KR101196532B1 - 무선단말기 위치측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소비되는 전력을 최소화하는 무선단말기 위치측정방법을 개시(introduce)한다. 상기 무선단말기 위치측정방법은 자이로스코우프 센서를 구비하고 GPS로부터 위치정보를 수신하는 무선 단말기에서 수행하며, 측위 단계, 도심지에서의 위치측정단계 및 교외에서의 위치측정단계를 구비한다. 특히 본 발명은 위성항법장치(GPS)로부터 수신된 위치정보 및 내장한 자이로스코우프 센서를 이용하여 무선단말기의 이동성 정도에 따라 측위 주기를 적응적으로 조정한다.

Description

무선단말기 위치측정방법{Method for Location Determination of the Wireless device}
본 발명은 무선단말기 위치측정방법에 관한 것으로, 특히 필요에 따라 위성항법장치(GPS)로부터 수신된 위치정보 및 내장한 자이로스코우프 센서를 이용하여 무선단말기의 이동성 정도에 따라 측위 주기를 적응적으로 조정하는 무선단말기 위치측정방법에 관한 것이다.
위치기반서비스(location based service)는 휴대폰 속에 기지국이나 위성항법장치(GPS)와 연결되는 칩을 부착해 위치추적 서비스, 공공안전 서비스, 위치기반정보 서비스 등 위치와 관련된 각종 정보를 제공하는 서비스를 일컫는다. 즉, 위치기반 서비스는 유선?무선 통신망을 통해 얻은 위치정보를 바탕으로 여러 가지 서비스를 제공하는 것으로, 크게 이동통신 기지국을 이용하는 셀 방식과 위성항법장치를 활용한 방식으로 구분할 수 있다.
셀 방식은 위치의 오차 범위가 수㎞까지 날 수 있어 정확한 위치를 찾기 어렵지만, 중계기 등을 이용하기 때문에 건물 안이나 지하 등의 위치도 찾을 수 있는 것이 장점이다.
위성항법장치(GPS) 방식은 위성에서 보내는 위치정보를 휴대폰에 내장된 칩이 읽어 기지국에 알려주는 방식이다. 셀 방식에 이어 등장한 서비스로, 위치의 오차 범위가 넓어야 수백m밖에 되지 않아 거의 정확하게 위치를 알 수 있다. 그러나 위성 신호의 특성으로 인해 반사?굴절이 잘 되는 고층 건물이나 실내에서는 사용이 거의 불가능하다는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 소비되는 전력을 최소화하는 무선단말기 위치측정방법을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일면(one aspect)에 따른 무선단말기 위치측정방법은, 자이로스코우프 센서를 구비하고 GPS로부터 위치정보를 수신하는 무선 단말기에서 수행하며, 측위 단계, 도심지에서의 위치측정단계; 및 교외에서의 위치측정단계를 포함한다. 상기 측위 단계는 상기 인공위성으로부터 수신한 위치정보를 이용하여 상기 단말기의 위치를 정한다. 상기 도심지에서의 위치측정단계는 상기 단말기가 도심지에 위치하는 경우, 상기 자이로스코우프 센서를 이용하여 상기 단말기의 이동 가속도를 파악하고, 미리 설정한 제1 기준 가속도와 상기 이동 가속도를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 단말기의 측위 주기를 갱신하거나 상기 GPS 또는 네트워크 서버를 이용하여 상기 단말기의 위치를 갱신한다. 상기 교외에서의 위치측정단계는 상기 단말기가 교외에 위치하는 경우, 상기 자이로스코우프 센서를 이용하여 상기 단말기의 이동 가속도를 파악하고, 미리 설정한 제2 기준 가속도와 상기 이동 가속도를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 단말기의 위치를 갱신하거나 상기 인공위성으로부터 수신한 위치정보를 이용하여 상기 단말기의 위치를 갱신한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일면(another aspect)에 따른 무선단말기 위치측정방법은, 자이로스코우프 센서를 구비하고 GPS로부터 위치정보를 수신하는 무선 단말기에서 수행하며, 측위 단계 및 위치갱신단계를 구비한다. 상기 측위 단계는 상기 인공위성으로부터 수신한 위치정보를 이용하여 상기 단말기의 위치를 정한다. 상기 위치갱신단계는 상기 자이로스코우프 센서를 이용하여 상기 단말기의 이동 가속도를 파악하고, 미리 설정한 제1 기준 가속도와 상기 이동 가속도를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 단말기의 측위 주기를 갱신하거나 상기 GPS 또는 네트워크 서버를 이용하여 상기 단말기의 위치를 갱신한다.
