KR101154079B1 - 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 현재 위치를 파악하여 원하는 목적지까지의 경로 정보를 제공하는 기능이 구현된다. 이를 위해 본 발명은 항법장치가 탑재된 이동 통신 단말기에서 수신되는 GPS의 위성 배치(constellation) 및 그 GPS 신호 세기(SNR)를 이용하여 정확한 초기 위치를 판단할 수 있도록 하는 방법을 제공한다. 이렇게 함으로써 보다 정확도가 향상된 보행자 네비게이션 서비스를 제공할 수 있게 된다.

PNS, GPS, 위성 배치, 신호 세기, 위치 결정

Description

네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법{METHOD FOR DETERMINING INITIAL LOCATION OF NAVIGATION APPARATUS}

도 1은 종래에 GPS 측위 오차로 인해 PNS의 초기 위치 결정에 오류가 발생하는 경우를 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 보행자 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 시스템의 구성도를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 고층 건물이 위치한 인도상의 보행자가 GPS 신호의 수신 예를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 도로를 기준으로 구분된 영역에서의 GPS 위성 수 산출 과정을 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 보행자 초기 위치 결정 과정을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명은 이동 통신 단말기의 위치 결정 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말기의 위치를 결정하는 무선 측위에 있어 무선 측위 오차를 개선하여 측위 정확도를 향상시키기 위한 GPS 위성의 배치를 이용한 보행자 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법에 관한 것이다.

통상적으로 이동체들에는 그 장치의 위치를 결정하고 원하는 목적지까지의 최적 경로를 제공하기 위한 네비게이션 시스템이 탑재되어 이용되고 있다. 이러한 네비게이션 시스템은 통상적으로 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 이동체들의 위치를 결정한다.

GPS란 약 20.183Km의 고도를 운행하는 24개의 인공위성을 이용한 범세계적인 위치결정시스템이다. GPS는 정확한 위치를 알고 있는 위성에서 발사한 전파(일명, GPS 신호)를 관측점에 설치된 GPS 수신기가 수신한 후 상기 전파를 수신할 때까지의 소요 시간을 산출함으로써 관측점의 위치를 구하는 위성항법장치를 말한다.

따라서 통상적인 네비게이션 시스템은 이동체의 소정 위치에 GPS 센서를 설치하고 그 GPS 센서가 적어도 4개의 위성으로부터 수신한 GPS 신호를 분석하여 이동체의 위치를 결정하였다. 그런데, 이와 같이 이동체의 위치를 결정하는 GPS에는 다양한 측위 오차요인이 존재하는데, 이러한 오차요인에는 전리층 지연오차, 위성시계오차, 다중경로(multipath) 등이 포함된다. 특히, GPS는 위성으로부터 이동체까지의 전파 도달 시간을 산출함으로써 위치를 산출하므로, GPS 신호가 도심의 높은 건물이나 가로수 등에 의해 신호가 차단되거나 반사되어 돌아오는 경우에는 충분한 GPS 위성 신호를 수신할 수 없게 되어 그 오차가 더욱 커진다.

한편, GPS 신호에 포함된 위치 오차는 약 5m이며, 이러한 2차원 평면상에서의 위치 오차 추정은 위성 배치에 의해 계산되는 HDOP(Horizontal Dilution Of Precision)와 GPS 신호간의 곱셈 연산을 통해 이루어진다. 일반적으로 주변에 높은 지형지물이 없는 경우의 HDOP는 2 ~ 3의 값을 가지며, 이 때의 위치 오차는 10 ~ 15m임을 추정할 수 있다. 이러한 HDOP는 GPS 수신기가 특정 방향의 지형지물에 의해 가려진 방향의 반대쪽 위성으로부터만 GPS 신호를 수신하게 되는 경우에는 그 값이 4 ~ 5 이상으로 증가할 수 있으며, 이 때의 위치 오차는 20 ~ 30m로 증가하게 된다.

한편, 차량용 네비게이션 장치의 경우에는 차량이 도로 위를 주행하기 때문에 위치 오차가 30m일지라도 지도 데이터 DB를 참조하면 초기 위치를 도로 상에 매칭(matching)하는 것이 가능하게 된다. 상세하게는 통상적으로 도로와 도로 사이의 블럭 간격은 30m를 넘으므로, GPS의 위치 오차가 초기 위치 결정에 큰 영향을 주지 못한다. 이와 다르게 보행자 네비게이션 장치(Personal Navigation System: 이하 PNS)의 경우에는 보행자가 도로 양쪽에 위치한 인도 위를 통행하기 때문에 위치 오차가 30m에 달할 경우 도로 중앙선으로부터 인도까지의 도로 폭이 통상 20m정도임을 감안하면 사용자가 도로 옆 어느 쪽 인도 위에 있는지를 감지할 수 없게 된다.

