16)을 구동시키고, 이동 노드(1)의 측위가 시작된다. 본 실시예에서, 프로세서(11)가 무선측위모듈(16)을 구동시킨다는 것은 무선측위모듈(16)의 데이터 누적부(162)와 상대위치 추정부(161) 외의 다른 구성요소를 구동시킴을 의미한다. 데이터 누적부(162)와 상대위치 추정부(161)는 이동 노드(1)의 측위 시작 명령 입력 여부와 무관하게 이동 노드(1)의 파워온 시에 구동된다. For example, when the user clicks the icon of the navigation application displayed on the display panel 13, the touch panel 12 transmits the user's touch input for the execution of the navigation application to the processor 11. Subsequently, the processor 11 drives the wireless positioning module 16 by inputting a positioning start command of the mobile node 1 to the pattern generation unit 164 and the cluster selection unit 165 of the wireless positioning module 16, The positioning of the mobile node 1 begins. In this embodiment, that the processor 11 drives the wireless positioning module 16 means that other components besides the data accumulator 162 and the relative position estimator 161 of the wireless positioning module 16 are driven. do. The data accumulator 162 and the relative position estimator 161 are driven when the mobile node 1 is powered on, regardless of whether the mobile node 1 has entered a positioning start command.

대한민국특허출원 제10-2017-0121851호 "고정확도의 무선 측위 방법 및 장치", 대한민국특허출원 제10-2017-0124038호 "경로 변화에 강인한 고정확도의 복합 측위 방법 및 장치" 등과 같은 종래기술은 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 이용하여 이동 노드(1)의 절대 위치를 추정하는 무선 측위 기술을 개시하고 있다. 그러나, 이 종래기술은 이동 노드(1)의 측위가 시작된 경우에 비로소 이동 노드(1)의 상대 위치 추정을 시작한다. 그 결과, 이동 노드(1)의 측위 초기에는 이동 노드(1)의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 신호 세기 변화 패턴의 길이를 충분히 길게 확보할 수 없어 이동 노드(1)의 측위 초기에는 이동 노드(1)의 측위 정확도가 낮다는 단점이 있다. 특히, 넓은 지역에 걸쳐 신호 세기의 변화가 거의 없는 LTE 신호를 이용하여 이동 노드(1)의 위치를 추정하는 경우에 이동 노드(1)의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 정도의 길이를 갖는 신호 세기 변화 패턴을 확보하는 데에는 상당한 시간이 소요되기 때문에 이동 노드(1)의 측위 초기의 측위 정확도가 매우 낮다. Korean Patent Application No. 10-2017-0121851 "High-accuracy wireless positioning method and apparatus", Korean Patent Application No. 10-2017-0124038 "High-accuracy composite positioning method and apparatus robust to change of path" Disclosed is a wireless positioning technique for estimating the absolute position of a mobile node 1 using a pattern of at least one change in signal strength according to a relative change in the position of the mobile node 1. However, this prior art only starts to estimate the relative position of the mobile node 1 when the positioning of the mobile node 1 has started. As a result, the length of the signal intensity change pattern cannot be sufficiently long to accurately estimate the absolute position of the mobile node 1 at the initial stage of positioning of the mobile node 1, so that the mobile node 1 moves at the initial stage of positioning. The disadvantage is that the positioning accuracy of the node 1 is low. In particular, when the position of the mobile node 1 is estimated by using an LTE signal with little change in signal strength over a large area, a signal having a length sufficient to accurately estimate the absolute position of the mobile node 1 Since it takes a considerable time to secure the intensity change pattern, the positioning accuracy of the initial positioning of the mobile node 1 is very low.

고정 노드(2)로부터 송출된 신호의 세기는 이동 노드(1)의 핸드오버를 위해 이동 노드(1)의 파워온 즉시 계속적으로 측정되기 때문에 이동 노드(1)의 파워온 즉시 이동 노드(1)의 상대 위치도 함께 계속적으로 측정될 수 있도록 한다면 이동 노드(1)의 측위 시작 시점에서 이동 노드(1)의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 신호 세기 변화 패턴의 길이를 충분히 길게 확보할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 데이터 누적부(162)와 상대위치 추정부(161)는 이동 노드(1)의 측위 시작 명령 입력 여부와 무관하게 이동 노드(1)의 파워온 시에 구동되기 때문에 이동 노드(1)의 측위 시작 명령 입력 전에 이동 노드의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 충분히 많은 개수의 신호 세기와 상대 위치가 이동 노드(1)의 측위 시작 시점에서 버퍼(163)에 저장되어 있을 가능성이 매우 높다. 그 결과, 이동 노드(1)의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 충분한 길이의 신호 세기 변화 패턴을 이동 노드(1)의 측위 시작 시점에 확보할 수 있으며, 그에 따라 넓은 지역에 걸쳐 신호 세기의 변화가 거의 없는 LTE 신호를 이용하여 이동 노드의 위치를 추정하는 경우에도 이동 노드(1)의 측위 초기의 측위 정확도가 대폭 향상될 수 있다. Since the strength of the signal transmitted from the fixed node 2 is continuously measured immediately after power-on of the mobile node 1 for handover of the mobile node 1, the mobile node 1 immediately turns on the power-on of the mobile node 1 If it is possible to continuously measure the relative position of the mobile node 1, the length of the signal strength change pattern can be secured long enough to accurately estimate the absolute position of the mobile node 1 at the start of positioning. . According to this embodiment, since the data accumulator 162 and the relative position estimator 161 are driven at the power-on of the mobile node 1 regardless of whether the mobile node 1 has entered a positioning start command or not, the mobile node Possibility that a sufficient number of signal strengths and relative positions are stored in the buffer 163 at the start of positioning of the mobile node 1 so as to accurately estimate the absolute position of the mobile node before entering the positioning start command of (1). This is very high. As a result, a signal intensity change pattern of a length sufficient to accurately estimate the absolute position of the mobile node 1 can be secured at the starting point of positioning of the mobile node 1, and accordingly, the signal strength of the mobile node 1 can be measured over a large area. Even when the position of the mobile node is estimated using the LTE signal with little change, positioning accuracy of the initial positioning of the mobile node 1 can be greatly improved.

430 단계에서 이동 노드(1)의 패턴 생성부(164)는 410 단계에서 버퍼(163)에 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성한다. 이와 같이 생성된 신호 세기 변화 패턴은 앞으로의 이동 노드(1)의 이동에 맞추어 그 신호 세기 변화 패턴으로부터 오래된 신호 세기를 제거하고 새로운 신호 세기를 부가하는 방식으로 그 신호 세기 변화 패턴을 갱신하기 위하여 버퍼(163)에 저장된다. 보다 상세하게 설명하면, 패턴 생성부(164)는 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 이동 노드(1)의 현재 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기 패턴을 생성하고, 이와 같이 생성된 적어도 하나의 신호의 세기 패턴을 이동 노드(1)의 현재 상대 위치의 직전 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 패턴에 연속적으로 나열함으로써 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성한다. In step 430, the pattern generating unit 164 of the mobile node 1 at least one signal according to the relative change in the position of the mobile node 1 from at least one signal strength and the relative position stored in the buffer 163 in step 410. Create a pattern of change in intensity. The generated signal strength change pattern is buffered to update the signal strength change pattern in such a way that the old signal strength is removed from the signal strength change pattern and new signal strength is added according to the movement of the moving node 1 in the future. 163. In more detail, the pattern generator 164 generates at least one signal strength and a signal strength pattern received at a current location of the mobile node 1 from a relative location and at least one signal strength last stored in the buffer 163. Then, the relative change in the position of the mobile node 1 is successively arranged in the pattern of the at least one signal received at the position immediately before the current relative position of the mobile node 1 by generating the intensity pattern of at least one signal thus generated. Generates a change pattern of at least one signal strength according to.

여기에서, 이동 노드(1)의 현재 위치란 330 단계에서 현재 추정된 상대 위치를 의미하고, 이동 노드(1)의 현재 위치의 직전 위치란 330 단계에서 추정된 상대 위치와는 다른 값을 갖는 상대 위치로서 330 단계에서의 상대 위치 추정 이전에 마지막으로 추정된 상대 위치를 의미한다. 즉, 이동 노드(1)의 현재 위치란 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 상대 위치를 의미하고, 이동 노드(1)의 현재 위치의 직전 위치란 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 상대 위치의 저장 시점 직전에 버퍼(163)에 저장된 상대 위치를 의미한다. 본 실시예에 따른 무선 측위 방법은 이동 노드(1)가 어떤 경로로 이동할 때에 실시간으로 그것의 현재 절대 위치를 반복적으로 추정하기 위한 방법으로서 도 2에 도시된 무선 측위 장치가 구동되는 동안에 도 3에 도시된 단계들은 계속적으로 반복된다.Here, the current position of the mobile node 1 means a relative position currently estimated in step 330, and a position immediately before the current position of the mobile node 1 has a different value from the relative position estimated in step 330. As the position, it means the relative position last estimated before the relative position estimation in step 330. That is, the current position of the mobile node 1 means the relative position last stored in the buffer 163, and the position immediately before the current position of the mobile node 1 is the storage time of the last position stored in the buffer 163 Refers to the relative position stored in the buffer 163 immediately before. The wireless positioning method according to the present embodiment is a method for repeatedly estimating its current absolute position in real time when the mobile node 1 moves in a certain path, as shown in FIG. 3 while the wireless positioning device shown in FIG. 2 is running. The steps shown are continuously repeated.

상술한 바와 같이, 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치는 신호 세기 세트 RSSmn의 포맷으로 버퍼(163)에 저장된다. 이동 노드(1)의 측위 시작 명령이 입력된 후에 처음으로 430 단계가 실행되는 경우라면, 패턴 생성부(164)는 이동 노드(1)의 측위 시작 명령의 입력 전에 버퍼(163)에 저장된 복수의 모든 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}로부터 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성한다. 이동 노드(1)의 측위 시작 명령의 입력 후에 430 단계가 실행되는 경우라면, 패턴 생성부(164)는 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 신호 세기 세트 RSSmn로부터 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성한다. As described above, the at least one signal strength measured in step 120 and the relative position estimated in step 330 are stored in the buffer 163 in the format of the signal strength set RSS mn . If step 430 is executed for the first time after the positioning start command of the mobile node 1 is input, the pattern generating unit 164 stores a plurality of data stored in the buffer 163 before inputting the positioning start command of the mobile node 1. From at least one signal strength set {RSS mn , ...}, a change pattern of at least one signal strength according to a relative change in the position of the mobile node 1 is generated. If step 430 is executed after input of the positioning start command of the mobile node 1, the pattern generator 164 is relative to the position of the mobile node 1 from the signal strength set RSS mn last stored in the buffer 163 A change pattern of at least one signal strength according to the change is generated.

본 실시예에 따르면, 이동 노드(1)가 이동함에 따라 330 단계에서 추정된 각 상대 위치별로 복수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}가 버퍼(163)에 순차적으로 누적되어 저장된다. 120 단계에서의 신호 세기 측정 주기와 330 단계에서의 상대 위치 추정 주기가 매우 짧기 때문에 이동 노드(1)의 측위 시작 명령이 입력된 후에 처음으로 430 단계가 실행되는 경우에 버퍼(163)에는 복수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}가 저장되어 있게 된다. 따라서, 이동 노드(1)의 측위 시작 명령이 입력된 후에 처음으로 430 단계가 실행되는 경우라면, 패턴 생성부(164)는 버퍼(163)에 순차적으로 누적되어 저장된 복수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}의 누적 순서에 따라 차례대로, 즉 FIFO(First In First Out) 방식에 따라 각 신호 세기 세트 RSSmn 별로 적어도 하나의 신호의 세기 패턴을 생성하여 연속적으로 나열함으로써 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성한다. According to this embodiment, as the mobile node 1 moves, a plurality of signal strength sets {RSS mn , ...} are sequentially accumulated and stored in the buffer 163 for each relative position estimated in step 330. Since the signal strength measurement period in step 120 and the relative position estimation period in step 330 are very short, the buffer 163 has a plurality of buffers 163 when the location start command of the mobile node 1 is input for the first time. The signal strength set {RSS mn , ...} is stored. Accordingly, if step 430 is executed for the first time after the positioning start command of the mobile node 1 is input, the pattern generator 164 sequentially accumulates and stores a plurality of signal strength sets in the buffer 163 {RSS mn , ...} by sequentially generating and sequentially listing at least one signal strength pattern for each signal strength set RSS mn according to the cumulative order of FIFO (First In First Out) method. A change pattern of at least one signal strength according to a relative change in the position of the is generated.

430 단계가 처음으로 실행된 후에 430 단계가 다시 실행되는 경우, 패턴 생성부(164)는 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 신호 세기 세트 RSSmn로부터 이동 노드(1)의 현재 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기 패턴을 생성하고, 이와 같이 생성된 적어도 하나의 신호의 패턴을 이동 노드(1)의 현재 위치의 직전 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기 패턴에 연속적으로 나열함으로써 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성한다. 버퍼(163)에 저장된 복수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}로부터 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 경우도 상기된 과정이 연속적으로 복수 회 반복된다는 점에서 차이가 있을 뿐, 신호 세기 변화 패턴이 생성되는 원리는 동일하다. 이하에서는 본 실시예의 신호 세기 변화 패턴이 생성되는 과정에 대해서 도 7에 도시된 흐름도를 참조하면서 상세하게 설명하기로 한다. If step 430 is executed again after step 430 is executed for the first time, the pattern generator 164 receives at least one received from the current position of the mobile node 1 from the signal strength set RSS mn last stored in the buffer 163. The mobile node (1) by generating the signal strength pattern of and continuously listing the pattern of at least one signal thus generated in the signal strength pattern of at least one signal received at a position immediately before the current location of the mobile node (1). ) Generates a change pattern of at least one signal strength according to a relative change in position. The above process is also continuous when generating at least one signal intensity change pattern according to a relative change in the position of the mobile node 1 from a plurality of signal intensity sets {RSS mn , ...} stored in the buffer 163. There is only a difference in that it is repeated multiple times, and the principle of generating a signal intensity change pattern is the same. Hereinafter, a process in which the signal strength change pattern of the present embodiment is generated will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. 7.