본 발명은 내장한 자이로스코우프 센서를 이용하여 무선단말기의 정지 및 이동 정도에 따라 전력이 많이 소비되는 네트워크(Network) 측위 및 위성항법장치(GPS) 측위 주기를 적응적으로 조절함으로써 전력이 많이 소비되는 측위 소모전류를 최소한으로 이용하여 전체적으로 단말기에서 소비되는 전력을 최소로 할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 단말기의 사용시간도 상당히 늘릴 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선단말기 위치측정방법의 신호흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 핵심 아이디어는, 적은 소비전력으로 단말기의 위치를 정확하게 인식할 수 있도록 하기 위하여, 평상시 스탠드 얼로운(Standalone) 방식의 GPS 측위를 주기적으로 수행하되, 자이로스코우프 센서를 이용하여 단말기의 이동성을 파악하여 그 정도에 따라 측위 주기를 조절하여 측위 소모 전류를 최소화하며, 유사시에 전력이 많이 소비되는 에이 지피스(A-GPS) 방식을 최소한으로 사용하도록 하는 것이다.
이하에서는 무선단말기가 인공위성으로부터 위치정보를 직접 수신할 수 있고, 자이로스코우프 센서가 무선단말기에 설치되어 있다는 것을 전제로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선단말기 위치측정방법의 신호흐름도이다.
도 1을 참조하면, 무선단말기 위치측정방법(100)은, 측위 단계(110), 소속지역 판단단계(120), 도심지에서의 위치측정단계(130) 및 교외에서의 위치측정단계(140)를 구비한다.
측위 단계(110)는 인공위성으로부터 수집한 위치정보를 이용하여 단말기의 위치를 정한다.
소속지역 판단단계(120)는, 단말기 주위의 기지국의 개수, 셀의 반경 및 기지국의 송신신호의 강도 중 적어도 하나를 이용하여 단말기가 도심지 및 교외 중 어느 장소에 있는 가를 판단한다. 만일 기지국의 개수가 설정된 기준개수보다 많고 및 셀의 반경이 기준반경에 비해 적을 경우에는 상기 단말기가 도심지에 있다고 판단하고, 기지국의 송신신호의 강도가 기준강도에 비해 높을 경우에는 상기 단말기가 교외에 있다고 판단한다.
도심지에서의 위치측정단계(130)는, 소속지역 판단단계(120)의 판단결과 단말기가 도심지에 있다고 판단한 경우(예)에 작동하며, 이동성 판단단계(131), 단말기 가속도 계산단계(132), 가속도 비교단계(133), 측위 주기 제1 조절단계(134) 및 측위 주기 제2 조절단계(135)를 포함한다.
이동성 판단단계(131)는 자이로스코우프 센서를 이용하여 단말기의 정지 상태 또는 이동 상태 등을 판단한다. 단말기가 정지 상태(아니오)라고 판단된 경우에는 계속하여 일정한 시간 간격으로 단말기의 이동 여부를 판단한다.
단말기 가속도 계산단계(132)는, 이동성 판단단계(131)의 판단결과 단말기가 이동한다고 판단된 경우(예), 단말기의 이동 가속도를 계산한다.
여기서 이동성 판단단계(131) 및 단말기 가속도 계산단계(132)는 이동 가속도 측정단계로 통칭할 수 있으며 자이로스코우프에서 수행된다.
가속도 비교단계(133)는 계산된 단말기 이동 가속도가 제1 기준 가속도보다 높은가를 판단한다.
측위 주기 제1 조절단계(134)는 가속도 비교단계(133)의 비교결과 계산된 이동 가속도가 제1 기준 가속도보다 크다고 판단한 경우(예), 측위 주기를 짧게 조절하여 단말기의 빠른 이동이 예상되는 상황에서 정확한 측위가 가능하도록 한다.
측위 주기 제2 조절단계(135)는 가속도 비교단계(133)의 비교결과 계산된 이동 가속도가 제1 기준 가속도보다 작다고 판단한 경우(아니오), 측위 주기를 길게 조절하여 측위에 소요되는 전력을 감소시킨다.
측위 주기 제1 조절단계(134) 후에는 측위 단계(110)를 수행하도록 하여 단말기의 위치를 갱신하도록 한다.
측위 주기 제2 조절단계(135) 후에는 측위 단계(110)를 수행하도록 하여 단말기의 위치를 갱신하도록 하거나, 대기(Standby) 상태로 머무르게 하여 단말기의 소모 전류를 최소화하게 할 수도 있다.