이러한 구체적인 예를 상세히 설명하기 위해 도 1을 참조한다. 도 1은 종래에 GPS 측위 오차로 인해 PNS의 초기 위치 결정에 오류가 발생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 1에서처럼 보행자는 도면부호 10에 의해 지시되는 인도 상에 있으 며, 이 인도 편에 고층 건물 또는 높은 가로수 등과 같은 지형지물(20)이 위치하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 이 때, 도로 중앙선(40)으로부터 인도까지의 거리는 통상적으로 20m인 것이 바람직하다.

도 1을 참조하면, 보행자의 초기 위치를 측정하고자 하는 경우 보행자 주변에 고층 건물 또는 지형지물(20)이 위치하게 되면, 위성으로부터의 GPS 신호는 이러한 지형지물의 영향으로 반사되거나 회절하게 된다. 이에 따라 GPS 수신기의 위치 오차가 증가하게 되는데, 이러한 위치 오차가 보행자를 기준으로 반경 30m 이상이 될 경우 보행자의 실제 위치가 도면부호 50에 의해 지시되는 부분에 위치할 수도 있게 된다. 그러면 보행자의 위치가 도로 중앙선을 넘어섰기 때문에 보행자의 실제 위치는 반대편 인도(60)에 가깝게 측정되어 PNS에서는 보행자가 반대편 인도(60) 상에 위치하는 것으로 간주하여 초기 위치를 결정하게 된다.

상기한 바와 같이 종래의 보행자 네비게이션 장치에 있어서는 보행자가 고층 건물이나 지형지물이 위치한 인도쪽을 보행하는 경우 그 고층 건물이나 지형지물에 의해 위치 오차가 많이 발생하게 되어 초기 위치 결정 시 반대편 인도 상에 있는 것으로 간주될 우려가 있다. 게다가 이와 같이 보행자의 초기 위치를 도로의 반대편 인도에 매칭시켜 경로 안내를 수행할 경우에는 보행자에게 큰 혼란을 주어 경로 안내 서비스의 품질을 저하시킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 보행자의 초기 위치 결정 시 측위 오차를 개선하여 측위 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 도심 지역에서 GPS 정보를 이용하여 초기 위치를 정확하게 측정하여 경로 안내 서비스의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 GPS 정보 중 위성의 배치 및 신호 세기를 이용하여 전파 장애물로 인한 측위 오차를 판단하여 보행자의 초기 위치를 결정하는 방법을 제공한다.

본 발명은 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법에 있어서, 임계값 이상의 GPS 신호 세기를 가지는 GPS 위성의 총 개수를 산출하는 과정과, 상기 산출된 GPS 위성의 총 개수 중에서 도로 중앙선을 기준으로 구분된 두 개의 각 영역에서의 GPS 위성 수를 산출하는 과정과, 상기 각 영역에서의 GPS 위성 수의 비교 결과에 따라 초기 위치를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 사용자의 현재 위치를 파악하여 원하는 목적지까지의 경로 정보를 제공하는 기능이 구현된다. 이를 위해 본 발명은 항법장치가 탑재된 이동 통신 단 말기에서 수신되는 GPS의 위성 배치(constellation) 및 그 GPS 신호 세기(SNR)를 이용하여 정확한 초기 위치를 판단할 수 있도록 하는 방법을 제공한다. 이렇게 함으로써 보다 정확도가 향상된 보행자 네비게이션 서비스를 제공할 수 있게 된다.

그러면, 상기한 바와 같은 기능이 구현된 보행자 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 시스템의 구성 요소 및 그 동작을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 보행자 네비게이션 서비스를 제공하기 위한 시스템의 구성도를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 보행자가 휴대하는 보행자 네비게이션 장치(PNS: Personal Navigation System: 이하 PNS)(200)에는 그 장치의 위치를 결정하고 원하는 목적지까지의 최적 경로를 제공하기 위한 네비게이션 시스템이 탑재되어 이용되고 있다. 이러한 네비게이션 시스템은 통상적으로 GPS(Global Positioning System) 위성(210, 220, 230, 240)으로부터 수신되는 GPS 신호를 이용하여 보행자 네비게이션 장치의 위치를 결정한다.

