JP2013134253A - 測位システム及びその方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ワイファイを用いて衛星情報サーバに接続し、予測された衛星情報を接続された衛星情報サーバからダウンロードし、アップデートされた衛星情報を測位に使うことによって、GPSの測位時間を縮めることができる、測位システム及びその方法を提供する。
【解決手段】本発明の測位システム100は、ワイファイAP40と、GPS衛星20から衛星情報を受信し、これを格納する衛星情報サーバ30と、ワイファイAP40を通じて該衛星情報を受信する測位端末50とを含む。
【選択図】図3

Description

本発明は、ワイファイを用いて衛星情報サーバから予測された衛星情報を受信する測位システム及びその方法に関する。
GPS(Global Positioning System)は、人工衛星を利用した汎世界的な位置決め体系であって、正確な位置を分かっている衛星から発射した電波を受信し、観測地点までの所要時間を観測して該観測地点の位置を求める体系である。すなわち、GPS測量は、位置が知られた複数の衛星を基地点として受信機を設置した未地点の位置を決める後方交会法(Resection method)による測量方法である。
また、GPSシステムは、位置を測位するシステムであって、GPS受信機がGPS衛星から該GPS衛星に係わる衛星 エフェメリス(ephemeris)、アルマナック(almanac)、GPS時(GPS time)などの情報を受信し、これに基づいて該GPS受信機の位置を測位するシステムである。
GPS衛星を利用した位置決定は、位置を測定しようとする使用者がGPS衛星信号を追跡して受信したGPS衛星信号から必要な情報を取得し、該取得した情報に基づいて使用者の位置を算出し、該使用者の現在位置を決める(Fix)ステップで構成される。このような過程を行う使用者側の装備をGPS受信機と言う。
韓国特許第10−2007−0121693号公報 韓国特許第10−2010−0048117号公報 韓国特許第10−2011−0012019号公報
従来のGPSは、衛星から衛星情報を受信し、自ら位置を測定する方式を採択した。しかし、このような従来技術は、衛星から衛星情報を受信する時間が数十秒から数分に至るため、測位時間が長いという問題があった。
また、従来のGPSは、該GPSをスリープ(Sleep)モードで置いて、周期的にウェイク−アップ(Wake−up)モードに切り替えることによって、最新の衛星情報をアップデートする測定方法を使われた。しかし、このような従来技術は、周期的にウェイク−アップモードを設定しなければならないので、GPSを全然使わないとしても、システムの電力が早く消耗し、バッテリーが早く放電するという問題があった。また、ウェイク−アップモードの場合、必ず室外のみで衛星情報がアップデートされるという問題があり、最大4時間以内にアップデートされなければGPSがコールドスタート(Cold start)モードで動作するので、測位時間が長くなるという問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、ワイファイを用いて衛星情報サーバに接続し、予測された衛星情報を接続された衛星情報サーバからダウンロードし、アップデートされた衛星情報を測位に使うことによって、GPSの測位時間を縮めることができる、測位システム及びその方法を提供することに、その目的がある。
また、本発明の他の目的は、GPSの信号レベルが使用者が予め決められた程度以上になると、測位を行い、予め決められた程度未満になると、測位を終了することによって、不要な電力消費を防止することができる、測位システム及びその方法を提供することにある。
上記の目的を解決するために、本発明の実施形態による測位システムは、ワイファイ(WiFi)アクセスポイント(Access Point:AP)と、GPS衛星から衛星情報を受信してこれを格納する衛星情報サーバと、前記ワイファイAPを通じて前記衛星情報を受信する測位端末とを含む。
前記測位端末は、前記衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードし、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する衛星情報をアップデートする。
一実施形態によれば、前記測位端末は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記衛星情報サーバに接続して前記予測された衛星情報をダウンロードして該衛星情報をアップデートし、該アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する。
また、前記測位端末は、前記衛星情報サーバから受信される信号の感度を確認して測位可否を決める。
また、一実施形態によれば、前記測位端末は、映像装備の一部分であって、使用者の位置を別途の情報で表示する。
一実施形態によれば、前記映像装備は、カメラ又はカムコーダーである。
また、上記の目的を解決するために、本発明の他の実施形態による測位端末は、測位端末電源部と、衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードして衛星情報をアップデートする受信部と、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するGPS部と、前記受信部と前記GPS部との間に接続され、前記アップデートされた衛星情報に基づいて前記使用者の位置を測定するように制御する制御部とを含む。