교외에서의 위치측정단계(140)는, 소속지역 판단단계(120)의 판단결과 단말기가 교외에 있다고 판단한 경우(아니오)에 작동하며, 이동성 판단단계(141), 단말기 가속도 계산단계(142), 가속도 비교단계(143), 측위 주기 제1 조절단계(144) 및 측위 주기 제2 조절단계(145)를 포함한다.
이동성 판단단계(141)는 자이로스코우프 센서를 이용하여 단말기의 정지 상태 또는 이동 상태 등을 판단한다. 단말기가 정지 상태(아니오)라고 판단된 경우에는 계속하여 일정한 시간 간격으로 단말기의 이동 여부를 판단한다.
단말기 가속도 계산단계(142)는, 이동성 판단단계(141)의 판단결과 단말기가 이동한다고 판단된 경우(예), 단말기의 이동 가속도를 계산한다.
여기서 이동성 판단단계(141) 및 단말기 가속도 계산단계(142)는 이동 가속도 측정단계로 통칭할 수 있으며 자이로스코우프에서 수행된다.
가속도 비교단계(143)는 계산된 단말기 이동 가속도가 제2 기준 가속도보다 높은가를 판단한다.
측위 주기 제1 조절단계(144)는 가속도 비교단계(143)의 비교결과 계산된 이동 가속도가 제2 기준 가속도보다 크다고 판단한 경우(예), 측위 주기를 짧게 조절하여 단말기의 빠른 이동이 예상되는 상황에서 정확한 측위가 가능하도록 한다.
측위 주기 제2 조절단계(145)는 가속도 비교단계(143)의 비교결과 계산된 이동 가속도가 제1 기준 가속도보다 작다고 판단한 경우(아니오), 측위 주기를 길게 조절하여 측위에 소요되는 전력을 감소시킨다.
측위 주기 제1 조절단계(144) 후에는 측위 단계(110)를 수행하도록 하여 단말기의 위치를 갱신하도록 한다.
측위 주기 제2 조절단계(145) 후에는 측위 단계(110)를 수행하도록 하여 단말기의 위치를 갱신하도록 하거나, 대기(Standby) 상태로 머무르게 하여 단말기의 소모 전류를 최소화하게 할 수도 있다.
여기서 제1 기준 가속도는 제2 기준 가속도에 비해서 낮도록 설정한다.
도 1에는 소속지역 판단단계(120)가 포함되어 있지만, 소속지역 판단단계(120)가 포함되지 않은 실시 예도 가능하다.
종래의 경우 위치측정 주기에 따라 강제적으로 단말기의 위치를 측정하였는데, 인공위성으로부터 위치정보를 수신하고 기지국과 통신하여 단말기의 위치를 결정하는 방식은 전력을 소비하는 양이 상당하였다.
단말기의 사용형태는 그 소유주에 따라 달라진다.
예를 들면, 단말기의 소유자가 초등학생이라고 가정한다. 통학시간 및 방과 후의 일정 등을 고려할 때, 초등학생이 12시간 동안 활동할 경우, 최소 6시간 이상은 학교에 머물러 있을 것이다. 이러한 경우에도 일정한 시간마다 단말기의 위치를 측정한다면, 이는 전력의 낭비일 것이다. 이러한 경우에는, 단말기의 위치를 측정하는 주기를 늘리더라도 큰 문제가 발생하지 않는다.
반대로, 단말기의 소유자가 납치 등과 같은 위급한 상황이 발생하여, 일반적인 이동 속도(이동 가속도)에 비해 상당히 빠른 속도로 이동하고 있다면, 측정의 정확성을 기하기 위해 단말기 위치의 측정 주기를 짧게 하여야 할 것이다.
본 발명은 위의 두 가지 경우 모두를 만족한다.
본 발명은 단말기의 위치를 측정함에 있어, 전력이 많이 소비되는 셀 방식을 사용하지 않고, 내장한 자이로스코우프 센서를 이용하여 이동성을 파악하여 이동성에 따라 측위 주기를 적응적으로 조절하고, 이에 따라 일정 주기 측위에 비해서 소비전력이 상대적으로 적게 되어 배터리의 사용효율을 증가시킬 수 있다.
또한 본 발명은, 단말기의 소유자가 자신의 위치를 정확하게 알기를 원할 때 그 명령을 단말기에 입력하면, 우선적으로 인공위성으로부터 위치정보를 수신하여 디스플레이하도록 함으로써, 정확성 및 효율성이 필요에 따라 발휘될 수 있도록 하였다.