PNS(200)는 보행자가 소지한 상태에서 각종 지리 정보를 경로 안내 제공 서버(260)로부터 전송받을 수 있으므로 그 PNS(200)를 소지한 보행자의 위치를 지도상에서 표시해줄 수도 있다. 이러한 PNS(200)는 현재 위치를 기준으로 한 그 지역의 지도를 디스플레이시킴과 동시에 원하는 목적지까지의 최단 거리 정보를 안내하기 위한 네비게이션 시스템이다. 이를 위해 PNS(200)는 그 내부에 지도 데이터가 내장되고, 자신의 위치를 측정하기 위한 GPS 수신기(도시하지 않음)를 구비함으로써, GPS(210, 220, 230, 240) 위성들로부터 수신되는 GPS 신호를 이용하여 자신의 위치를 측정하고 이를 기준점으로 하여 특정 지역의 지도를 보행자에게 디스플레이시킨다. 그리고 네비게이션 시스템을 이용하여 보행자 경로 안내 기능을 제공하는 방법으로는 PNS 내부의 메모리에 지도 데이터를 저장하여 보행 경로에 따른 지도를 출력시키는 방법과, 경로 안내 제공 서버(260)에 저장된 데이터를 기지국(250)을 통해 무선으로 제공받아 출력시키는 방법이 있다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에서 이용되는 GPS 방식에 대하여 간략하게 설명한다.

PNS에서 초기 위치 결정을 위해서는 전술한 GPS를 이용한 방식이 널리 사용되고 있다. 초기 위치는 사용자가 지도에서 터치스크린 또는 방향키를 이용하여 지정함으로써 결정될 수도 있으며, 근방의 주요 지점을 입력함으로써 정확한 초기 위치를 결정할 수도 있으나, 자동으로 초기 위치를 결정하기 위해서는 지역에 관계없이 GPS 위성 정보를 수신하여 절대 위치를 계산하는 GPS의 이용은 필수적이라 할 수 있다. 그러나, GPS는 GPS 위성으로부터 보행자까지의 전파 도달 시간으로부터 위치를 계산하므로, 고층 건물 등에 의해 신호가 차단되거나, 반사되어 되돌아오는 경우 초기 위치 결정 시 그 정확도가 떨어지게 된다. 그러므로, 보행자가 도로를 기준으로 한 고층 건물 또는 지형 지물 옆을 지나갈지라도 정확하게 어느 편의 인도상에 위치하는지를 알아내는 알고리즘이 필요하다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 고층 건물이 위치한 인도상의 보행자가 GPS 신호의 수신 예를 나타낸 도면이다 .

도 3에 도시된 바와 같이, 보행자가 고층 건물 또는 지형지물(120) 옆의 인 도 즉, 도면 부호 110에 의해 지시되는 곳에 위치하는 경우 GPS 위성(130, 131, 132)으로부터의 GPS 신호는 별다른 장애없이 보행자가 휴대하고 있는 PNS의 GPS 수신기에 직접 전달된다. 그러나, 도 3처럼 GPS 위성(141, 142, 143)으로부터의 GPS 신호는 고층 건물 또는 지형지물(120)의 방해를 받아 일부만 전달되고 나머지는 반사되므로, 보행자에게 모든 GPS 신호가 전달되지는 않는다. 다만, GPS 위성(141)의 경우에는 GPS 신호가 반대편 건물에 반사되어 보행자에게 전달되는 경우도 있으나, 그 경우 신호 세기가 10dB까지 감소되므로 PNS에서는 그 GPS 신호가 전파 방해를 받은 GPS 신호임을 인지할 수 있게 된다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따라 도로로 구분되는 양 옆에 위치한 인도 중 어느 하나의 인도 위를 보행하고 있는 경우 그 보행자의 초기 위치를 결정하기 위해서는 도로 중앙선(150)을 기준으로 영역을 구분해야 한다. 이 때, PNS는 도로 중앙선(150)을 기준으로 두 영역(160, 170)으로 구분하기 위해 자신의 주변 도로 방향에 대한 정보를 저장하고 있는 지도 데이터베이스를 참조한다.

상기한 바와 같은 방법을 통해 도로 중앙선(150)을 기준으로 구분된 영역을 각각 Region1(160), Region2(170)라고 할 경우, PNS는 수신되는 GPS 위성도 각 영역(160, 170)에 따라 두 그룹으로 구분할 수 있다. 그러면, PNS는 각 영역(160, 170)으로부터 수신되는 GPS 위성 수를 비교하여 어느 편의 인도에 위치하고 있는지를 판단할 수 있게 된다.