도 6은 도 4의 430 단계에서의 패턴 형성 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (a)를 참조하면, 고정 노드(2)로부터 송출되는 신호의 세기는 대략적으로 고정 노드(2)로부터의 거리의 제곱에 반비례하여 감쇄된다. 사용자가 고정 노드(2)에 접근했다가 멀어지는 경우에, 사용자가 휴대하는 이동 노드(1)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같은 세기의 신호를 수신하게 된다. 일반적으로, 사용자는 항상 일정한 속도로 보행하지는 않으며 보행 중에 일시적으로 정지할 수도 있다. 사용자가 일시적으로 정지하고 있는 동안에는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 무선 측위 방법이 여러 번 반복하여 실행되더라도 고정 노드(2)로부터 송출되는 신호의 세기는 거의 동일하게 측정된다. 도 6의 (b)의 x축은 신호가 측정된 시점을 나타내고, y축은 신호 세기를 나타낸다. 도 6의 (c)의 x축은 이동 노드(1)의 상대 위치(RL, Relative Location) 나타내고, y축은 신호 세기를 나타낸다.6 is a view for explaining the pattern forming principle in step 430 of FIG. Referring to (a) of FIG. 6, the intensity of the signal transmitted from the fixed node 2 is attenuated roughly in inverse proportion to the square of the distance from the fixed node 2. When the user approaches and moves away from the fixed node 2, the mobile node 1 carried by the user receives a signal having an intensity as shown in Fig. 6A. In general, the user does not always walk at a constant speed and may temporarily stop while walking. While the user is temporarily stopped, as shown in FIG. 6 (b), even if the radio positioning method shown in FIG. 4 is repeatedly executed, the strength of the signal transmitted from the fixed node 2 is almost the same. Is measured. The x-axis of FIG. 6 (b) represents the point at which the signal was measured, and the y-axis represents the signal strength. 6 (c), the x-axis represents the relative position (RL) of the mobile node 1, and the y-axis represents the signal strength.

도 4에 도시된 무선 측위 방법이 실행될 때마다 고정 노드(2)로부터 송출되는 신호의 세기가 측정되므로 고정 노드(2)로부터 송출되는 신호의 세기는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같은 연속적인 곡선의 형태로 표시되지 않으며, 실제로는 신호 세기에 대응하는 높이에 표시된 도트들이 연속적으로 나열된 형태로 표시된다. 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 패턴 생성부(164)에 의해 생성되는 신호 세기의 변화 패턴은 이동 노드(1)의 서로 다른 복수의 상대 위치에서 수신된 신호의 세기의 연속적 나열로 표현된다. 따라서, 패턴 생성부(164)에 의해 생성되는 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴은 서로 다른 복수의 상대 위치 별로 저장된 적어도 하나의 신호의 세기의 연속적 나열로 표현되는 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴이라고 말할 수 있다. Since the intensity of the signal transmitted from the fixed node 2 is measured each time the wireless positioning method shown in FIG. 4 is executed, the intensity of the signal transmitted from the fixed node 2 is continuous as shown in FIG. 6 (b). It is not displayed in the form of a curved line, but in practice, dots displayed at a height corresponding to the signal strength are displayed in a continuous arrangement. As shown in (c) of FIG. 6, the change pattern of the signal strength generated by the pattern generator 164 is a continuous sequence of signal strengths received at a plurality of different relative positions of the mobile node 1 Is expressed. Accordingly, at least one signal intensity change pattern generated by the pattern generator 164 is a change pattern of at least one signal intensity expressed by a continuous sequence of at least one signal intensity stored for a plurality of different relative positions. I can tell.

측위 서버(3)의 데이터베이스에는 본 실시예에 따른 무선 측위 서비스가 제공되는 전 지역에서 수집한 신호 세기의 분포의 패턴을 나타내는 라디오맵이 저장되어 있다. 사용자가 동일한 경로로 여러 번 반복하여 이동한다고 할 때에 그 경로의 완주에 소요되는 시간은 일반적으로 모두 다르다. 사용자의 이동 경로가 동일한 경우에 그 경로의 완주에 소요되는 시간이 서로 다르다 하더라도 그 경로 상에 있는 사용자의 여러 위치는 동일하게 된다. 따라서, 라디오맵에 고정 노드(2)로부터 송출된 신호의 수신 시점을 반영하는 것은 불가능할 뿐만 아니라 불필요하다. 즉, 라디오맵은 무선 측위 서비스가 제공되는 전 지역에서 수집한 수많은 신호에 대해 어떤 신호를 송출한 고정 노드(2)의 아이디, 그 신호를 수신한 지점의 절대 위치, 및 그 신호의 세기가 반영된 신호 세기의 분포 패턴 형태의 지도로 표현된다. In the database of the positioning server 3, a radio map indicating a pattern of distribution of signal strength collected in all regions where a wireless positioning service according to the present embodiment is provided is stored. When a user repeats moving multiple times on the same route, the time taken to complete the route is generally different. In the case where the user's movement path is the same, even if the time required to complete the path is different, the various locations of the user on the path are the same. Therefore, it is not only impossible but also unnecessary to reflect the reception time point of the signal transmitted from the fixed node 2 in the radio map. That is, the radio map reflects the ID of the stationary node 2 that has transmitted a signal, the absolute position of the point where the signal is received, and the strength of the signal for a number of signals collected from all regions where wireless positioning service is provided. It is expressed as a map in the form of a distribution pattern of signal strength.

본 실시예에 따라 이동 노드(1)의 절대 위치를 추정하기 위해서는 이러한 라디오맵에 매칭 가능한 패턴이 생성되어야 한다. 이동 노드(1)의 측위는 이동 노드(1)의 위치를 모르는 상태에서 수행되므로, 이동 노드(1)는 그것의 상대 위치를 주기적으로 추정하고, 이와 같이 주기적으로 추정된 상대 위치가 변동될 때마다 서로 다른 복수의 상대 위치 별로 각 상대 위치와 함께 각 상대 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 저장한다. 라디오맵의 좌표값을 매기기 위해서, 무선 측위 서비스가 제공되는 현실 세계의 지역은 눈금과 눈금간 거리가 일정한 격자 구조로 분할된다. 라디오맵 상에서 어떤 지점의 절대 위치의 값은 이러한 단위의 분해능을 갖는 2차원 좌표로 표현되기 때문에 패턴 생성부(164)에 의해 생성되는 패턴은 가급적 라디오맵의 좌표 분해능과 동일하거나 배수 비율로 낮은 분해능으로 이동 노드(1)의 상대 위치가 추정됨이 바람직하다. In order to estimate the absolute position of the mobile node 1 according to the present embodiment, a pattern that can be matched to this radio map must be generated. Since the positioning of the mobile node 1 is performed without knowing the position of the mobile node 1, the mobile node 1 periodically estimates its relative position, and whenever the periodically estimated relative position changes as described above, The strength of at least one signal received at each relative location is stored along with each relative location for a plurality of different relative locations. In order to determine the coordinates of the radio map, the real world area where the wireless positioning service is provided is divided into a grid structure in which the distance between the scales is constant. Since the value of the absolute position of a point on the radio map is expressed in two-dimensional coordinates having the resolution of this unit, the pattern generated by the pattern generator 164 is preferably the same as the coordinate resolution of the radio map or has a low resolution at a multiple ratio. It is preferable that the relative position of the mobile node 1 is estimated.

도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 사용자가 일시적으로 정지 상태에 있음에 따라 이동 노드(1)의 복수의 상대 위치에서 수신된 복수의 신호의 세기를 나타내는 복수의 도트가 밀집되어 있을 수 있다. 이 경우, 서로 밀집되어 있는 복수의 도트간 최대 거리가 라디오맵의 좌표 분해능 단위, 즉 이동 노드(1)의 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 서로 밀집되어 있는 복수의 도트는 마치 하나의 도트로서 하나의 신호 세기를 나타내는 것과 같은 효과가 발생되면서 신호 세기의 변화 패턴이 생성되는 결과를 낳게 된다. 예를 들어, 라디오맵의 좌표 분해능 단위가 1 미터라고 한다면, 1 미터 내에 몰려 있는 여러 개의 도트들은 마치 하나의 도트로서 하나의 신호 세기를 나타내는 것과 같은 효과가 발생되면서 신호 세기의 변화 패턴이 생성되는 결과를 낳게 된다.As illustrated in FIG. 6C, a plurality of dots indicating intensity of a plurality of signals received at a plurality of relative positions of the mobile node 1 may be densely packed as the user is temporarily stopped. have. In this case, if the maximum distance between a plurality of dots densely packed with each other is within a distance corresponding to a coordinate resolution unit of the radio map, that is, a resolution unit of coordinates for indicating the relative position of the mobile node 1, the plurality of clusters densely packed with each other A dot is a dot, and the same effect as representing one signal strength occurs, resulting in a pattern of change in signal strength. For example, if the coordinate resolution unit of the radio map is 1 meter, multiple dots clustered within 1 meter have the same effect as representing a single signal strength as a single dot, and a variation pattern of signal strength is generated. Results.

410 단계에서 데이터 누적부(162)는 330 단계에서 추정된 상대 위치가 그 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치와 동일한 경우에 120 단계에서 추정된 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치를 저장하지 않고 폐기할 수 있다. 110~120 단계와 310~330 단계가 상호 동기되어 반복적으로 실행됨에 따라 110~120 단계의 실행 결과로서의 신호 세기와 310~330 단계의 실행 결과로서의 상대 위치가 반복적으로 출력된다. 사용자가 일시적으로 정지하고 있는 동안에는 상술한 바와 같이, 310~330 단계가 반복적으로 실행되더라도 이동 노드(1)의 상대 위치가 동일하게 추정되며 고정 노드(2)로부터 송출되는 신호의 세기 역시 거의 동일하게 측정된다. In step 410, the data accumulator 162 measures at least one signal strength estimated in step 120 and 330 when the relative position estimated in step 330 is equal to the relative position of the mobile node estimated immediately before the estimation of the relative position. The relative position estimated in the step can be discarded without saving. As steps 110 to 120 and steps 310 to 330 are repeatedly executed in synchronization with each other, signal strength as a result of execution of steps 110 to 120 and relative positions as a result of execution of steps 310 to 330 are repeatedly output. As described above, while the user is temporarily stopped, even if steps 310 to 330 are repeatedly executed, the relative position of the mobile node 1 is estimated to be the same, and the strength of the signal transmitted from the fixed node 2 is also almost the same. Is measured.

본 실시예의 무선 측위에 사용되는 신호 세기 변화 패턴은 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴이므로 이동 노드(1)의 상대 위치가 동일하게 반복적으로 추정되는 동안에 120 단계에서 측정된 신호 세기를 누적하여 저장하는 것은 버퍼(163)의 저장 공간을 낭비하는 결과를 초래하고 패턴 생성부(164)가 신호 세기 변화 패턴을 생성할 때에 불필요한 데이터를 제거해야 하는 부담을 갖게 된다. 이에 따라, 본 실시예에서는 버퍼(163)에 저장된 상대 위치와 동일한 상대 위치가 추정되면 그 상대 위치에서 새롭게 수신된 신호의 세기는 저장되지 않고 폐기된다. Since the signal intensity change pattern used for the wireless positioning of the present embodiment is a change pattern of at least one signal intensity according to the relative change in the position of the mobile node, in step 120 while the relative position of the mobile node 1 is repeatedly estimated in the same way Accumulating and storing the measured signal strength results in wasting storage space of the buffer 163 and has a burden of removing unnecessary data when the pattern generator 164 generates the signal strength change pattern. Accordingly, in this embodiment, if the same relative position as the relative position stored in the buffer 163 is estimated, the strength of the newly received signal at that relative position is not stored and discarded.

사용자가 일시적으로 정지하고 있음에 따라 이동 노드(1)의 상대 위치가 계속적으로 동일하게 추정되는 경우에 고정 노드(2)로부터 송출되는 신호의 세기는 통신 채널간의 신호 간섭, 장애물 발생 등과 같은 여러 가지 원인에 기인하여 변동될 수 있다. 고정 노드(2)로부터 송출되는 신호의 세기에 대한 측정값의 정확도를 높이기 위하여, 410 단계에서 데이터 누적부(162)는 330 단계에서 추정된 상대 위치가 그 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치와 동일한 경우에 그 상대 위치에서 새롭게 수신된 신호의 세기를 폐기하지 않고 120 단계에서 추정된 측정된 신호 세기와 그 직전에 추정된 상대 위치와 함께 저장된 신호 세기의 평균을 저장할 수도 있다. 예를 들어, 사용자가 1분 동안 정지해 있다면 이동 노드(1)의 동일한 상대 위치가 30번 반복적으로 추정된다. 이 경우, 110~120 단계의 반복적 실행에 따라 30번 반복 측정된 신호 세기의 평균이 버퍼(163)에 저장됨에 따라 그 상대 위치에서 수신된 신호의 세기에 대한 측정값 정확도가 높아질 수 있게 된다.When the relative position of the mobile node 1 is continuously estimated to be the same as the user is temporarily stopped, the strength of the signal transmitted from the fixed node 2 may be various, such as signal interference between communication channels and occurrence of obstacles. It may fluctuate due to the cause. In order to increase the accuracy of the measured value for the strength of the signal transmitted from the fixed node 2, in step 410, the data accumulator 162 is a mobile node whose relative position estimated in step 330 is estimated immediately before estimation of the relative position. In the same case as the relative position of, the average of the signal strength stored together with the measured signal strength estimated at step 120 and the relative position estimated immediately before may be stored without discarding the strength of the newly received signal at the relative location. For example, if the user is stationary for 1 minute, the same relative position of the mobile node 1 is repeatedly estimated 30 times. In this case, as the average of the signal strength measured 30 times repeatedly according to the repetitive execution of steps 110 to 120 is stored in the buffer 163, the accuracy of the measured value for the strength of the signal received at the relative position can be increased.

여기에서, 30 단계에서 추정된 상대 위치와 그 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치의 동일은 두 좌표값이 일치하는 경우뿐만 아니라 30 단계에서 추정된 상대 위치와 그 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치의 거리 차이가 이동 노드의 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리, 예를 들어 1 미터 내인 경우를 포함할 수 있다. 즉, 410 단계에서 데이터 누적부(162)는 330 단계에서 추정된 상대 위치와 그 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치의 거리 차이가 이동 노드(1)의 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 120 단계에서 추정된 측정된 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치를 저장하지 않고 폐기할 수도 있고, 120 단계에서 추정된 측정된 신호 세기와 그 직전에 추정된 상대 위치와 함께 저장된 신호 세기의 평균을 저장할 수도 있다. Here, the equality of the relative position estimated in step 30 and the relative position of the mobile node estimated immediately before the estimation of the relative position is not only the case where the two coordinate values coincide, but also the estimation of the relative position estimated in step 30 and its relative position It may include a case in which a distance difference of a relative position of a mobile node estimated immediately before is a distance corresponding to a resolution unit of coordinates for indicating a relative position of a mobile node, for example, within 1 meter. That is, in step 410, the data accumulator 162 is configured to indicate the relative position of the mobile node 1 when the distance difference between the relative position estimated in step 330 and the relative position of the mobile node estimated immediately before the estimation of the relative position. If it is within a distance corresponding to the resolution unit of the coordinates, the measured signal strength estimated in step 120 and the relative position estimated in step 330 may be discarded without storing, and the measured signal strength estimated in step 120 and immediately before the estimated You can also store the average of the stored signal strengths along with the relative positions.