자이로스코우프 센서를 이용하여 이동거리를 측정하고 이에 따라 단말기의 위치를 갱신하는 것은 이 분야의 기술자라면 누구든지 용이하게 구현할 수 있으므로, 이 부분에 대해서는 자세하게 설명하지 않는다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
110: 측위 단계 120: 소속영역 판단단계
130: 도심지에서의 위치측정단계 140: 교외에서의 위치측정단계

Claims (13)

  1. 자이로스코우프 센서를 구비하고 GPS로부터 위치정보를 수신하는 무선 단말기에서 수행하는 무선단말기 위치측정방법에 있어서,
    상기 GPS로부터 수신한 위치정보를 이용하여 상기 단말기의 위치를 정하는 측위 단계;
    기지국의 개수, 셀의 반경 및 기지국의 송신신호의 강도 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 단말기가 도심지 및 교외 중 어느 장소에 있는가를 판단하는 소속지역 판단단계;
    상기 단말기가 도심지에 위치하는 경우, 상기 자이로스코우프 센서를 이용하여 상기 단말기가 이동하는 것으로 판단되는 경우, 상기 단말기의 이동 가속도를 파악하고, 미리 설정한 제1 기준 가속도와 상기 이동 가속도를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 단말기의 측위 주기를 갱신하거나, 상기 GPS 또는 네트워크 서버를 이용하여 상기 단말기의 위치를 갱신하는 도심지에서의 위치측정단계;
    상기 단말기가 교외에 위치하는 경우, 상기 자이로스코우프 센서를 이용하여 상기 단말기가 이동하는 것으로 판단되는 경우, 상기 단말기의 이동 가속도를 파악하고, 미리 설정한 제2 기준 가속도와 상기 이동 가속도를 비교하고, 비교결과에 따라 상기 단말기의 측위 주기를 갱신하거나, 상기 GPS로부터 수신한 위치정보를 이용하여 상기 단말기의 위치를 갱신하는 교외에서의 위치측정단계; 및
    상기 단말기가 정지한 경우, 상기 단말기의 위치측정 동작을 대기 상태로 머무르게 하는 단계를 구비하는 무선단말기 위치측정방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 소속지역 판단단계는,
    기지국의 개수가 설정된 기준개수보다 많고 및 셀의 반경이 기준반경에 비해 적을 경우에는 상기 단말기가 도심지에 있다고 판단하고,
    상기 기지국의 송신신호의 강도가 기준강도에 비해 높을 경우에는 상기 단말기가 교외에 있다고 판단하는 무선단말기 위치측정방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 도심지에서의 위치측정단계는,
    상기 단말기의 이동 가속도를 계산하는 이동 가속도 측정단계;
    측정된 이동 가속도가 상기 제1 기준 가속도보다 높은가를 판단하는 가속도 비교단계;
    측정된 이동 가속도가 상기 제1 기준 가속도보다 늦다고 판단된 경우 측위 주기를 길게 하는 제1 측위 주기 조절단계; 및
    측정된 이동 가속도가 상기 제1 기준 가속도보다 높다고 판단된 경우 측위 주기를 짧게 하는 제2 측위 주기 조절단계를 포함하고,
    상기 제1 측위 주기 조절단계 및 상기 제2 측위 주기 조절단계를 거친 후에는 상기 측위 단계를 수행하는 무선단말기 위치측정방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 교외에서의 위치측정단계는,
    상기 단말기의 이동 가속도를 계산하는 이동 가속도 측정단계;
    측정된 이동 가속도가 상기 제2 기준 가속도보다 높은가를 판단하는 가속도 비교단계;
    측정된 이동 가속도가 상기 제2 기준 가속도보다 늦다고 판단된 경우 측위 주기를 길게 하는 제3 측위 주기 조절단계; 및
    측정된 이동 가속도가 상기 제2 기준 가속도보다 높다고 판단된 경우 측위 주기를 짧게 하는 제4 측위 주기 조절단계를 포함하고,
    상기 제3 측위 주기 조절단계 및 상기 제4 측위 주기 조절단계를 거친 후에는 상기 측위 단계를 수행하는 무선단말기 위치측정방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 기준 가속도는 상기 제2 기준 가속도에 비해서 늦은 것을 특징으로 하는 무선단말기 위치측정방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 이동 가속도 측정단계는 상기 자이로스코우프에서 수행하는 무선단말기 위치측정방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단말기의 사용자가 상기 측위를 지시하는 경우에는 최우선으로 상기 측위 단계를 수행하는 무선단말기 위치측정방법.
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  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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