이하에 있어서는, 각 영역에 위치하고 있는 GPS 위성 수를 산출하기 위한 과정을 살펴보기로 한다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에 따라 도로를 기준으로 구분 된 영역에서의 GPS 위성 수 산출 과정을 설명하기 위한 도면인 도 4를 참조한다.

먼저, GPS 위성 수는 PNS에 수신되는 GPS 신호의 세기가 일정 세기 이상인 GPS 위성에 한하여 해당 GPS 위성을 선택함으로써 산출된다. 이를 위해 PNS는 GPS 수신기에 직접 전달되는 위성의 GPS 신호 세기(SNR)의 최소값(SNR_min)을 설정한 후, 각각의 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호 세기를 검출한다. 그리고나서 PNS는 수신되는 GPS 신호 세기(SNR)를 최소 GPS 신호 세기(SNR_min)과 비교한다. 그리고 PNS는 신호 세기의 비교 과정을 통해 최소 GPS 신호 세기(SNR_min)보다 큰 GPS 신호 세기(SNR)을 갖는 위성을 우선 선택한다. 이러한 과정을 통해 PNS에서는 최소 GPS 신호 세기(SNR_min)보다 신호 세기를 갖는 GPS 위성의 총 개수를 알 수 있게 된다. 이하에서는 PNS에 수신되는 소정 세기 이상의 GPS 위성의 총 개수를 N이라고 한다.

만약, PNS에서 신호 세기 비교 결과 최소 GPS 신호 세기(SNR_min)보다 큰 신호 세기를 갖는 GPS 위성(130, 131, 132, 141)의 개수가 총 4개라고 가정해보자.

그러면, GPS 위성 배치와 PNS의 위치를 2차원 평면상에 나타내면 도 4와 같이 도시할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 각 영역에는 각각의 GPS 위성이 배치되는데, PNS에서는 어느 영역에 얼마만큼의 GPS 위성이 위치하는지를 알지 못한 상태이다. 따라서, 본 발명에 따라 도로 중앙선(150)을 기준으로 구분된 Region1(160) 및 Region2(170)에 각각 몇 개의 GPS 위성이 위치하는지를 알아내는 방법을 제시한다.

먼저, Region1(160)에서의 GPS 위성 수를 산출하기 위해 평면상의 정북(N)을 기준으로 보행자 근방의 도로 방향에 대한 시계방향으로의 각도를 Road_angle1이라고 하며, 그 정북을 기준으로 해당 GPS 위성에 대한 시계 방향으로의 각도 즉, 방위각을 Sat_angle라고 하기로 한다. 그리고나서 하기 표 1에서와 같은 방식을 이용하면 두 개의 Region1(160) 및 Region2(170)에서의 GPS 위성 수를 계산할 수 있다.

하기 수학식 1에서, N_region1은 Region1(160)에서의 GPS 위성 수를 말하며, N_region2는 Region2(170)에서의 GPS 위성 수를 말한다. 여기서, PNS에서 수신되는 총 GPS 위성 수는 N개라고 이미 알고 있으므로, N_region1에서의 GPS 위성 수를 구하게 되면 N_region2에서의 GPS 위성 수는 총 GPS 위성 수에서 N_region1에서의 GPS 위성 수를 뺌으로써 얻어진다.

우선 도 4를 참조하여 Region1에서의 GPS 위성 수를 계산해보면 다음과 같다. 도 4에서 GPS 위성(130, 131, 132) 각각에 대한 방위각은 Sat_angle1, Sat_angle2, Sat_angle3이며, 도로 방향에 대한 시계방향으로의 각도를 Road_angle1 + 180°= Road_angle2이다.

먼저, GPS 위성(132)이 위치한 영역을 판단하기 위해 PNS는 그 GPS 위성 (132)에 대한 방위각 Sat_angle1이 Road_angle1 과 Road_angle2 사이에 해당하는지를 판단한다. 판단 결과 GPS 위성(132)에 대한 방위각 Sat_angle1이 Road_angle1보다 크고 Road_angle2보다 작으면 그 GPS 위성(132)은 Region1(160)에 위치하고 있는 것이다. 이와 같은 식으로 GPS 위성(130, 131)에 대한 각각의 방위각인 Sat_angle2, Sat_angle3이 Road_angle1보다 크고 Road_angle2보다 작으면 그 GPS 위성(131, 132)도 Region1(160)에 위치하고 있는 것이다. 한편, GPS 위성(141)에 대한 방위각이 Sat_angle4일 경우 이 방위각 Sat_angle4은 Road_angle1 과 Road_angle2 사이에 해당되지 않으므로, GPS 위성(141)은 Region1(160)에 위치하는 위성이 아니다.