도 7은 도 4에 도시된 410~430 단계의 상세 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 도 4에 도시된 410 단계는 도 3에 도시된 데이터 누적부(162)에 의해 수행되는 다음과 같은 단계들로 구성되고, 430 단계는 도 3에 도시된 패턴 생성부(164)에 의해 수행되는 다음과 같은 단계들로 구성된다. 420 단계는 위에서 설명된 바와 동일하므로 이것에 대한 설명은 상술된 설명으로 갈음하기로 한다. 411 단계에서 데이터 누적부(162)는 신호 처리부(153)와 상대위치 추정부(161)로부터 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 330 단계에서 추정된 상대 위치를 입력받는다. 412 단계에서 데이터 누적부(162)는 411 단계에서 입력받은 이동 노드(1)의 상대 위치, 즉 330 단계에서 추정된 상대 위치와 이 상대 위치의 직전 상대 위치의 거리 차이가 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내인가를 확인한다. 여기에서, 이동 노드(1)의 직전 상대 위치는 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 신호 세기 세트 RSSmn의 상대 위치를 의미한다. 7 is a detailed flowchart of steps 410 to 430 shown in FIG. 4. Referring to FIG. 7, step 410 shown in FIG. 4 is composed of the following steps performed by the data accumulator 162 shown in FIG. 3, and step 430 is the pattern generator shown in FIG. 3 ( 164) consists of the following steps. Step 420 is the same as described above, so a description of this will be replaced with the above-described description. In step 411, the data accumulator 162 receives at least one signal strength measured in step 120 and a relative position estimated in step 330 from the signal processor 153 and the relative position estimator 161. In step 412, the data accumulator 162 is configured to indicate the relative position of the relative position of the mobile node 1 received in step 411, that is, the distance between the estimated relative position in step 330 and the relative position immediately before the relative position. Check if it is within the distance corresponding to the resolution unit of the coordinates. Here, the relative position immediately before the mobile node 1 means the relative position of the signal strength set RSS mn last stored in the buffer 163.

412 단계에서의 확인 결과, 이동 노드(1)의 현재 상대 위치와 직전 상대 위치의 거리 차이가 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 420 단계로 진행하고, 그렇지 않으면 413 단계로 진행한다. 이와 같이, 330 단계에서 추정된 상대 위치와 이 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드(1)의 상대 위치의 거리 차이가 이동 노드(1)의 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 아래에서 설명될 413, 414 단계에서의 신호 세기 세트 RSSmn의 생성 및 저장은 생략될 수 있다. 상술한 바와 같이, 도 4에 도시된 무선 측위 방법이 여러 번 반복하여 실행됨에 따라 이동 노드(1)의 상대 위치가 복수 회 측정되고, 이러한 복수의 상대 위치간의 최대 거리가 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내인 경우에 복수의 상대 위치에 대한 복수의 신호 세기가 패턴 생성부(164)에서의 패턴 생성 과정에 반영되더라도 마치 하나의 상대 위치로서 하나의 신호 세기를 나타내는 것과 같은 효과가 발생되면서 신호 세기의 변화 패턴이 생성되는 결과를 낳게 된다. As a result of the check in step 412, if the distance difference between the current relative position of the mobile node 1 and the previous relative position is within a distance corresponding to the resolution unit of the coordinates, the process proceeds to step 420, otherwise proceeds to step 413. In this way, the distance difference between the relative position estimated in step 330 and the relative position of the mobile node 1 estimated immediately before the estimation of the relative position corresponds to a resolution unit of coordinates for indicating the relative position of the mobile node 1 If the distance is within the range, generation and storage of the signal strength set RSS mn in steps 413 and 414, which will be described below, may be omitted. As described above, as the wireless positioning method shown in FIG. 4 is repeatedly executed several times, the relative position of the mobile node 1 is measured multiple times, and the maximum distance between the plurality of relative positions corresponds to the resolution unit of coordinates In the case of within a certain distance, even if a plurality of signal strengths for a plurality of relative positions are reflected in the pattern generation process in the pattern generator 164, the signal strength is generated as if an effect such as representing one signal strength as one relative position occurs. This will result in a change pattern of.

따라서, 412 단계를 거치지 않고 411 단계로부터 바로 423 단계로 진행하더라도 본 실시예에 따른 측위의 정확도에 영향을 주지 않게 된다. 다만, 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내의 여러 위치에서 신호 세기를 반복적으로 표시하게 되면 패턴 생성부(164)에 의해 생성된 신호 세기의 변화 패턴의 형태에는 거의 영향을 주지 않음에도 불구하고 이러한 반복된 신호 세기의 표시 과정은 이동 노드(1)의 그래픽 데이터 처리량을 증가시킴에 따라 무선 측위의 실시간성에 영향을 줄 수 있기 때문에 이동 노드(1)의 그래픽 데이터 처리 성능이 낮을 경우에 413, 414 단계에서의 신호 세기 세트의 생성 및 저장의 생략은 유용할 수 있다. Therefore, even if the process proceeds directly to step 423 from step 411 without going through step 412, the accuracy of positioning according to the present embodiment is not affected. However, if the signal strength is repeatedly displayed at various positions within a distance corresponding to the resolution unit of the coordinate, the repetition of the signal strength may be changed even though it has little effect on the shape of the change pattern of the signal strength generated by the pattern generator 164. Since the process of displaying the signal strength increases the throughput of the graphic data of the mobile node 1, it can affect the real-time performance of the radio positioning, so if the performance of processing the graphic data of the mobile node 1 is low, steps 413 and 414. The omission of generation and storage of the signal strength set at can be useful.

413 단계에서 데이터 누적부(162)는 고정 노드(2)의 아이디, 330 단계에서 추정된 이동 노드(1)의 상대 위치, 및 120 단계에서 측정된 신호 세기를 하나의 세트로 묶은 신호 세기 세트 RSSmn를 생성한다. 413 단계에서 데이터 누적부(162)는 413 단계에서 생성된 신호 세기 세트 RSSmn를 버퍼(163)에 저장한다. 도 4에 도시된 무선 측위 방법이 반복되어 실행되는 과정에서 버퍼(163)에 다른 신호 세기 세트 RSSmn가 저장되어 있다면, 데이터 누적부(162)는 버퍼(163)에 이미 저장되어 있는 신호 세기 세트 RSSmn에 새로 생성된 신호 세기 세트 RSSmn를 누적하여 저장한다. 이 때, 버퍼(163)에는 복수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}가 저장되어 있게 된다.In step 413, the data accumulator 162 sets the ID of the fixed node 2, the relative position of the mobile node 1 estimated in step 330, and the signal strength set in the signal strength measured in step 120 into one set RSS Create mn . In step 413, the data accumulator 162 stores the signal strength set RSS mn generated in step 413 in the buffer 163. If a different signal strength set RSS mn is stored in the buffer 163 in a process in which the wireless positioning method shown in FIG. 4 is repeatedly executed, the data accumulator 162 has a signal strength set already stored in the buffer 163 newly generated signal intensity set in the RSS mn is stored by accumulating the RSS mn. At this time, a plurality of signal strength sets {RSS mn , ...} are stored in the buffer 163.

431 단계에서 패턴 생성부(164)는 버퍼(163)에 저장된 복수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...} 중 새로운 신호 세기 세트를 추출한다. 여기에서, 새로운 신호 세기 세트는 본 실시예에 따른 신호 세기 변화 패턴 생성에 사용되지 않은 신호 세기 세트를 의미한다. 431 단계가 이동 노드(1)의 측위 시작 명령 입력 후에 처음으로 실행되는 경우라면 431 단계에서 검출된 신호 세기 세트의 개수는 복수일 것이고, 그 후에는 단수일 것이다. 432 단계에서 패턴 생성부(164)는 431 단계에서 검출된 신호 세기 세트로부터 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성한다. In step 431, the pattern generator 164 extracts a new signal strength set from a plurality of signal strength sets {RSS mn , ...} stored in the buffer 163. Here, the new signal strength set means a signal strength set that is not used to generate a signal strength change pattern according to the present embodiment. If step 431 is executed for the first time after the positioning start command input of the mobile node 1, the number of signal strength sets detected in step 431 will be plural, and thereafter will be singular. In step 432, the pattern generator 164 generates at least one signal intensity change pattern according to the relative change in the position of the mobile node 1 from the signal intensity set detected in step 431.

상술한 바와 같은 종래기술에서는 무선 측위가 시작된 이후에 비로소 이동 노드(1)의 상대 위치가 측정되었기 때문에 무선 측위 시작 직후에는 하나의 신호 세기 세트 RSSmn로부터 신호 세기 변화 패턴이 생성되고, 그 후 점차적으로 신호 세기 변화 패턴의 길이가 늘어가게 된다. 그 결과, 이동 노드(1)의 측위 초기에는 이동 노드(1)의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 신호 세기 변화 패턴의 길이를 확보할 때까지는 이동 노드(1)의 측위 정확도가 매우 낮게 나타난다. 본 실시예에 따르면, 이동 노드(1)의 절대 위치를 정확하게 추정할 수 있을 만큼 충분할 길이의 신호 세기 변화 패턴이 이동 노드(1)의 측위 시작 시점에서 버퍼(163)에 저장되어 있을 가능성이 매우 높음에 따라 이동 노드(1)의 측위 초기에 측위 정확도가 대폭 향상될 수 있다. In the prior art as described above, since the relative position of the mobile node 1 is measured only after the start of wireless positioning, a signal intensity change pattern is generated from one signal intensity set RSS mn immediately after the start of wireless positioning, and then gradually As a result, the length of the signal intensity change pattern increases. As a result, the positioning accuracy of the mobile node 1 is very low until the length of the signal strength change pattern is secured to accurately estimate the absolute position of the mobile node 1 at the initial stage of positioning of the mobile node 1. . According to the present embodiment, it is very likely that a signal strength change pattern of a length sufficient to accurately estimate the absolute position of the mobile node 1 is stored in the buffer 163 at the start of positioning of the mobile node 1 According to the high positioning accuracy of the mobile node 1 in the initial positioning, it can be greatly improved.

432 단계에서 패턴 생성부(164)에 의해 생성되는 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴은 이동 노드(1)의 이동 경로 중 버퍼(163)에 저장된 복수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}가 나타내는 각 상대 위치에서 그 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}가 나타내는 적어도 하나의 고정 노드 별로 그 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}가 나타내는 적어도 하나의 신호 세기를 표시함으로써 생성되는 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴이다. 432 단계에서 패턴 생성부(164)는 431 단계에서 검출된 각 신호 세기 세트 RSSmn 별로 각 신호 세기 세트 RSSmn의 신호 세기를 나타내는 신호 세기 그래프를 생성함으로써 적어도 하나의 신호 세기의 패턴을 생성한다. At least one signal strength change pattern generated by the pattern generator 164 in step 432 is a plurality of signal strength sets stored in the buffer 163 among the movement paths of the mobile node 1 {RSS mn , ...} the respective relative position, but the signal strength from the set that represents {RSS mn, ...}, at least one fixed node by the signal strength indicating the set {RSS mn, ...} is generated by displaying the at least one signal strength indicating It is a change pattern of at least one signal strength. In the 432 step pattern generation unit 164 generates at least one of the pattern of the signal strength by generating a signal strength graph showing the signal strength of each signal strength set RSS mn for each signal strength set RSS mn detected in step 431.

도 8은 본 실시예에 따른 무선 측위에 사용되는 신호 세기의 변화 패턴을 생성하기 위한 3차원 공간 좌표계를 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 3차원 공간의 x축은 복수의 고정 노드(2)의 아이디를 일정 간격으로 나열한 좌표축이고, y축은 이동 노드(1)의 이동 경로를 이동 노드(1)의 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위로 분할한 좌표축이고, z축은 복수의 고정 노드(2)로부터 수신된 신호의 세기의 측정 범위를 신호 세기의 측정 분해능 단위로 분할한 좌표축이다. 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 3차원 공간의 x축, y축, z축 각각이 나타내는 정보는 서로 교환될 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, x축이 이동 노드(1)의 상대 위치를 나타내고, y축이 고정 노드(2)의 아이디를 나타낼 수도 있다. 이상에서는 이동 노드(1)의 측위 시작 전의 신호 세기 저장에 대해서 LTE 망을 예로 들어 설명하였으나, 와이파이 망에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하에서는 와이파이 망을 예로 들어 설명하기로 한다. 이하의 내용은 LTE 망에도 동일하게 적용될 수 있다. FIG. 8 is a diagram illustrating a three-dimensional spatial coordinate system for generating a pattern of change in signal strength used for wireless positioning according to the present embodiment. Referring to FIG. 8, the x-axis of the three-dimensional space is a coordinate axis in which IDs of a plurality of fixed nodes 2 are arranged at regular intervals, and the y-axis represents a movement path of the mobile node 1 and a relative position of the mobile node 1 A coordinate axis divided by a resolution unit of coordinates to be issued, and a z-axis is a coordinate axis obtained by dividing a measurement range of signal strength received from a plurality of fixed nodes 2 into measurement resolution units of signal strength. Those of ordinary skill in the art to which this embodiment pertains can understand that information represented by each of the x-axis, y-axis, and z-axis of the 3D space can be exchanged with each other. For example, the x-axis may indicate the relative position of the mobile node 1, and the y-axis may indicate the ID of the fixed node 2. In the above, the signal strength storage before the start of the positioning of the mobile node 1 has been described using an LTE network as an example, but the same can be applied to the Wi-Fi network. Hereinafter, the Wi-Fi network will be described as an example. The following may also be applied to the LTE network.