一実施形態によれば、前記受信部は、ワイファイ電源部と、前記衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードする衛星情報サーバ接続部と、前記ダウンロードされた衛星情報を格納して衛星情報をアップデートする衛星情報格納部とを含む。
前記GPS部は、GPS電源部と、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の現在位置を測定する測位部と、前記測定された現在位置を表示するディスプレイ部とを含む。
一実施形態によれば、前記衛星情報サーバ接続部は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記衛星情報サーバに接続して前記予測された衛星情報をダウンロードして衛星情報をアップデートする。
また、前記測位部は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する。
一実施形態によれば、前記制御部は、前記衛星情報サーバから受信される信号の感度を確認して測位可否を決める。
一実施形態によれば、前記ワイファイ電源部は、前記端末電源部がターンオンされると、自動でターンオンされる。
この場合、前記GPS電源部は、前記端末電源部がターンオンされると、自動でターンオンされる。
一実施形態によれば、前記測位端末は、映像装備の一部分であって、使用者の位置を別途の情報で表示する。
一実施形態によれば、前記映像装備は、カメラ又はカムコーダーである。
また、上記の目的を解決するために、本発明のさらに他の実施形態による測位方法は、測位端末電源をターンオンするステップと、前記測位端末電源がターンオンされると、ワイファイ電源及びGPS電源をターンオンするステップと、予測された衛星情報を衛星情報サーバからダウンロードして衛星情報をアップデートするステップと、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するステップとを含む。
一実施形態によれば、前記衛星情報をアップデートするステップは、測位端末に対するAP(Access Point)が認証及び接続されるステップと、前記衛星情報サーバに接続するステップとを含む。
一実施形態によれば、前記衛星情報サーバに接続するステップは、前記衛星情報サーバへの接続許可可否を判断し、接続が不許される場合、認証番号を読込んで接続を行う。
一実施形態によれば、前記ワイファイ電源及びGPS電源をターンオンするステップの後に、前記GPSは、既存の衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するステップ又はコールドスタート(Cold start)されるステップをさらに含む。
一実施形態によれば、前記GPSは、既存の衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するステップ又はコールドスタートされるステップの後に、前記GPSの信号レベルが使用者が設定した値以上になると、測位を試みるステップと、前記GPSの信号レベルが使用者が設定した値未満になると、測位を終了するステップと、をさらに含む。
一実施形態によれば、前記衛星情報をアップデートするステップは、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記衛星情報サーバに接続して前記予測された衛星情報をダウンロードし、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する。
一実施形態によれば、前記ワイファイ電源及び前記GPS電源をターンオンするステップは、前記端末電源がターンオンされると、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても自動でターンオンされる。
一実施形態によれば、前記位置を測定するステップの後に、映像装備のディスプレイに使用者の位置を別途の情報として表示するステップをさらに含む。
従って、本発明によれば、ワイファイを用いて衛星情報サーバに接続し、予測された衛星情報を該接続された衛星情報サーバからダウンロードし、アップデートされた衛星情報を測位に使うことによってGPSの測位時間を縮めることができる。
また、本発明によれば、GPSの信号レベルが使用者により予め決められた値以上になると、測位を行い、予め決められた値未満になると、測位を終了することによって不要な電力の消費を防止することができる。
本発明の一実施形態による測位システムの概念図である。 本発明の他の実施形態による測位端末のブロック図である。 本発明のさらに他の実施形態による測位方法の順序図である。
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び/又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び/又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明すれば、次のとおりである。
図1は、本発明の実施形態による測位システムの概念図である。
図1を参照して、本発明の実施形態による測位システム100は、ワイファイAP40と、GPS衛星20から衛星情報を受信してこれを格納する衛星情報サーバ30と、前記ワイファイAP40を通じて前記衛星情報を受信する測位端末50とを含む。