전술한 바와 같은 방법을 통해 Region1(160)에는 도면 부호130, 131, 132에 의해 지시되는 GPS 위성이 위치하고 있음을 알 수 있다. 따라서, PNS에서 수신되는 총 4개의 GPS 위성 수에서 Region1(160)에서의 GPS 위성 수인 3을 빼면 Region2(170)에서의 GPS 위성 수는 1개가 된다. 따라서, N_region1 > N_region2이므로 도로를 기준으로 어느 한쪽 방향의 위성으로부터 수신되는 신호가 차단되어 있다고 판정할 수 있다. 이 때, 그 도로를 기준으로 한 양쪽 인도 중 어느 인도에 보행자가 위치하는지를 결정하기 위해서는 두 영역에서의 비교 결과를 이용해야 하는데, 그 비교 결과값이 큰 영역에서의 위성 수가 적어도 3개 이상일 경우에 한하여 초기 위치가 결정된다. 전술한 바에서는 N_region1이 3이고 N_region2이 1이므로 N_region1 > N_region2이며, 또한 그 때의 N_region1에서의 최소 GPS 위성 수가 3 이상이므로, 결론적으로 보행자의 초기 위치는 도로를 기준으로 Region2(170)의 인도로 결정된다. 이렇게 함으로써, PNS는 Region2(170)의 인도를 기준으로 경로 안내 시 횡단 보도 또는 지하 보도 등을 정확하게 적용할 수 있는 보행 경로 안내 서비스를 보행자에게 제공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로는 전술한 방법을 보다 제한하여 초기 위치 결정 확률을 높일 수 있는 방법으로, 우선 일반적인 HDOP(Horizontal Dilution Of Precision)를 이용하여 보행자의 위치 오차를 추정한 후 추정한 오차값이 도로 중앙선으로부터 인도까지의 거리를 넘는 경우에 전술한 GPS 신호 세기 및 GPS 위성 배치를 이용한 초기 위치 결정 방법을 적용할 수도 있다. 이 때, 도로 중앙선으로부터 인도까지의 거리는 도로의 차선 수를 기반으로 계산할 수 있으며, 도로의 차선 수는 통상의 지도 데이터 DB에 저장되어 있다.

이하, 전술한 본 발명의 실시 예에 따라 보행자의 초기 위치를 결정하기 위한 제어 흐름을 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 보행자 초기 위치 결정 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, PNS는 500단계에서 GPS 신호 세기를 측정한다. 그리고나서 PNS는 505단계로 진행하여 측정된 GPS 신호 세기가 최소 신호 세기를 나타내는 임계값 이상인지를 판단한다. 판단 결과 측정된 GPS 신호 세기가 임계값 이상인 경우 PNS는 510단계로 진행하여 임계값 이상의 GPS 신호 세기를 가지는 해당 GPS 위성을 선택하고 그 때 수신되는 총 GPS 위성 수를 N이라고 설정한다. 그러면 PNS는 515단계로 진행하여 도로 중앙선을 기준으로 Region1, Region2로 영역을 구분한다. 그리고 PNS는 520단계에서 평면상의 정북을 기준으로 한 도로의 각도 Road_angle을 구하 고, 525단계에서는 상기 선택된 GPS 위성에 대한 방위각 Sat_angle을 구한다. 그리고나서 PNS는 530단계로 진행하여 도로 중앙선을 기준으로 구분된 두 영역 중 어느 하나의 영역에서의 GPS 위성 수를 산출하기 위해 각각의 GPS 위성에 대한 Sat_angle이 Road_angle과 Road_angle + 180°범위에 해당하는지를 판단한다. 이 때, 상기 어느 하나의 영역은 도로의 각도를 이용하여 결정되는데, 그 영역은 도로에 대한 각도보다 크고, 그 도로에 대한 각도 + 180 °보다 작은 범위에 해당하는 영역을 말한다.