도 8에 도시된 3차원 공간 좌표계는 도심의 도로와 같이 사용자나 차량의 이동 경로가 정해져 있는 경우를 전제로 한 것으로서, 측위 서버(3)의 데이터베이스에 저장된 라디오맵이 이와 같이 정해진 경로를 따라 이동하면서 수집된 신호를 기반으로 구축된 경우에 아래에서 설명될 라디오맵의 신호 세기의 분포 패턴은 이동 경로를 내포하고 있게 된다. 즉, 이동 노드(1)의 현재 신호 세기의 변화 패턴이 라디오맵 내의 어떤 부분과 일치하게 되는 경우, 라디오맵과의 비교를 통해 이동 노드(1)가 어떤 이동 경로의 어떤 지점에 위치하고 있음을 알 수 있다. 이동 노드(1)의 이동 경로가 정해져 있지 않거나 지상에서의 이동 노드(1)의 위치 외에 이동 노드(1)의 높이도 추정하고자 하는 경우에는 4차원 이상의 다차원 공간 좌표계에 110 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기의 변화 패턴이 생성될 필요가 있을 수도 있다. The three-dimensional spatial coordinate system shown in FIG. 8 is based on the premise that a user or a vehicle travel path is determined, such as a road in a city center, and a radio map stored in the database of the positioning server 3 moves along the determined path. When constructed based on the collected signals, the distribution pattern of the signal strength of the radio map, which will be described below, includes a moving path. That is, when the change pattern of the current signal strength of the mobile node 1 coincides with a part in the radio map, it is found through comparison with the radio map that the mobile node 1 is located at a certain point in a certain movement path. You can. If the moving path of the mobile node 1 is not determined or if the height of the mobile node 1 is to be estimated in addition to the location of the mobile node 1 on the ground, at least one received in step 110 in a multidimensional spatial coordinate system of four or more dimensions It may be necessary to generate a pattern of change in signal strength of.

본 실시예에 대한 이해를 돕기 위해, 도 8의 x축에는 와이파이 망의 고정 노드(2)에 해당하는 액세스 포인트 10 개가 나열되어 있고, y축에는 이동 노드(1)를 휴대하고 있는 사용자가 1 미터 간격으로 10 미터 길이로 나열되어 있다. 따라서, 이동 노드(1)의 상대 위치 좌표의 분해능 단위가 1 미터이다. 아래에 설명된 바와 같이, 610 단계에서 맵 데이터가 나타내는 지도와 비교되는 신호 세기의 변화 패턴은 도 8에 도시된 사이즈의 3차원 공간에서 생성된 3차원 패턴이다. 즉, 도 8에 도시된 3차원 공간의 사이즈는 본 실시예에 따른 측위가 진행되는 동안에 이동 노드(1)가 이동한 경로에 대해 10 미터 간격으로 맵 데이터가 나타내는 지도와 비교되는 신호 세기의 변화 패턴이 생성됨을 의미한다. 이 때, 이동 노드(1)의 이동 경로 상의 액세스 포인트의 개수는 10 개이다. 도 8에 도시된 3차원 공간 좌표계는 일례일 뿐이며, 액세스 포인트의 개수와 이동 노드(1)의 이동 경로의 길이는 다양하게 변형 설계될 수 있다. 432 단계는 다음과 같은 4321, 4322 단계로 분리될 수 있으며, 이하에서는 도 7을 참조하면서 432 단계에서의 패턴 형성 과정을 상세하게 설명하기로 한다.To facilitate understanding of this embodiment, 10 access points corresponding to the fixed node 2 of the Wi-Fi network are listed on the x-axis of FIG. 8, and a user carrying the mobile node 1 on the y-axis is 1 They are listed in meters of 10 meters long. Therefore, the resolution unit of the relative position coordinate of the mobile node 1 is 1 meter. As described below, in step 610, the pattern of change in signal strength compared to the map indicated by the map data is a 3D pattern generated in a 3D space of the size shown in FIG. That is, the size of the 3D space illustrated in FIG. 8 is a change in signal strength compared to a map indicated by map data at 10 meter intervals for a path moved by the mobile node 1 during positioning according to the present embodiment. This means that a pattern is created. At this time, the number of access points on the movement path of the mobile node 1 is 10. The 3D spatial coordinate system illustrated in FIG. 8 is only an example, and the number of access points and the length of the movement path of the mobile node 1 may be variously designed. Step 432 may be divided into 4321 and 4322 steps as follows. Hereinafter, the pattern forming process in step 432 will be described in detail with reference to FIG. 7.

4321 단계에서 패턴 생성부(164)는 3차원 공간의 x축에 431 단계에서 검출된 어느 하나의 신호 세기 세트 RSSmn가 나타내는 적어도 하나의 고정 노드의 아이디를 매핑하고, y축에 그 신호 세기 세트 RSSmn가 나타내는 이동 노드(1)의 상대 위치를 매핑하고, z축에 그 신호 세기 세트 RSSmn가 나타내는 적어도 하나의 신호의 세기를 매핑함으로써 결정되는 3차원 공간의 지점에 도트를 표시하는 방식으로 그 신호 세기 세트 RSSmn의 신호 세기를 나타내는 그래프를 생성한다. 이러한 신호 세기 그래프는 사용자에게 보여주기 위한 화면출력용 그래프가 아니라, 무선 측위에 사용되는 3차원 그래프 형태의 신호 세기의 변화 패턴이 생성되는 과정을 보여주기 위한 중간 단계의 그래픽 요소이다. 다만, 본 실시예에 대한 이해를 돕기 위해 이하에서는 신호 세기 세트 RSSmn 별 신호 세기 그래프, 어느 한 상대 위치에서의 신호 세기의 패턴, 상대 위치 변화에 따른 신호 세기의 변화 패턴이 시각적으로 인지될 수 있는 형태인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.In step 4321, the pattern generator 164 maps the IDs of at least one fixed node indicated by any one signal strength set RSS mn detected in step 431 to the x-axis of the three-dimensional space, and sets the signal strengths to the y-axis. by displaying a dot at the point of the three-dimensional space is determined by mapping the relative position of the mobile node (1) the RSS mn represents, and mapping the intensity of the at least one signal indicating that the signal strength set RSS mn in the z-axis Create a graph showing the signal strength of the signal strength set RSS mn . The signal strength graph is not a screen output graph for showing to the user, but a graphic element of an intermediate step for showing a process of generating a signal pattern of a signal strength change in the form of a 3D graph used for wireless positioning. However, in order to help understand the present embodiment, a signal strength graph for each signal strength set RSS mn , a signal strength pattern at one relative location, and a signal strength variation pattern according to a relative location change may be visually recognized below. It will be described assuming it is in the form.

4322 단계에서 패턴 생성부(164)는 431 단계에서 검출된 모든 신호 세기 세트 RSSmn에 대해 4321 단계에서의 신호세기 그래프 생성이 완료되었는가를 확인한다. 4232 단계에서의 확인 결과, 모든 신호 세기 세트 RSSmn에 대한 신호 세기 그래프 생성이 완료되었으면 431 단계에서 검출된 모든 신호 세기 세트 RSSmn에 대한 패턴 생성이 완료된 것으로 보고 433 단계로 진행하고, 그렇지 않으면 431 단계에서 검출된 신호 세기 세트 RSSmn 중에서 아직 신호 세기 그래프 생성이 이루어지지 않은 다른 하나의 신호 세기 세트 RSSmn를 추출하고 4321 단계로 돌아간다. In step 4322, the pattern generator 164 checks whether the signal strength graph generation in step 4321 is completed for all the signal strength sets RSS mn detected in step 431. OK results of the 4232 phase, if the signal strength graph creation is complete for all the signal strength set RSS mn all signal strength set detected in step 431 to see that the completion of the pattern produced on the RSS mn proceeds to 433 steps, and otherwise 431 extracting the other of the set of signal strength RSS mn that is not yet performed in a signal strength graph generated RSS mn set signal strength detected in step 4321 and returns to the step.

이와 같이, 패턴 생성부(164)에 의해 생성되는 적어도 하나의 신호 세기의 패턴은 어떤 신호 세기 세트 RSSmn가 나타내는 고정 노드의 아이디와 그 신호 세기 세트 RSSmn가 나타내는 상대 위치에 연관시켜 그 신호 세기 세트 RSSmn가 나타내는 적어도 하나의 신호 세기를 표시한 적어도 하나의 신호 세기의 패턴을 의미한다. 따라서, 이동 노드(1)가 하나의 신호만을 수신한 경우라면, 330 단계에서 추정된 이동 노드(1)의 상대 위치에서의 신호 세기의 패턴은 하나의 도트 형태가 될 수 있다. 이동 노드(1)가 복수의 신호를 수신한 경우라면, 330 단계에서 추정된 이동 노드(1)의 상대 위치에서의 신호 세기의 패턴은 서로 인접해 있는 복수의 도트로 표현되는 직선 내지 곡선 형태일 수 있다.In this way, at least one pattern of the signal strength generated by the pattern generation unit 164 in association in relative position the RSS mn indicates identity and its signal strength set of fixed nodes RSS mn represent any signal strength set the signal strength It means a pattern of at least one signal strength indicating at least one signal strength represented by the set RSS mn . Accordingly, if the mobile node 1 receives only one signal, the signal intensity pattern at the relative position of the mobile node 1 estimated in step 330 may be in the form of one dot. When the mobile node 1 receives a plurality of signals, the signal intensity pattern at the relative position of the mobile node 1 estimated in step 330 may be a straight line or a curved line represented by a plurality of dots adjacent to each other. You can.

433 단계에서 패턴 생성부(164)는 432 단계에서 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 패턴을 나타내는 패턴 데이터를 버퍼(163)에 이미 저장되어 있는 패턴 데이터에 누적하여 저장한다. 433 단계가 처음으로 실행되는 경우라면, 버퍼(163)에 저장된 패턴 데이터가 없기 때문에 패턴 생성부(164)는 432 단계에서 생성된 패턴 데이터를 버퍼(163)에 최초로 저장하게 된다. 그 후에 패턴 생성부(164)는 432 단계에서 생성된 패턴 데이터를 버퍼(163)에 항상 누적하여 저장하게 된다. 이와 같은 패턴 데이터의 누적에 의해 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴이 생성되게 된다. 버퍼(163)에는 맵 데이터가 나타내는 지도와 비교되는 신호 세기의 변화 패턴 생성에 필요한 만큼의 패턴 데이터가 누적될 수 있고, 더 많은 양의 패턴 데이터가 누적될 수 있다. 후자의 경우, 버퍼(163)에 누적된 패턴 데이터의 일부로부터 신호 세기의 변화 패턴을 생성하게 된다. In step 433, the pattern generator 164 accumulates and stores pattern data representing the pattern of at least one signal strength generated in step 432 in pattern data already stored in the buffer 163. If step 433 is executed for the first time, since there is no pattern data stored in the buffer 163, the pattern generation unit 164 initially stores the pattern data generated in step 432 in the buffer 163. Thereafter, the pattern generator 164 always accumulates and stores the pattern data generated in step 432 in the buffer 163. By accumulating the pattern data, at least one signal intensity change pattern measured in step 120 is generated. The buffer 163 may accumulate as much pattern data as necessary to generate a pattern of change in signal intensity compared to a map indicated by the map data, and a larger amount of pattern data may be accumulated. In the latter case, a pattern for changing the signal strength is generated from a part of the pattern data accumulated in the buffer 163.

도 9는 도 4에 도시된 410~430 단계의 상세 흐름도의 다른 예이다. 도 9를 참조하면, 도 4에 도시된 410 단계는 도 3에 도시된 데이터 누적부(162)에 의해 실행되는 다음과 같은 단계들로 구성되고, 430 단계는 도 3에 도시된 패턴 생성부(164)에 의해 실행되는 다음과 같은 단계들로 구성된다. 도 9에 도시된 실시예는 도 7에 도시된 실시예와 대부분 동일하므로 이하에서는 도 7에 도시된 실시예와 차이나는 부분에 대해서 설명하기로 하며, 나머지 부분에 대해서는 도 7에 도시된 실시예에 대한 설명으로 갈음하기로 한다. 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 이동 노드(1)의 현재 상대 위치와 직전 상대 위치의 거리 차이가 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 420 단계로 진행하고, 그렇지 않으면 413 단계로 진행한다. 도 9에 도시된 실시예에 따르면, 이동 노드(1)의 현재 상대 위치와 직전 상대 위치의 거리 차이가 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 415 단계로 진행하고, 그렇지 않으면 413 단계로 진행한다.9 is another example of a detailed flowchart of steps 410 to 430 illustrated in FIG. 4. Referring to FIG. 9, step 410 shown in FIG. 4 is composed of the following steps executed by the data accumulator 162 shown in FIG. 3, and step 430 is the pattern generator shown in FIG. 3 ( 164) consists of the following steps. Since the embodiment shown in FIG. 9 is mostly the same as the embodiment shown in FIG. 7, the following description will be given to parts different from the embodiment shown in FIG. 7, and the rest of the embodiment shown in FIG. 7 We will replace it with an explanation for. According to the embodiment shown in FIG. 7, if the distance difference between the current relative position and the previous relative position of the mobile node 1 is within a distance corresponding to a resolution unit of coordinates, the process proceeds to step 420, otherwise proceeds to step 413. . According to the embodiment shown in FIG. 9, if the distance difference between the current relative position of the mobile node 1 and the previous relative position is within a distance corresponding to a resolution unit of coordinates, the process proceeds to step 415, otherwise proceeds to step 413. .

415 단계에서 데이터 누적부(162)는 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 신호 세기 세트 RSSmn의 적어도 하나의 신호 세기의 평균을 산출한다. 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기의 개수가 복수라는 것은 복수의 고정 노드(2)로부터 복수의 신호를 수신하였음을 의미한다. 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기의 개수가 복수인 경우, 데이터 누적부(162)는 각 고정 노드(2)의 아이디별로 120 단계에서 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 신호 세기 세트 RSSmn의 적어도 하나의 신호 세기의 평균을 산출한다. 416 단계에서 데이터 누적부(162)는 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 신호 세기 세트 RSSmn의 적어도 하나의 신호 세기를 415 단계에서 산출된 적어도 하나의 신호 세기 평균으로 교체함으로써 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 신호 세기 세트 RSSmn을 갱신한다. In step 415, the data accumulator 162 calculates an average of at least one signal strength measured in step 120 and at least one signal strength of the signal strength set RSS mn last stored in the buffer 163. When the number of at least one signal strength measured in step 120 is plural, it means that plural signals are received from the plurality of fixed nodes 2. If the number of the at least one signal strength measured in step 120 is plural, the data accumulator 162 is last in the at least one signal strength and buffer 163 measured in step 120 for each ID of each fixed node 2 The average of at least one signal strength of the signal strength set RSS mn stored as is calculated. In step 416, the data accumulator 162 replaces at least one signal strength of the signal strength set RSS mn last stored in the buffer 163 with the average of at least one signal strength calculated in step 415, thereby ending the buffer 163. Update the saved signal strength set RSS mn .