前記衛星情報は、正確な位置及び速度の計算のための衛星の位置情報(Ephemeris)と、大略的な位置及び速度の計算に使われる衛星の軌道情報(Almanac)とから成る。
前記測位端末50は、前記衛星情報サーバ30に接続して予測された衛星情報をダウンロードし、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する衛星情報をアップデートできる。前記予測された衛星情報は、数日間の予測された衛星情報であってもよい。このように、数日間の予測された衛星情報を接続された前記衛星情報サーバ30からダウンロードし、アップデートされた衛星情報を測位に使うことによってGPSの測位時間を縮めることができる。
前記測位端末50は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記衛星情報サーバ30に接続して予測された衛星情報をダウンロードして該衛星情報をアップデートし、該アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する。
また、前記測位端末50は、前記衛星情報サーバ30から受信される信号の感度を確認して測位可否を決める。この場合、使用者は、前記信号を感知可能な信号レベルを設定することができる。前記信号の感度が前記設定された信号レベル以上になると、前記測位端末50は測位ができ、前記信号の感度が前記設定された信号レベル未満になると、前記測位端末50は測位を終了する。一実施形態によれば、前記設定された信号レベルは−158dBに設定される。このように、GPSの信号が使用者が設定した一定な信号レベル以上になると、測位を行い、一定な信号レベル未満になると、測位を終了することによって、不要な電力消費を防止することができる。
前記測位端末50は映像装備の一部分であって、使用者の位置を別途の情報で表示する。一実施形態によれば、前記映像装備は、カメラ又はカムコーダーであってもよい。
図2は、本発明の他の実施形態による測位端末のブロック図である。
図2を参照して、本発明の実施形態による測位端末50は、測位端末電源部110と、衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードして該衛星情報をアップデートする受信部120と、該アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するGPS部140と、前記受信部120と前記GPS部140との間に接続され、前記アップデートされた衛星情報に基づいて前記使用者の位置を測定するように制御する制御部130とを含む。
前記予測された衛星情報は、数日間の予測された衛星情報であってもよい。
前記受信部120は、ワイファイ電源部121と、前記衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードする衛星情報サーバ接続部122と、該ダウンロードされた衛星情報を格納して衛星情報をアップデートする衛星情報格納部123とを含む。
前記GPS部140は、GPS電源部141と、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の現在位置を測定する測位部142と、該測定された現在位置を表示するディスプレイ部143とを含む。
前記衛星情報サーバ接続部122は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードして該衛星情報をアップデートする。また、前記測位部142は、使用者の設定作用による別途のターンオシ信号がなくても、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する。このように、数日間の予測された衛星情報を接続された衛星情報サーバからダウンロードしてアップデートされた衛星情報を測位に使うことによって、GPSの測位時間を縮めることができる。
前記制御部130は、前記衛星情報サーバから受信される信号の感度を確認して測位可否を決める。この場合、使用者は、前記信号を感知可能な信号レベルを設定することができる。前記信号の感度が前記設定された信号レベル以上になると、前記測位端末50は測位ができ、前記信号の感度が前記設定された信号レベル未満になると、前記測位端末50は測位を終了する。一実施形態によれば、前記設定された信号レベルは、−158dBに設定されてもよい。このように、GPSの信号が使用者が設定した一定な信号レベル以上になると、測位を行い、一定な信号レベル未満になると、測位を終了することによって、不要な電力消費を防止することができる。
前記ワイファイ電源部121は、前記端末電源部110がターンオンされると、自動でターンオンされる。前記GPS電源部141は、前記端末電源部110がターンオンされると、自動でターンオンされる。
前記測位端末50は映像装備の一部分であって、使用者の位置を別途の情報で表示する。一実施形態によれば、前記映像装備はカメラ又はカムコーダであってもよい。
図3は、本発明のさらに他の実施形態による測位方法のフロー図である。