판단 결과 Road_angle과 Road_angle + 180°범위에 해당하는 Sat_angle을 가지는 GPS 위성에 대해서는 Region1에 위치하고 있다고 간주한다. 이에 따라 PNS는 535단계에서 Region1에서의 GPS 위성 수를 산출하며, Region1에서 산출된 위성 수를 N_region1이라고 설정한다. 그리고나서 PNS는 540단계로 진행하여 Region2에서의 GPS 위성 수를 산출하는데, 이미 수신된 총 위성 수가 N이라고 설정된 상태이므로 N_region2에서의 GPS 위성 수는 총 위성 수 N에서 N_region1를 빼면된다. 이와 같이 N_region1 및 N_region2가 구해지면 PNS는 545단계로 진행하여 N_region1, N_region2의 크기를 비교한다. 그리고나서 PNS는 550단계로 진행하여 비교 결과에 따른 초기 위치를 결정하게 된다. 상세하게는 N_region1, N_region2의 비교 결과를 통해 어느 한쪽 영역에서의 GPS 위성 수가 더 많은 경우 보행자는 그 GPS 위성 수가 많은 영역의 반대편 인도 상에 위치하고 있다고 간주된다. 이 때, GPS 위성 수가 더 많다고 판단되는 영역에서 수신되는 GPS 위성 수는 최소 3개 이상이어야 한다.

상기한 본 발명에 따르면, 보행자의 초기 위치를 정확하게 판정하여 경로 탐색 및 보행 경로 안내를 수행함으로써 보행자에게 편의를 제공하는 이점이 있다. 또한 본 발명에서는 GPS 위성 배치 및 GPS 신호 세기만을 이용하여 보행자가 도로 양쪽에 위치한 인도 중 어느 쪽 인도에 있는지를 판별할 수 있으며, 이에 따라 보행 경로 상에 횡단 도보 또는 지하도가 있을 지라도 정확하게 보행자에게 보행 경로를 제공할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

1. 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법에 있어서,

   임계값 이상의 GPS 신호 세기를 가지는 GPS 위성의 총 개수를 산출하는 과정과,

   상기 산출된 GPS 위성의 총 개수 중에서 도로 중앙선을 기준으로 구분된 두 개의 각 영역에서의 GPS 위성 수를 산출하는 과정과,

   상기 각 영역에서의 GPS 위성 수의 비교 결과에 따라 초기 위치를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 초기 위치를 결정하는 과정은,

   상기 각 영역에서의 GPS 위성 수를 비교하는 과정과,

   상기 비교 결과 큰 값을 가지는 영역의 반대편에 위치하고 있음을 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 큰 값을 가지는 영역에서 산출되는 GPS 위성 수는 최소 3개 이상이어야 함을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 각 영역에서의 수신되는 GPS 위성 수를 산출하는 과정은,

   지도 데이터 DB를 참조하여 상기 도로 중앙선을 기준으로 영역을 둘로 구분하는 과정과,

   정북을 기준으로 도로에 대한 각도 및 상기 임계값 이상의 GPS 신호 세기를 가지는 각각의 GPS 위성에 대한 방위각을 산출하는 과정과,

   상기 산출된 도로에 대한 각도를 이용하여 상기 두 영역 중 어느 하나의 영역에 대한 범위를 결정하는 과정과,

   상기 각각의 GPS 위성에 대한 방위각이 상기 두 영역 중 어느 하나의 영역의 범위에 포함되는지를 판단하는 과정과,

   상기 어느 하나의 영역의 범위 안에 포함되는 방위각을 가지는 GPS 위성을 상기 어느 하나의 영역에서 위치한 GPS 위성이라고 판단하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 어느 하나의 영역은,

   상기 도로에 대한 각도보다 크고, 상기 도로에 대한 각도 + 180 °보다 작은 범위에 해당하는 영역임을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법.
6. 제 4항에 있어서, 상기 각각의 GPS 위성에 대한 방위각이 상기 두 영역 중 어느 하나의 영역의 범위에 포함되는지를 판단하는 과정은,

   상기 각각의 GPS 위성에 대한 방위각이 상기 도로에 대한 각도보다 크고, 상기 도로에 대한 각도 + 180 °보다 작은지를 판단하는 과정임을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법.
7. 제 1항에 있어서,

   HDOP(Horizontal Dilution Of Precision)를 이용하여 상기 위치 오차를 추정하는 과정과,

   상기 추정한 위치 오차가 상기 도로 중앙선으로부터 인도까지의 거리를 넘는지를 판단하는 과정과,

   판단 결과 넘는 경우 수신되는 GPS 신호 세기를 측정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 도로 중앙선으로부터 인도까지의 거리는,

   지도 데이터 DB에 저장된 도로의 차선 수를 기반으로 계산됨을 특징으로 하는 네비게이션 장치의 초기 위치 결정 방법.

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