도 10은 본 실시예에 따른 무선 측위에 사용되는 패턴 데이터의 누적을 테이블 형태로 나타낸 도면이다. 도 10의 (a)에는 버퍼(163)에 누적된 패턴 데이터가 테이블 형태로 표현되어 있다. 430 단계에서 패턴 생성부(164)는 복수의 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}를 도 10의 (a)의 테이블 형태로 버퍼(163)에 누적시킬 수 있다. 도 10의 (a)의 테이블에서 "APm"의 "m" 값은 고정 노드(2)의 아이디의 순번으로서 3차원 공간의 x축의 좌표값에 해당하고, "RLn"의 "n" 값은 이동 노드(1)의 상대 위치의 순번으로서 3차원 공간의 y축의 좌표값에 해당하고, "RSSmn"은 "APm"의 아이디를 갖는 고정 노드(2)로부터 송출되어 이동 노드(1)의 상대 위치 "RLn"에서 수신된 신호의 세기로서 3차원 공간의 z축의 좌표값에 해당한다. FIG. 10 is a diagram showing the accumulation of pattern data used for radio positioning according to the present embodiment in a table form. In FIG. 10A, pattern data accumulated in the buffer 163 is expressed in a table form. In operation 430, the pattern generation unit 164 may accumulate a plurality of signal strength sets {RSS mn , ...} in the buffer 163 in the form of a table in FIG. 10A. In the table of FIG. 10 (a), the “m” value of “APm” corresponds to the coordinate value of the x-axis of the 3D space as the sequence number of the ID of the fixed node 2, and the “n” value of “RLn” moves As the sequence number of the relative position of the node 1, it corresponds to the coordinate value of the y-axis in the three-dimensional space, and "RSS mn " is sent from the fixed node 2 having the ID of "APm" and the relative position of the mobile node 1 The strength of the signal received at "RLn", which corresponds to the coordinate value of the z-axis in 3D space.

상술한 바와 같은 패턴 생성부(164)의 패턴 생성 기법에 따르면, "APm"의 "m" 값과 "RLn"의 "n" 값에 의해 결정되는 2차원 평면의 어느 한 지점 위에 "RSSmn" 값에 해당하는 높이로 도트가 표시되기 때문에 도 10의 (a)에 도시된 "RSSmn"들의 집합은 3차원 공간에서 기하학적인 서피스(surface)를 형성하게 된다. 이와 같이, 430 단계에서 패턴 생성부(164)는 버퍼(163)에 저장된 각 신호 세기 세트 별로 3차원 공간의 x축에 어느 하나의 고정 노드의 아이디를 매핑하고, y축에 이동 노드(1)의 상대 위치를 매핑하고, z축에 그 고정 노드로부터 송출되어 그 상대 위치에서 수신된 신호의 세기를 매핑함으로써 결정되는 3차원 공간의 지점에 도트를 표시하는 방식으로 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화를 그래프화한 기하학적인 서피스 형태의 3차원 패턴을 생성한다. According to the pattern generation technique of the pattern generation unit 164 as described above, "RSS mn " on any one point of the two-dimensional plane determined by the "m" value of "APm" and the "n" value of "RLn" Since the dot is displayed at a height corresponding to the value, the set of "RSS mn " shown in FIG. 10 (a) forms a geometric surface in 3D space. As described above, in step 430, the pattern generator 164 maps the IDs of any one fixed node to the x-axis of the 3D space for each signal strength set stored in the buffer 163, and the mobile node 1 on the y-axis. Of the position of the mobile node 1 in a manner of displaying a dot at a point in a three-dimensional space determined by mapping the relative position of and mapping the intensity of a signal transmitted from the fixed node on the z-axis and received at the relative position. A three-dimensional pattern in the form of a geometric surface is generated by graphing changes in at least one signal strength according to relative changes.

이동 노드(1)의 측위 시작 명령이 입력된 후에 처음으로 430 단계가 실행되는 경우라면, 패턴 생성부(164)는 이동 노드(1)의 측위 시작 명령의 입력 전에 버퍼(163)에 저장된 복수의 모든 신호 세기 세트 {RSSmn, ...}에 대해 상술한 바와 같은 3차원 공간의 도트 표시를 수행함으로써 이동 노드(1)의 측위 시작 명령의 입력 전에 이동 노드(1)가 이동한 경로에 따른 서피스 형태의 3차원 패턴을 생성하여 버퍼(163)에 저장한다. 이동 노드(1)의 측위 시작 명령의 입력 후, 패턴 생성부(164)는 버퍼(163)에 이미 저장되어 있는 서피스 형태의 3차원 패턴에 덧붙여서 버퍼(163)에 마지막으로 저장된 신호 세기 세트 RSSmn에 대한 3차원 공간의 도트 표시를 수행함으로써 현재까지 이동 노드(1)가 이동한 경로에 따른 서피스 형태의 3차원 패턴을 생성하여 버퍼(163)에 저장한다. 이 때, 버퍼(163)에 가장 먼저 저장된 신호 세기 세트 RSSmn에 대한 3차원 공간의 도트 표시 부분은 삭제될 수 있다. 복수의 신호 세기 세트는 도 10의 (a)의 테이블 형태로 버퍼(163)에 누적되지 않을 수 있으며, 메모리 공간의 효율적 사용을 위해 다양한 형태로 버퍼(163)에 누적될 수 있다.If step 430 is executed for the first time after the positioning start command of the mobile node 1 is input, the pattern generating unit 164 stores a plurality of data stored in the buffer 163 before inputting the positioning start command of the mobile node 1. By performing dot display in the three-dimensional space as described above for all signal strength sets {RSS mn , ...}, according to the path that the mobile node 1 has moved before inputting the positioning start command of the mobile node 1. A surface-shaped three-dimensional pattern is generated and stored in the buffer 163. After input of the positioning start command of the mobile node 1, the pattern generator 164 adds to the surface-shaped three-dimensional pattern already stored in the buffer 163, and sets the signal strength last stored in the buffer 163 RSS mn By performing the dot display of the 3D space for the 3D pattern of the surface according to the path that the mobile node 1 has moved so far, a 3D pattern is generated and stored in the buffer 163. At this time, the dot display portion of the three-dimensional space for the signal strength set RSS mn first stored in the buffer 163 may be deleted. The plurality of signal strength sets may not be accumulated in the buffer 163 in the form of a table in FIG. 10A, and may be accumulated in the buffer 163 in various forms for efficient use of memory space.

도 11은 본 실시예에 따른 무선 측위에 사용되는 신호 세기의 변화 패턴이 생성되는 일례를 도시한 도면이다. 도 11에 도시된 3차원 공간 좌표계의 스케일은 도 8에 도시된 3차원 공간 좌표계의 스케일의 10 배라는 가정 하에 사용자가 20 미터 이동하였을 때에 상술한 바와 같은 패턴 생성부(164)의 패턴 생성 기법에 따르면, 이동 노드(1)의 상대 위치는 20 번 추정되고 20 개의 상대 위치 각각에서의 패턴에 의해 그 이동 거리만큼의 서피스 형태의 3차원 패턴이 생성된다. 도 11에 도시된 서피스는 서로 다른 높이의 도트들이 밀집되어 형성된 것이다. 사용자가 40 미터, 60 미터, 80 미터 이동하였을 때에 그 이동 거리의 추가분만큼 서피스 형태의 3차원 패턴이 확장됨을 알 수 있다. 서피스의 굴곡은 서로 인접해 있는 고정 노드들(2)로부터 송출되는 신호들간 세기 차이, 즉 서로 인접해 있는 "RSSmn"들간의 차이로 인해 나타나게 된다.FIG. 11 is a diagram showing an example in which a change pattern of signal strength used for wireless positioning according to the present embodiment is generated. The pattern generation method of the pattern generation unit 164 as described above when the user moves 20 meters under the assumption that the scale of the 3D spatial coordinate system illustrated in FIG. 11 is 10 times the scale of the 3D spatial coordinate system illustrated in FIG. 8. According to, the relative position of the mobile node 1 is estimated 20 times, and a pattern in each of the 20 relative positions generates a three-dimensional pattern in the form of a surface corresponding to the moving distance. The surface shown in FIG. 11 is formed by dense dots of different heights. It can be seen that when the user moves 40 meters, 60 meters, and 80 meters, the surface-shaped 3D pattern is expanded by an additional portion of the moving distance. The curvature of the surface is caused by a difference in intensity between signals transmitted from fixed nodes 2 adjacent to each other, that is, a difference between “RSS mn ” adjacent to each other.

510 단계에서 이동 노드(1)의 클러스터 선정부(165)는 110 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호에 기초하여 본 실시예에 따른 측위 서비스가 제공되는 전 지역의 클러스터들 중에서 적어도 하나의 클러스터를 선정한다. 무선 측위 서비스가 제공되는 전 지역은 복수의 클러스터로 분할된다. 보다 상세하게 설명하면, 클러스터 선정부(165)는 110 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호에 실린 적어도 하나의 고정 노드(2)의 아이디에 기초하여 이동 노드(1)가 위치하고 있는 하나의 클러스터를 선정한다. 예를 들어, 어떤 고정 노드(2)가 특정 클러스터에만 신호를 송출하거나 어떤 조합의 복수 고정 노드(2)의 신호 수신이 특정 클러스터에서만 가능한 경우에는 적어도 하나의 고정 노드(2)의 아이디만으로 클러스터가 선정될 수 있다.In step 510, the cluster selection unit 165 of the mobile node 1 selects at least one cluster from among clusters in all regions where positioning service according to the present embodiment is provided based on at least one signal received in step 110. do. All areas where wireless positioning services are provided are divided into multiple clusters. In more detail, the cluster selection unit 165 selects one cluster in which the mobile node 1 is located based on the ID of at least one fixed node 2 carried in at least one signal received in step 110. do. For example, when a certain fixed node 2 transmits a signal only to a specific cluster, or when a combination of multiple fixed nodes 2 can receive signals only from a specific cluster, the cluster may be configured with only the ID of at least one fixed node 2 Can be selected.

클러스터 선정부(165)는 적어도 하나의 고정 노드(2)의 아이디에 기초하여 이동 노드(1)가 위치하고 있는 하나의 클러스터를 선정할 수 없는 경우, 110 단계에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기에 기초하여 이동 노드(1)가 위치하고 있는 하나의 클러스터를 선정한다. 예를 들어, 어떤 고정 노드(2)가 서로 이웃하는 두 개의 클러스터에 신호를 송출하거나 어떤 조합의 복수 고정 노드(2)의 신호 수신이 서로 이웃하는 두 개의 클러스터에서 가능한 경우에는 적어도 하나의 신호의 세기에 기초하여 클러스터가 선정될 수 있다. 클러스터 선정부(165)는 이와 같이 선정된 클러스터에 그 주변의 클러스터를 추가함으로써 복수의 클러스터를 선정할 수도 있다. 예를 들어, 이동 노드(1)가 서로 이웃하는 두 클러스터의 경계에 위치하는 경우나 클러스터의 개수를 늘림으로써 무선 측위의 정확도를 향상시키고자 하는 경우에 복수의 클러스터가 선정될 수 있다.If the cluster selection unit 165 cannot select one cluster in which the mobile node 1 is located based on the ID of the at least one fixed node 2, the cluster selection unit 165 determines the strength of the at least one signal received in step 110. Based on this, one cluster in which the mobile node 1 is located is selected. For example, when a fixed node 2 transmits a signal to two clusters adjacent to each other, or when a combination of a plurality of fixed nodes 2 receives signals from two clusters adjacent to each other, it is possible to transmit at least one signal. Clusters can be selected based on the century. The cluster selection unit 165 may select a plurality of clusters by adding the surrounding clusters to the thus selected cluster. For example, a plurality of clusters may be selected when the mobile node 1 is located at the boundary of two neighboring clusters or when the number of clusters is increased to improve the accuracy of radio positioning.

520 단계에서 이동 노드(1)의 맵 로더(166)는 무선통신부(10)를 통하여 측위 서버(3)에 310 단계에서 선정된 적어도 하나의 클러스터에 해당하는 맵 데이터를 전송하여 줄 것을 요청하는 신호를 전송한다. 이 신호에는 510 단계에서 선정된 적어도 하나의 클러스터를 나타내는 데이터가 실리게 된다. 530 단계에서 측위 서버(3)는 이동 노드(1)로부터 전송된 맵 데이터의 요청 신호를 수신하면, 본 실시예에 따른 측위 서비스가 제공되는 전 지역에서의 신호 세기의 분포 데이터가 기록된 라디오맵으로부터 그 요청 신호가 나타내는 적어도 하나의 클러스터, 즉 510 단계에서 선정된 적어도 하나의 클러스터에 해당하는 지역에서의 신호 세기의 분포 패턴 형태의 지도를 나타내는 맵 데이터를 추출한다. 라디오맵은 측위 서버(3)의 데이터베이스에 저장된다. In step 520, the map loader 166 of the mobile node 1 transmits the map data corresponding to the at least one cluster selected in step 310 to the positioning server 3 through the wireless communication unit 10. To send. In this signal, data representing at least one cluster selected in step 510 is carried. When the location server 3 receives the request signal of the map data transmitted from the mobile node 1 in step 530, the radio map in which distribution data of signal strength in all regions where the location service according to the present embodiment is provided is recorded. From this, map data representing a map in the form of a distribution pattern of signal strength in at least one cluster indicated by the request signal, that is, at least one cluster selected in step 510 is extracted. The radio map is stored in the database of the positioning server 3.

540 단계에서 측위 서버(3)는 530 단계에서 추출된 맵 데이터를 이동 노드(1)로 전송한다. 550 단계에서 이동 노드(1)는 측위 서버(3)로부터 전송된 맵 데이터를 수신한다. 예를 들어, 이동 노드(1)는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같은 맵 데이터를 수신할 수 있다. 도 10의 (b)의 테이블에서 "APm"의 "m" 값은 510 단계에서 선정된 적어도 하나의 클러스터의 지역에 설치된 고정 노드(2)의 아이디의 순번이고, "ALn"의 "n" 값은 이동 노드(1)의 절대 위치의 순번이고, "RSSmn"은 "APm"의 아이디를 갖는 고정 노드(2)로부터 송출되어 이동 노드(1)의 절대 위치 "ALn"에서 수신된 신호의 세기이다. In step 540, the positioning server 3 transmits the map data extracted in step 530 to the mobile node 1. In step 550, the mobile node 1 receives the map data transmitted from the positioning server 3. For example, the mobile node 1 may receive map data as shown in FIG. 8B. In the table of FIG. 10 (b), the “m” value of “APm” is the sequence number of the ID of the fixed node 2 installed in the region of at least one cluster selected in step 510, and the “n” value of “ALn” Is the sequence number of the absolute position of the mobile node 1, and "RSS mn " is the strength of the signal transmitted from the fixed node 2 having the ID of "APm" and received at the absolute position "ALn" of the mobile node 1 to be.