図3を参照して、本発明のさらに他の実施形態による測位方法は、測位端末電源をターンオンするステップ(S210)と、前記測位端末電源がターンオンされると、ワイファイ電源及びGPS電源をターンオンするステップ(S220、S231)と、予測された衛星情報が衛星情報サーバからダウンロードして該衛星情報をアップデートするステップ(S225、S226)と、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するステップ(S236)とを含む。このように、数日間の予測された衛星情報を接続された衛星情報サーバからダウンロードしてアップデートされた衛星情報を測位に使うことによって、GPSの測位時間を縮めることができる。一実施形態によれば、この予測された衛星情報は、数日間の予測された衛星情報であってもよい。
前記衛星情報をアップデートするステップ(S226)は、測位端末に対するAPを認証及び接続するステップ(S221)と、前記衛星情報サーバに接続するステップ(S222)とを含む。前記衛星情報サーバに接続するステップ(S222)は、前記衛星情報サーバへの接続許可可否を判断し(S223)、接続が不許される場合には、認証番号を読込んで(S224)接続を行う。よって、前記衛星情報サーバには、接続が許可された使用者だけが接続するようになる。
一実施形態によれば、前記ワイファイ電源及びGPS電源をターンオンするステップ(S220、S231)の後に、GPSは、既存の衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するステップ又はコールドスタートになるステップ(S232)とをさらに含む。
一般に、衛星の有効な位置情報及び軌道情報が全てない状態で、GPS端末が位置を測定する場合をコールドスタートと言って、衛星の有効な軌道情報のみを用いて位置を測定する場合をウォームスタート(Warm start)と言って、衛星の有効な位置情報及び軌道情報が全てある状態ですぐ位置を測定する場合をホットスタート(Hot start)と言う。
一実施形態によれば、前記GPSは、既存の衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するステップ又はコールドスタートになるステップ(S232)の後に、前記GPSの信号レベル(SN_level)が使用者が設定した値以上になると、測位を試みるステップ(S234)と、前記GPSの信号レベルが使用者が設定した値未満になると、測位を終了するステップ(S250)とをさらに含む。前記設定された信号レベルは、−158dBに設定されてもよい。一方、信号の感度が予め決められた程度以上の場合は、SN_flag=1に設定され、そうではない場合には、SN_flag=0に設定される。このように、GPSの信号が使用者が設定した一定な信号レベル以上になると、測位を行い、一定な信号レベル未満になると、測位を終了することによって、不要な電力消費を防止することができる。
前記GPSの信号レベルが使用者が設定した値以上になり、測位が試みられ、該測位が完了すると、該測位動作は終わる(S236)。しかし、前記測位が試みられ、測位が完了しない場合、前記アップデートされた衛星情報に基づいて測位をやり直すことができる(S240)。この場合、やり直し回数は使用者が設定してもよい。もし、やり直し回数が使用者が設定した回数以上になると、測位は終わって(S250)、前記GPS電源はターンーオフされる(S251)。
前記衛星情報をアップデートするステップ(S226)は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記衛星情報サーバに接続し(S222)、前記予測された衛星情報をダウンロードし(S225)、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する(S236)。
前記ワイファイ電源及びGPS電源をターンオンするステップ(S220、S231)は、前記端末電源がターンオンされると(S210)、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても自動でターンオンされる。
一実施形態によれば、前記位置を測定するステップ(S236)の後に、映像装備のディスプレイに使用者の位置を別途の情報で表示するステップをさらに含む。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
20 GPS衛星
30 衛星情報サーバ
40 ワイファイAP
50 測位端末
100 側位システム
110 測位端末電源部
120 受信部
121 ワイファイ電源部
122 衛星情報サーバ接続部
123 衛星情報格納部
130 制御部
140 GPS部
141 GPS電源部
142 測位部
143 ディスプレイ部

Claims (24)

  1. ワイファイアクセスポイントと、
    GPS衛星から衛星情報を受信し、これを格納する衛星情報サーバと、
    前記ワイファイアクセスポイントを通じて前記衛星情報を受信する測位端末と
    を含む測位システム。
  2. 前記測位端末は、前記衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードし、アップデートされた衛星情報に基づいて、使用者の位置を測定するに用いられる衛星情報をアップデートする、請求項1に記載の測位システム。
  3. 前記測位端末は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記衛星情報サーバに接続し、予測された衛星情報をダウンロードし、該衛星情報をアップデートし、該アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する、請求項2に記載の測位システム。