이동 노드(1)의 버퍼(163)에 누적된 패턴 데이터와 측위 서버(3)로부터 수신된 맵 데이터는 서로 매칭 가능하여야 하기 때문에 맵 데이터의 포맷은 패턴 데이터의 포맷과 동일하다. 따라서, 맵 데이터에 대한 설명은 앞서 설명된 패턴 데이터에 대한 설명으로 갈음하기로 한다. 맵 데이터는 무선 측위 서비스가 제공되는 지역에서 수집된 수많은 신호의 세기를 데이터베이스화하여 구축된 라디오맵으로부터 추출되었기 때문에 도 8의 (b)의 "RSSmn" 값은 특정 값으로 표시된다. 이동 노드(1)가 측위 서버(3)의 데이터베이스에 저장된 라디오맵을 수용할 수 있을 만큼의 데이터베이스를 구비하고 있다면, 이동 노드(1)는 그 내부의 데이터베이스에 저장된 라디오맵으로부터 맵 데이터를 추출할 수도 있다. 이 경우, 520, 540, 550 단계는 생략될 수 있으며, 530 단계는 이동 노드(1)에 의해 수행되게 된다.Since the pattern data accumulated in the buffer 163 of the mobile node 1 and the map data received from the positioning server 3 must be matchable with each other, the format of the map data is the same as that of the pattern data. Therefore, the description of the map data will be replaced with the description of the pattern data described above. Since the map data is extracted from a radio map constructed by databaseizing the strength of numerous signals collected in a region where a radio location service is provided, the value of “RSS mn ” in FIG. 8B is displayed as a specific value. If the mobile node 1 has enough databases to accommodate the radio map stored in the database of the positioning server 3, the mobile node 1 can extract map data from the radio map stored in the database therein. It might be. In this case, steps 520, 540, and 550 may be omitted, and step 530 is performed by the mobile node 1.

610 단계에서 이동 노드(1)의 비교부(167)는 430 단계에서 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 550 단계에서 수신된 맵 데이터가 나타내는 지도, 즉 이동 노드(1)가 위치하는 지역에서의 신호 세기의 분포 패턴 형태의 지도를 비교함으로써 맵 데이터가 나타내는 지도 내에서 430 단계에서 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 가장 유사한 패턴을 갖는 부분을 색출한다. 보다 상세하게 설명하면, 비교부(167)는 430 단계에서 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화를 그래프화한 기하학적인 서피스 형태의 3차원 패턴과 550 단계에서 수신된 맵 데이터가 나타내는 지도를 비교함으로써 550 단계에서 수신된 맵 데이터가 나타내는 지도 내에서 430 단계에서 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화를 그래프화한 3차원 패턴의 서피스 형태와 가장 유사한 형태를 갖는 서피스 부분을 색출한다. In step 610, the comparison unit 167 of the mobile node 1 is a map indicated by the at least one signal strength change pattern generated in step 430 and the map data received in step 550, that is, the region where the mobile node 1 is located. By comparing the map in the form of a distribution pattern of signal strength in, a portion having a pattern most similar to the change pattern of at least one signal strength generated in step 430 is found in the map represented by the map data. In more detail, the comparator 167 compares the three-dimensional pattern of the geometric surface, which graphs the change in at least one signal strength generated in operation 430, with the map indicated by the map data received in operation 550. In the map indicated by the map data received in operation 550, a surface portion having the shape most similar to the surface shape of the 3D pattern obtained by graphing the change in at least one signal strength generated in operation 430 is retrieved.

이와 같이, 본 실시예는 430 단계에서 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 550 단계에서 수신된 맵 데이터가 나타내는 신호 세기의 분포 패턴간의 서피스 상관도(surface correlation)를 기반으로 430 단계에서 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴이 550 단계에서 수신된 맵 데이터가 나타내는 지도 내의 어디에 위치하는가를 결정하게 된다. 예를 들어, 이러한 서피스 상관도는 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 주지되어 있는 3차원 셰이프(shape) 매칭 알고리즘을 이용하여 산출될 수 있다. 620 단계에서 이동 노드(1)의 절대위치 추정부(168)는 610 단계에서의 비교에 의해 색출된 부분, 보다 상세하게는 색출된 서피스 부분이 지시하는 지도의 절대 위치를 이동 노드(1)의 절대 위치로 추정한다. As described above, the present embodiment is generated in step 430 based on a surface correlation between at least one signal intensity change pattern generated in step 430 and a signal intensity distribution pattern indicated by map data received in step 550. It is determined where the at least one signal intensity change pattern is located in the map indicated by the map data received in operation 550. For example, the surface correlation may be calculated using a three-dimensional shape matching algorithm well known to those of ordinary skill in the art. In step 620, the absolute position estimating unit 168 of the mobile node 1 determines the absolute position of the map indicated by the portion extracted by comparison in step 610, and more specifically, the extracted surface portion of the mobile node 1 It is assumed to be an absolute position.

이와 같이, 본 실시예는 종래와 달리 현재 수신된 신호 세기만을 고려하지 않고 지금까지의 복수의 시점에 걸친 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 이용하여 이동 노드(1)의 위치를 추정하기 때문에 이러한 신호 세기의 변화 패턴의 길이를 매우 길게 설정하면 이동 노드(1)의 측위의 실시간성이 떨어질 수도 있다. 그러나, 이동 노드(1)의 현재 위치에 이르기까지의 신호의 세기 변화 패턴을 나타내는 서피스와 맵 데이터가 나타내는 신호 세기의 분포 패턴을 나타내는 서피스간에 그 셰이프 유사도를 3차원 셰이프 매칭 알고리즘을 이용하여 고속으로 판단할 수 있기 때문에 복수 시점에 걸친 신호 세기의 변화 패턴의 길이가 매우 긴 경우에도 이동 노드(1)의 측위의 실시간성을 보장할 수 있다. As described above, the present embodiment uses a change pattern of at least one signal strength according to a relative change in the position of the mobile node 1 over a plurality of viewpoints so far, without considering only the currently received signal strength, unlike the prior art. Since the position of the mobile node 1 is estimated, if the length of the change pattern of the signal strength is set very long, the real-time performance of the positioning of the mobile node 1 may be deteriorated. However, the shape similarity between the surface representing the pattern of the intensity change of the signal up to the current position of the mobile node 1 and the surface representing the distribution pattern of the signal intensity represented by the map data is high-speed using a three-dimensional shape matching algorithm. Since it can be determined, even if the length of the pattern of change in signal strength over a plurality of time points is very long, it is possible to ensure real-time positioning of the mobile node 1.

도 12-13은 본 실시예에 따라 이동 노드(1)의 절대 위치가 추정되는 예들을 도시한 도면이다. 도 12-13에 도시된 3차원 공간 좌표계의 스케일은 도 8에 도시된 3차원 공간 좌표계의 스케일과 동일하며, 도 10-11의 좌측에 도시된 이동 노드(1)의 상대 위치 기반의 패턴 예는 도 11에 도시된 예와 동일하다. 도 12-13의 우측에 도시된 지도의 절대 위치 기반의 패턴 예는 100 미터에 이르는 이동 경로에 대한 신호 세기의 분포 패턴의 지도를 나타낸다. 측위 서버(3)가 제공한 맵 데이터가 나타내는 지도는 도 12-13의 우측에 도시된 지도보다 훨씬 더 크나, 한 지면 크기의 한계로 인해 도 12-13의 우측에는 맵 데이터가 나타내는 지도 중 도 12-13의 좌측에 도시된 패턴과의 매칭과 관련된 부분만 도시되어 있다. 사용자가 20 미터 이동하였을 때에 도 12의 (a)의 좌측에 도시된 서피스 형태의 3차원 패턴이 생성된다. 12-13 are diagrams illustrating examples in which the absolute position of the mobile node 1 is estimated according to the present embodiment. The scale of the 3D spatial coordinate system shown in FIGS. 12-13 is the same as the scale of the 3D spatial coordinate system shown in FIG. 8, and a pattern example based on the relative position of the mobile node 1 shown on the left side of FIG. 10-11 Is the same as the example shown in FIG. 11. An example of the pattern based on the absolute position of the map shown on the right side of FIGS. 12-13 shows a map of the distribution pattern of signal strength for a travel path up to 100 meters. The map indicated by the map data provided by the positioning server 3 is much larger than the map shown on the right side of FIGS. 12-13, but due to the limitation of one sheet size, the map displayed by the map data on the right side of FIGS. Only the part related to matching with the pattern shown on the left side of 12-13 is shown. When the user moves 20 meters, a surface-shaped three-dimensional pattern shown on the left side of FIG. 12 (a) is generated.

상술한 바와 같은 서피스 상관도 기반의 매칭 기법에 따르면, 비교부(167)는 도 12의 (a)의 우측에 도시된 패턴 지도 내에서 진하게 표시된 부분을 색출하게 된다. 마찬가지로, 사용자가 40 미터, 60 미터, 80 미터 이동하였을 때에 도 12-13의 (b), (c), (d)의 좌측에 도시된 서피스 형태의 3차원 패턴이 차례로 생성된다. 비교부(167)는 도 12-13의 (b), (c), (d)의 우측에 도시된 패턴 지도 내에서 진하게 표시된 부분을 차례로 색출하게 된다. 절대위치 추정부(168)는 610 단계에서 색출된 부분, 즉 서피스 부분의 복수의 절대 위치 중에서 330 단계에서 추정된 상대 위치, 즉 가장 나중에 추정된 상대 위치에 대응하는 절대 위치를 이동 노드(1)의 절대 위치로 추정한다. 이러한 상대 위치와 절대 위치의 대응 관계는 두 서피스간의 셰이프 매칭 관계로부터 결정된다. 즉, 절대위치 추정부(168)는 610 단계에서 색출된 서피스 부분의 복수의 절대 위치 중에서 330 단계에서 추정된 상대 위치의 셰이프와 가장 유사한 셰이프를 갖는 부분의 절대 위치를 이동 노드(1)의 절대 위치로 추정한다.According to the matching technique based on the surface correlation as described above, the comparator 167 searches for a darkly marked portion in the pattern map shown on the right side of FIG. 12A. Similarly, when the user moves 40 meters, 60 meters, and 80 meters, three-dimensional patterns in the form of surfaces shown on the left side of FIGS. 12-13 (b), (c), and (d) are sequentially generated. The comparator 167 sequentially searches out darkly marked portions in the pattern map shown on the right side of FIGS. 12-13 (b), (c), and (d). The absolute position estimating unit 168 moves the relative position estimated in step 330 among the plurality of absolute positions of the portion found in step 610, that is, the surface part, that is, the absolute position corresponding to the last estimated relative position. It is estimated as an absolute position. The correspondence between the relative position and the absolute position is determined from the shape matching relationship between the two surfaces. That is, the absolute position estimating unit 168 determines the absolute position of the part having the shape most similar to the shape of the relative position estimated in step 330 among the plurality of absolute positions of the surface part retrieved in step 610. Estimated by location.

KNN 알고리즘, 파티클 필터 알고리즘, 파티클 필터와 PDR의 융합 알고리즘을 비롯한 여러 무선 측위 알고리즘은 공통적으로 현재 수신된 신호 세기만을 이용하여 이동 노드(1)의 위치를 추정한다. 통신 채널간의 신호 간섭, 액세스 포인트의 증설, 고장이나 장애물 발생 등과 같은 무선 환경 변화로 인해 라디오맵 구축 당시에 수집된 신호 세기와는 다른 신호 세기가 측정된 경우, 라디오맵 내에서 서로 인접하는 지점들은 유사한 신호 세기 분포를 갖기 때문에 종래 무선 측위 알고리즘은 이동 노드(1)의 현재 위치가 그 실제 위치가 아닌 인접한 다른 위치로 추정될 확률이 매우 높다. 라디오맵 구축 당시에 수집된 신호 세기와 현재 수신된 신호의 세기의 차이가 클수록 측위 오차는 더 커지게 된다. Several wireless positioning algorithms, including the KNN algorithm, the particle filter algorithm, and the particle filter and PDR fusion algorithm, commonly estimate the location of the mobile node 1 using only the currently received signal strength. If signal strengths different from the signal strengths collected at the time of radio map construction were measured due to changes in the radio environment such as signal interference between communication channels, expansion of access points, failures or obstacles, points adjacent to each other within the radio map are similar. Because of the signal strength distribution, the conventional wireless positioning algorithm has a very high probability that the current position of the mobile node 1 is estimated to be another adjacent position rather than its actual position. The greater the difference between the signal strength collected at the time of the radio map construction and the strength of the currently received signal, the larger the positioning error.

상술한 바와 같이, 본 실시예는 복수의 시점에 걸친 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 이용하여 이동 노드(1)의 위치를 추정하기 때문에 통신 채널간의 신호 간섭, 액세스 포인트의 증설, 고장이나 장애물 발생 등과 같은 무선 환경 변화가 발생하더라도 이동 노드(1)의 현재 위치의 추정 값의 오차가 거의 발생하지 않게 된다. 즉, 본 실시예는 현재 수신된 신호의 세기뿐만 아니라 이동 노드(1)가 지금까지 거쳐 온 경로에서 수신된 과거의 신호 세기 모두를 고려하여 그 신호 세기의 변화 패턴을 기반으로 이동 노드(1)의 현재 위치를 추정하기 때문에 이동 노드(1)의 현재 위치에서의 무선 환경 변화는 이동 노드(1)의 현재 위치의 추정에 거의 영향을 주지 않게 된다.As described above, the present embodiment estimates the position of the mobile node 1 using a pattern of at least one signal strength change according to the relative change in the position of the mobile node over a plurality of time points, so signal interference between communication channels , Even if a change in the wireless environment such as the expansion of an access point, a failure or an obstacle occurs, an error of the estimated value of the current position of the mobile node 1 hardly occurs. That is, the present embodiment considers not only the strength of the currently received signal but also all of the past signal strengths received in the path that the mobile node 1 has traversed so far, and the mobile node 1 is based on the change pattern of the signal strength. Since the current position of is estimated, changes in the radio environment at the current position of the mobile node 1 have little effect on the estimation of the current position of the mobile node 1.

종래의 무선 측위 알고리즘에 따라 무선 환경 변화로 인해 현재 수신된 신호의 세기만을 고려할 때에 추정되는 이동 노드(1)의 실제 위치의 인접 지점은 지금까지의 신호 세기의 변화 패턴이 나타내는 경로에서 벗어나는 지점이 된다. 본 실시예에 따르면, 이동 노드(1)가 현재 위치하고 있는 지점에서의 무선 환경 변화는 이동 노드(1)가 지금까지 거쳐 온 경로에서 수신된 신호 세기의 변화 패턴 전체를 변화시킬 수 없으며 이러한 패턴의 현재 시점 부분만을 변화시키게 되므로, 지금까지의 복수의 시점에 걸친 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 이용하여 이동 노드(1)의 위치를 추정하면 종래의 무선 측위 알고리즘에 따라 추정되는 이동 노드(1)의 실제 위치의 인접 지점이 아닌, 이동 노드(1)의 실제 위치를 이동 노드(1)의 절대 위치로 추정할 가능성이 매우 높다. 물론, 이동 노드(1)의 이동 경로 상의 여러 지점에서 연속적으로 무선 환경 변화가 발생한다면 측위 오차가 발생할 수 있으나 이러한 경우는 거의 발생하지 않는다. When considering only the strength of the currently received signal due to a change in the radio environment according to the conventional radio positioning algorithm, the estimated point of the adjacent position of the actual location of the mobile node 1 is a point deviating from the path indicated by the change pattern of the signal strength so far. do. According to this embodiment, the change in the radio environment at the point where the mobile node 1 is currently located cannot change the entire pattern of change in signal strength received in the path that the mobile node 1 has traversed so far. Since only the current point of view is changed, the position of the mobile node 1 is estimated using the pattern of change of at least one signal strength according to the relative change of the position of the mobile node over a plurality of time points so far. It is very likely to estimate the actual position of the mobile node 1 as the absolute position of the mobile node 1, not the adjacent point of the actual position of the mobile node 1 estimated according to the algorithm. Of course, if the wireless environment changes continuously at various points on the moving path of the mobile node 1, a positioning error may occur, but this rarely occurs.

특히, 어떤 고정 노드(2)로부터 수신된 신호의 세기는 그 주변을 지날 때에 피크를 형성하는 데, 이러한 피크는 무선 환경 변화에 크게 영향을 받지 않는 경향을 갖고 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 측위에 사용되는 신호 세기의 변화 패턴의 길이를 그 측위의 실시간성이 보장되는 한도에서 현재 수신된 신호가 피크 또는 피크의 인접 부분이 아니더라도 이동 노드(1)가 이미 거쳐온 경로 상의 여러 신호의 피크 부분을 포함하도록 충분히 길게 해주면 무선 환경 변화에 매우 강인하게 된다. 이에 더하여, 본 실시예에 따른 측위에 사용되는 신호 세기의 변화 패턴 내의 피크와 피크 사이의 위치 변화는 상대 위치 추정에 따른 오차 누적이 없는 비교적 짧은 거리 내에서의 이동 노드(1)의 상대 위치 추정에 의해 정확하게 추정될 수 있기 때문에 무선 환경 변화가 심한 경우에도 이동 노드(1)의 위치 추정의 정확도가 대폭 향상될 수 있다. 나아가, 이동 노드(1)의 위치 추정의 정확도를 더 높이기 위하여 패턴 생성부(164)에 의해 생성된 신호 세기 변화 패턴에서 검출된 복수의 피크와 지도에서 검출된 복수의 피크와의 비교에 기초하여 이동 노드(1)의 현재 위치를 결정할 수도 있다. In particular, the intensity of the signal received from a certain fixed node 2 forms a peak when passing around it, which tends not to be greatly affected by changes in the radio environment. Accordingly, the mobile node 1 has already passed through the length of the pattern of change in signal strength used for positioning according to the present embodiment even if the currently received signal is not a peak or an adjacent part of the peak, to the extent that real-time performance of the positioning is guaranteed. Making it long enough to cover the peaks of the various signals on the path is very robust to changes in the wireless environment. In addition, the position change between the peak and the peak in the change pattern of signal intensity used for positioning according to the present embodiment estimates the relative position of the mobile node 1 within a relatively short distance without error accumulation due to the relative position estimation. Since it can be accurately estimated by, the accuracy of the location estimation of the mobile node 1 can be greatly improved even when the radio environment changes severely. Furthermore, in order to further increase the accuracy of the position estimation of the mobile node 1, based on the comparison between the plurality of peaks detected in the signal intensity change pattern generated by the pattern generator 164 and the plurality of peaks detected in the map. It is also possible to determine the current location of the mobile node 1.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 측위에 사용되는 신호 세기의 변화 패턴은 이동 노드(1)의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화를 그래프화한 기하학적인 서피스 형태의 3차원 패턴으로서 이동 노드(1)의 서피스 형태의 3차원 패턴과 맵 데이터의 서피스 형태의 3차원 패턴간의 비교 관점에서 보면, 이동 노드(1)의 현재 위치에서의 무선 환경 변화는 현재 수신된 신호의 세기에 해당하는 서피스 부분의 높이 오차로만 이어지며 무선 환경 변화의 지점이 아닌 다른 지점들에 해당하는 서피스 대부분에는 영향을 주지 않게 된다. 즉, 이동 노드(1)의 현재 위치에서의 무선 환경 변화는 서피스 형태의 일부 변형을 가져올 지라도 서피스의 전체적인 형태에 거의 영향을 주지 않는다. As described above, the change pattern of the signal strength used for positioning according to the present embodiment is a three-dimensional geometric surface shape that graphs the change of at least one signal strength according to the relative change in the position of the mobile node 1 As a pattern, from a comparison point of view between a surface-shaped three-dimensional pattern of the mobile node 1 and a surface-shaped three-dimensional pattern of map data, a change in radio environment at the current position of the mobile node 1 is the strength of the currently received signal. This leads only to the height error of the surface portion corresponding to and does not affect most of the surfaces corresponding to points other than the point of change in the wireless environment. That is, changes in the radio environment at the current location of the mobile node 1 have little effect on the overall shape of the surface even if it causes some deformation of the surface shape.

종래의 무선 측위 알고리즘은 현재 수신된 신호 세기의 수치 값과 라디오맵 내에 분포된 신호 세기의 수치 값을 비교하기 때문에 현재 수신된 신호 세기의 수치 값과 가장 유사한 수치 값을 갖는 이동 노드(1)의 실제 위치의 인접 지점을 이동 노드(1)의 위치로 잘못 추정하게 되는 결과에 이르게 된다. 본 실시예에 따르면, 이동 노드(1)의 현재 위치에서의 무선 환경 변화는 서피스의 전체적인 형태에 거의 영향을 주지 않기 때문에 맵 데이터가 나타내는 지도 내에서 3차원 패턴의 서피스 형태와 가장 유사한 형태를 갖는 서피스 부분을 색출할 때에 현재 수신된 신호의 세기의 오차로 인해 원래 색출하고자 하는 서피스 부분과 다른 서피스 부분을 색출할 가능성은 매우 낮다. 이와 같이, 현재 수신된 신호 세기의 수치 값과 라디오맵 내에 분포된 신호 세기의 수치 값의 비교에 따른 종래 알고리즘의 측위 오차는 원천적으로 차단될 수 있어 이동 노드(1)의 측위 정확도가 대폭 향상될 수 있다. Since the conventional wireless positioning algorithm compares the numerical value of the currently received signal strength with the numerical value of the signal strength distributed in the radio map, the mobile node 1 having the most similar numerical value to the numerical value of the currently received signal strength This leads to a result of incorrectly estimating the adjacent point of the actual position as the position of the mobile node 1. According to the present embodiment, since the change in the radio environment at the current position of the mobile node 1 has little effect on the overall shape of the surface, it has the shape most similar to the surface shape of the three-dimensional pattern in the map represented by the map data. When searching for a surface portion, it is very unlikely that a surface portion different from the original color portion to be searched for due to an error in the strength of the currently received signal. As described above, the positioning error of the conventional algorithm according to the comparison of the numerical value of the currently received signal strength with the numerical value of the signal strength distributed in the radio map can be fundamentally blocked, thereby significantly improving the positioning accuracy of the mobile node 1 You can.

LTE 망의 기지국은 그 설치에 와이파이 망의 액세스 포인트와 비해 매우 많은 비용이 소비되기 때문에 주변 기지국과 중계 서비스 지역이 가급적 겹치지 않게 주변 기지국으로부터 멀리 떨어져 설치되고 있다. 그 결과, LTE 신호는 실내 및 실외 전역에 고르게 분포되어 있으나, 신호 세기의 변화가 크지 않은 지역이 넓다는 특성을 갖고 있다. 상술한 바와 같이, 종래의 무선 측위 알고리즘은 공통적으로 현재 수신된 신호 세기만을 이용하여 이동 노드(1)의 위치를 추정하기 때문에 이동 노드(1)의 이동 경로 상에서 측위 지점들간에 신호 세기의 변화가 거의 없는 경우에 그 신호 세기만으로 그 측위 지점들을 구별할 수 없을 뿐만 아니라 주변의 노이즈에 매우 민감하게 반응하여 측위 오차가 매우 크게 된다.Since the base station of the LTE network is very expensive compared to the access point of the Wi-Fi network, the base station and the relay service area are installed as far away from the neighboring base stations as possible so as not to overlap. As a result, the LTE signal is evenly distributed throughout the indoor and outdoor areas, but has a characteristic that the area where the change in signal strength is not large is wide. As described above, since the conventional wireless positioning algorithm commonly estimates the position of the mobile node 1 using only the currently received signal strength, a change in signal strength between positioning points on the mobile node 1's moving path In the rare case, not only the signal strengths cannot be used to distinguish the location points, but also the sensitivity to ambient noise is very sensitive and the positioning error becomes very large.

이동 노드(1)의 이동 경로 상에서 서로 인접해 있는 측위 지점들간에는 LTE 신호의 세기 변화가 거의 없는 경우라도 본 실시예에 따른 측위에 사용되는 신호 세기의 변화 패턴의 길이를 이동 노드(1) 측위의 실시간성이 보장되는 한도에서 충분히 길게 해주면 그 신호 세기의 변화 패턴의 길이에 해당하는 이동 거리 내에서는 이동 노드(1)의 정확한 위치 추정이 가능한 정도로 LTE 신호의 세기는 충분히 변화하게 된다. 이에 따라, 본 실시예는 이동 노드(1)의 이동 경로 상에서 서로 인접해 있는 측위 지점들간에는 LTE 신호의 세기 변화가 거의 없는 경우라도 이동 노드(1)의 위치를 정확하게 추정할 수 있다. Even if there is little change in the strength of the LTE signal between positioning points adjacent to each other on the moving path of the mobile node 1, the length of the change pattern of the signal strength used for positioning according to the present embodiment is determined by the mobile node 1 positioning. If it is sufficiently long enough to guarantee the real-time performance of the signal strength, the strength of the LTE signal is sufficiently changed to the extent that the mobile node 1 can accurately estimate the location within the movement distance corresponding to the length of the change pattern of the signal strength. Accordingly, the present embodiment can accurately estimate the position of the mobile node 1 even when there is little change in the strength of the LTE signal between positioning points adjacent to each other on the mobile node 1's moving path.

이와 같이, 본 실시예는 이동 경로 상의 측정 지점들간에 신호 세기의 변화가 거의 없는 LTE 신호를 이용하여 이동 노드(1)의 위치를 정확하게 추정할 수 있기 때문에 실내를 넘어서 실외를 모두 커버할 수 있는 무선 측위 서비스의 제공을 가능하게 할 수 있다. 결과적으로, 본 실시예는 건물 실내와 도심 곳곳에 광범위하게 분포하는 LTE 신호를 이용하여 고층빌딩의 영향 없이 도심에서도 높은 정확도의 실내 측위 및 실외 측위가 모두 가능한 차량 네비게이션 시스템이나 자율주행용의 무선 측위 서비스를 제공할 수 있음에 따라 현재 차량 네비게이션 시스템으로 가장 널리 사용되고 있으나 실내 측위가 불가능하며 도심에서 측위 정확도가 심하게 저하되는 GPS를 대체할 수 있다. As described above, since the present embodiment can accurately estimate the location of the mobile node 1 by using the LTE signal with little change in signal strength between measurement points on the moving path, it can cover both the indoor and outdoor areas. It is possible to provide a wireless positioning service. As a result, the present embodiment uses an LTE signal distributed widely in the interior and exterior of a building, and a vehicle navigation system or wireless positioning for autonomous driving capable of both high-accuracy indoor positioning and outdoor positioning in the city center without the influence of high-rise buildings. As the service can be provided, it is currently most widely used as a vehicle navigation system, but it is possible to replace GPS where indoor positioning is impossible and positioning accuracy is severely deteriorated in the city center.

이상에서는 와이파이 신호와 LTE 신호를 이용하는 경우에 대해 본 실시예의 측위 정확도의 우월성을 설명하였으나 본 실시예에 따른 무선 측위에 이용될 수 있는 신호에는 제한이 없으며, 블루투스, 지그비, 로라 등과 같은 무선 신호의 세기를 이용하여 본 실시예에 따른 측위가 수행될 수 있다. In the above, the superiority of the positioning accuracy of the present embodiment has been described for the case of using the Wi-Fi signal and the LTE signal, but there is no limit to the signal that can be used for the wireless positioning according to the present embodiment, and the wireless signal such as Bluetooth, Zigbee, Laura, etc. Positioning according to this embodiment may be performed using intensity.

한편, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 측위 방법은 컴퓨터의 프로세서에서 실행 가능한 프로그램으로 작성 가능하고, 이 프로그램을 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록하여 실행시키는 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 컴퓨터는 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, 임베디드 타입의 컴퓨터 등 프로그램을 실행시킬 수 있는 모든 타입의 컴퓨터를 포함한다. 또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 램(RAM), 롬(ROM), 마그네틱 저장매체(예를 들면, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.On the other hand, the wireless positioning method according to an embodiment of the present invention as described above can be written in a program executable on a processor of a computer, and implemented in a computer that records and executes the program on a computer-readable recording medium. have. A computer includes any type of computer capable of executing a program, such as a desktop computer, a notebook computer, a smart phone, or an embedded type computer. In addition, the structure of the data used in the above-described embodiment of the present invention can be recorded on a computer-readable recording medium through various means. The computer-readable recording medium is a storage such as RAM, ROM, magnetic storage medium (eg, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.). Includes media.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형상으로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified shape without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.