  4. 前記測位端末は、前記衛星情報サーバから受信される信号の感度を確認して測位可否を決める、請求項2に記載の測位システム。
  5. 前記測位端末は、映像装備の一部分であって、使用者の位置を別途の情報で表示する、請求項3又は4に記載の測位システム。
  6. 前記映像装備は、カメラ又はカムコーダーである、請求項5に記載の測位システム。
  7. 測位端末電源部と、
    衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードし、該衛星情報をアップデートする受信部と、
    前記アップデートされた衛星情報に基づいて、使用者の位置を測定するGPS部と、
    前記受信部と前記GPS部との間に接続され、前記アップデートされた衛星情報に基づいて、前記使用者の位置を測定するように制御する制御部と
    を含む測位端末。
  8. 前記受信部は、
    ワイファイ電源部と、
    前記衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードする衛星情報サーバ接続部と、
    前記ダウンロードされた衛星情報を格納して該衛星情報をアップデートする衛星情報格納部とを含む、請求項7に記載の測位端末。
  9. 前記GPS部は、
    GPS電源部と、
    前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の現在位置を測定する測位部と、
    前記測定された現在位置を表示するディスプレイ部と
    を含む、請求項7に記載の測位端末。
  10. 前記衛星情報サーバ接続部は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記衛星情報サーバに接続して予測された衛星情報をダウンロードして該衛星情報をアップデートする、請求項8に記載の測位端末。
  11. 前記測位部は、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する、請求項9に記載の測位端末。
  12. 前記制御部は、前記衛星情報サーバから受信される信号の感度を確認して測位可否を決める、請求項8又は9に記載の測位端末。
  13. 前記ワイファイ電源部は、前記端末電源部がターンオンされると、自動でターンオンされる、請求項9に記載の測位端末。
  14. 前記GPS電源部は、前記端末電源部がターンオンされると、自動でターンオンされる、請求項9に記載の測位端末。
  15. 前記測位端末は、映像装備の一部分であって、使用者の位置を別途の情報で表示する、請求項12に記載の測位端末。
  16. 前記映像装備は、カメラ又はカムコーダーである、請求項15に記載の測位端末。
  17. 測位端末電源をターンオンするステップと、
    前記測位端末電源がターンオンされると、ワイファイ電源及びGPS電源をターンオンするステップと、
    予測された衛星情報を衛星情報サーバからダウンロードして衛星情報をアップデートするステップと、
    前記アップデートされた衛星情報に基づいて、使用者の位置を測定するステップとを含む測位方法。
  18. 前記衛星情報をアップデートするステップは、
    測位端末に対するアクセスポイントを認証及び接続するステップと、前記衛星情報サーバに接続するステップとを含む、請求項17に記載の測位方法。
  19. 前記衛星情報サーバに接続するステップは、前記衛星情報サーバへの接続許可可否を判断し、接続が不許される場合、認証番号を読込んで接続を行う、請求項18に記載の測位方法。
  20. 前記ワイファイ電源及びGPS電源をターンオンするステップの後に、
    GPSは、既存の衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するステップ又はコールドスタートになるステップをさらに含む、請求項17に記載の測位方法。
  21. 前記GPSは、既存の衛星情報に基づいて使用者の位置を測定するステップ又はコールドスタートになるステップの後に、
    前記GPSの信号レベルが使用者が設定した値以上になると、測位を試みるステップと、
    前記GPSの信号レベルが使用者が設定した値未満になると、測位を終了するステップとをさらに含む、請求項20に記載の測位方法。
  22. 前記衛星情報をアップデートするステップは、
    使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記衛星情報サーバに接続して前記予測された衛星情報をダウンロードし、
    使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、前記アップデートされた衛星情報に基づいて使用者の位置を測定する、請求項17に記載の測位方法。
  23. 前記ワイファイ電源及び前記GPS電源をターンオンするステップは、前記端末電源がターンオンされると、使用者の設定作用による別途のターンオン信号がなくても、自動でターンオンされる、請求項17に記載の測位方法。
  24. 前記位置を測定するステップの後に、映像装備のディスプレイに使用者の位置を別途の情報で表示するステップをさらに含む、請求項17に記載の測位方法。
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