1 ... 이동 노드
11 ... 프로세서 12 ... 터치패널
13 ... 디스플레이패널 14 ... 입출력인터페이스모듈
15 ... 무선통신모듈
151 ... 송수신부 152 ... 스캔부
153 ... 신호 처리부 154 ... 핸드오버부
16 ... 무선측위모듈
161 ... 상대위치 추정부 162 ... 데이터 누적부
163 ... 버퍼 164 ... 패턴 생성부
165 ... 클러스터 선정부 166 ... 맵 로더
167 ... 비교부 168 ... 절대위치 추정부
17 ... 센서모듈 18 ... 메모리
19 ... 버스 110 ... 전원공급모듈
2, 21, 22, 23 ... 고정 노드
3 ... 측위 서버1 ... mobile node
11 ... Processor 12 ... Touch panel
13 ... Display panel 14 ... I / O interface module
15 ... wireless communication module
151 ... Transceiving unit 152 ... Scanning unit
153 ... signal processing unit 154 ... handover unit
16 ... wireless positioning module
161 ... Relative position estimation unit 162 ... Data accumulation unit
163 ... buffer 164 ... pattern generator
165 ... cluster selection unit 166 ... map loader
167 ... comparator 168 ... absolute position estimator
17 ... sensor module 18 ... memory
19 ... Bus 110 ... Power supply module
2, 21, 22, 23 ... fixed nodes
3 ... location server

Claims (18)

적어도 하나의 고정 노드로부터 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 측정하는 단계;
상기 적어도 하나의 신호의 수신 시점에서의 이동 노드의 상대 위치를 추정하는 단계;
상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 추정된 상대 위치를 버퍼에 저장하는 단계;
상기 이동 노드의 측위 시작 명령이 입력되었는가를 확인하는 단계;
상기 확인 결과, 상기 이동 노드의 측위 시작 명령이 입력되었으면, 상기 측위 시작 명령의 입력 전에 상기 버퍼에 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 상기 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 상기 이동 노드가 위치하는 지역에서의 신호 세기의 분포 패턴 형태의 지도와의 비교에 기초하여 상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법. Measuring the strength of at least one signal received from at least one fixed node;
Estimating a relative position of the mobile node at the time of receiving the at least one signal;
Storing the measured at least one signal strength and the estimated relative position in a buffer;
Checking whether a location start command of the mobile node is input;
As a result of the check, if a positioning start command of the mobile node is input, at least one signal strength stored in the buffer and at least one signal strength according to a relative change in the position of the mobile node from a relative position before the positioning start command is input. Generating a change pattern of the; And
And estimating the absolute position of the mobile node based on a comparison of the generated pattern of at least one signal strength change with a map in the form of a distribution pattern of signal strength in an area where the mobile node is located. Wireless positioning method. 제 1 항에 있어서,
상기 저장하는 단계는 상기 이동 노드의 상대 위치가 변동될 때마다 복수의 상대 위치 별로 각 상대 위치와 함께 각 상대 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.According to claim 1,
Wherein the storing step, each time the relative position of the mobile node changes, the wireless positioning method, characterized in that for storing the strength of at least one signal received at each relative position along with each relative position for each of the plurality of relative positions. 제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴은 상기 복수의 상대 위치 별로 저장된 적어도 하나의 신호의 세기의 연속적으로 나열로 표현되는 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴인 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.According to claim 2,
The at least one signal strength change pattern is a wireless positioning method characterized in that the at least one signal strength change pattern represented by a continuous sequence of at least one signal strength stored for each of the plurality of relative positions. 제 3 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 단계는 상기 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 상기 이동 노드의 현재 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 세기 패턴을 생성하고, 상기 생성된 적어도 하나의 신호의 패턴을 상기 현재 위치의 직전 위치에서 수신된 적어도 하나의 신호의 패턴에 연속적으로 나열함으로써 상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.The method of claim 3,
The generating of the at least one signal strength change pattern may include generating at least one signal strength pattern received at the current location of the mobile node from the stored at least one signal strength and a relative position, and generating the at least one signal strength pattern. Wireless signal positioning method, characterized in that to generate a pattern of the change in the at least one signal strength by sequentially listing the pattern of the signal of at least one signal received at the position immediately before the current position. 제 2 항에 있어서,
상기 저장하는 단계는 상기 추정된 상대 위치가 상기 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치와 동일한 경우에 상기 측정된 신호 세기를 저장하지 않고 폐기하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.According to claim 2,
The storing step discards the measured signal strength without storing when the estimated relative position is the same as the estimated relative position of the mobile node immediately before the estimation of the relative position. 제 5 항에 있어서,
상기 저장하는 단계는 상기 추정된 상대 위치와 상기 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치의 거리 차이가 상기 이동 노드의 상대 위치를 나타내기 위한 좌표의 분해능 단위에 해당하는 거리 내이면 상기 측정된 신호 세기를 저장하지 않고 폐기하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.The method of claim 5,
In the step of storing, if the distance difference between the estimated relative position and the relative position of the mobile node estimated immediately before the estimation of the relative position is within a distance corresponding to a resolution unit of coordinates for indicating the relative position of the mobile node, the A wireless positioning method characterized in that the measured signal strength is discarded without being stored. 제 2 항에 있어서,
상기 저장하는 단계는 상기 추정된 상대 위치가 상기 상대 위치의 추정 직전에 추정된 이동 노드의 상대 위치와 동일한 경우에 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 직전에 추정된 상대 위치와 함께 저장된 신호 세기의 평균을 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법. According to claim 2,
The storing step stores the signal strength stored with the measured at least one signal strength and the previously estimated relative location when the estimated relative location is equal to the estimated mobile node's relative location just prior to the estimation of the relative location. Wireless positioning method, characterized in that to store the average. 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 고정 노드 중 어느 하나로의 핸드오버를 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기에 기초하여 선택적으로 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.According to claim 1,
And selectively performing handover to any one of the at least one fixed node based on the measured at least one signal strength. 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 상기 지도를 비교함으로써 상기 지도 내에서 상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 가장 유사한 패턴을 갖는 부분을 색출하는 단계를 더 포함하고,
상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계는 상기 색출된 부분이 지시하는 지도의 절대 위치를 상기 이동 노드의 절대 위치로 추정하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.According to claim 1,
Further comprising the step of comparing the at least one signal strength change pattern and the map to find a portion having a pattern most similar to the at least one signal strength change pattern in the map,
The step of estimating the absolute position of the mobile node estimates the absolute position of the map indicated by the retrieved part as the absolute position of the mobile node. 제 9 항에 있어서,
상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계는 상기 색출된 부분의 복수의 절대 위치 중에서 상기 추정된 상대 위치에 대응하는 절대 위치를 상기 이동 노드의 절대 위치로 추정하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.The method of claim 9,
The step of estimating the absolute position of the mobile node estimates an absolute position corresponding to the estimated relative position among a plurality of absolute positions of the retrieved portion as an absolute position of the mobile node. 제 1 항에 있어서,
상기 저장하는 단계는 상기 적어도 하나의 고정 노드의 아이디, 상기 추정된 상대 위치, 및 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기를 하나의 세트로 묶은 신호 세기 세트의 포맷으로 버퍼에 저장하고,
상기 측위 시작 명령의 입력 전에 상기 측정하는 단계, 상기 추정하는 단계, 및 상기 저장하는 단계가 반복적으로 실행됨에 따라 상기 버퍼에는 복수의 신호 세기 세트가 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법. According to claim 1,
The storing step stores the ID of the at least one fixed node, the estimated relative position, and the measured at least one signal strength in a buffer in a format of a signal strength set in a set,
A wireless positioning method, characterized in that a plurality of signal strength sets are stored in the buffer as the measuring, estimating, and storing steps are repeatedly executed before inputting the positioning start command. 제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 단계는 상기 버퍼에 저장된 각 신호 세기 세트 별로 다차원 공간의 제 1 좌표축에 어느 하나의 고정 노드의 아이디를 매핑하고, 제 2 좌표축에 상기 이동 노드의 상대 위치를 매핑하고, 제 3 좌표축에 상기 어느 하나의 고정 노드로부터 송출된 신호의 세기를 매핑함으로써 결정되는 다차원 공간의 지점에 도트를 표시하는 방식으로 상기 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화를 그래프화한 기하학적인 서피스(surface) 형태의 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.The method of claim 11,
In the generating of the at least one signal intensity change pattern, the ID of one fixed node is mapped to a first coordinate axis in a multidimensional space for each signal intensity set stored in the buffer, and the mobile node is relative to the second coordinate axis. At least one according to the relative change of the position of the mobile node by mapping the position and displaying a dot at a point in a multidimensional space determined by mapping the intensity of a signal transmitted from any one fixed node to a third coordinate axis. A wireless positioning method, characterized by generating a geometric surface pattern that graphs changes in signal strength. 제 12 항에 있어서,
상기 서피스 형태의 패턴과 상기 지도를 비교함으로써 상기 지도 내에서 상기 서피스 형태와 가장 유사한 형태를 갖는 서피스 부분을 색출하는 단계를 더 포함하고,
상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계는 상기 색출된 서피스 부분이 지시하는 지도의 절대 위치를 상기 이동 노드의 절대 위치로 추정하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.The method of claim 12,
Further comprising the step of finding a surface portion having the shape most similar to the surface shape in the map by comparing the pattern of the surface shape and the map,
The step of estimating the absolute position of the mobile node estimates the absolute position of the map indicated by the detected surface portion as the absolute position of the mobile node. 제 13 항에 있어서,
상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 단계는 상기 색출된 서피스 부분의 복수의 절대 위치 중에서 상기 추정된 상대 위치의 셰이프(shape)와 가장 유사한 셰이프를 갖는 부분의 절대 위치를 상기 이동 노드의 절대 위치로 추정하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.The method of claim 13,
The step of estimating the absolute position of the mobile node includes setting the absolute position of the portion having a shape most similar to the shape of the estimated relative position among the plurality of absolute positions of the retrieved surface portion to the absolute position of the mobile node. A wireless positioning method characterized by estimating. 제 1 항 내지 제 14 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체. A computer-readable recording medium recording a program for executing the method of any one of claims 1 to 14 on a computer. 적어도 하나의 고정 노드로부터 수신된 적어도 하나의 신호의 세기를 측정하는 신호 처리부;
상기 적어도 하나의 신호의 수신 시점에서의 이동 노드의 상대 위치를 추정하는 상대위치 추정부;
상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 추정된 상대 위치를 버퍼에 저장하는 데이터 누적부;
상기 이동 노드의 측위 시작 명령이 입력되었는가를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 이동 노드의 측위 시작 명령이 입력되었으면, 상기 측위 시작 명령의 입력 전에 상기 버퍼에 저장된 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치로부터 상기 이동 노드의 위치의 상대적인 변화에 따른 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 패턴 생성부; 및
상기 생성된 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴과 상기 이동 노드가 위치하는 지역에서의 신호 세기의 분포 패턴 형태의 지도와의 비교에 기초하여 상기 이동 노드의 절대 위치를 추정하는 절대위치 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 장치. A signal processor configured to measure the strength of at least one signal received from at least one fixed node;
A relative position estimator for estimating a relative position of the mobile node at the time of receiving the at least one signal;
A data accumulator configured to store the measured at least one signal strength and the estimated relative position in a buffer;
It is checked whether a location start command of the mobile node is input, and as a result of the check, if a location start command of the mobile node is input, the at least one signal strength and relative position stored in the buffer before inputting the location start command are A pattern generator configured to generate a change pattern of at least one signal strength according to a relative change in the position of the mobile node; And
And an absolute position estimator for estimating the absolute position of the mobile node based on a comparison of the generated pattern of at least one signal strength and a map in the form of a distribution pattern of signal strength in an area where the mobile node is located. Wireless positioning device, characterized in that. 제 16 항에 있어서,
상기 신호 처리부에 의해 반복적으로 측정되는 적어도 하나의 신호 세기와 상기 상대위치 추정부에 의해 반복적으로 추정되는 상대 위치를 누적시키기 위한 상기 버퍼를 더 포함하고,
상기 데이터 누적부는 상기 측정된 적어도 하나의 신호 세기와 상기 추정된 상대 위치를 상기 버퍼에 이미 저장되어 있는 적어도 하나의 신호 세기와 상대 위치에 누적하여 저장하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 장치.The method of claim 16,
Further comprising at least one signal strength repeatedly measured by the signal processing unit and the buffer for accumulating the relative position repeatedly estimated by the relative position estimation unit,
The data accumulator unit accumulates and stores the measured at least one signal strength and the estimated relative position in at least one signal strength and relative position already stored in the buffer. 제 17 항에 있어서,
상기 패턴 생성부는 상기 버퍼에 마지막으로 저장된 적어도 하나의 신호 세기의 패턴을 나타내는 패턴 데이터를 상기 버퍼에 이미 저장되어 있는 패턴 데이터에 누적하여 저장함으로써 상기 적어도 하나의 신호 세기의 변화 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 장치.The method of claim 17,
The pattern generator generates a pattern for changing at least one signal strength by accumulating and storing pattern data representing patterns of at least one signal strength last stored in the buffer in the pattern data already stored in the buffer. Wireless positioning device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113301645A (en) * 2020-10-15 2021-08-24 阿里巴巴集团控股有限公司 Signal source position obtaining and position calibration method, equipment and storage medium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150052112A (en) * 2012-09-26 2015-05-13 알까뗄 루슨트 Mobility robustness optimization based on reference signal strength maps
KR20180087819A (en) * 2017-01-25 2018-08-02 한국과학기술연구원 Integrated localization method and apparatus of high accuracy robust to route change

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440836B1 (en) * 2010-07-08 2014-11-04 에스케이텔레콤 주식회사 Method And Apparatus for Detecting Positioning Error by Using WLAN Signal
US9781697B2 (en) * 2014-06-20 2017-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Localization using converged platforms
KR101634126B1 (en) * 2014-09-23 2016-06-29 주식회사 아이티원 method, apparatus, and recording medium for estimating location

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150052112A (en) * 2012-09-26 2015-05-13 알까뗄 루슨트 Mobility robustness optimization based on reference signal strength maps
KR20180087819A (en) * 2017-01-25 2018-08-02 한국과학기술연구원 Integrated localization method and apparatus of high accuracy robust to route change

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113301645A (en) * 2020-10-15 2021-08-24 阿里巴巴集团控股有限公司 Signal source position obtaining and position calibration method, equipment and storage medium

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