KR101878295B1

KR101878295B1 - 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR101878295B1
Application number: KR1020160033804A
Authority: KR
Inventors: 박정호
Original assignee: (주)피플앤드테크놀러지
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2018-08-20
Also published as: KR20170110191A

Abstract

본 발명은 인공위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신받는 위성신호 수신부; 무선신호를 생성하는 무선신호 발생부; 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 측위 데이터 생성부;를 포함하고 생성된 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신장치; 상기 측위 데이터 발신장치로부터 송출되는 측위 데이터를 수신하는 다수의 측위 데이터 수신장치; 및 상기 다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송받은 측위 데이터를 기초로 측위점의 실내위치 또는 실외위치를 판단하는 통합 측위 서버;를 포함하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템에 관한 것이다.

Description

실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법{A System and Method for indoor/outdoor integration positioning}

본 발명은 위성신호 및 무선신호를 이용한 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 장치를 이용하여 실내 및 실외 위치측정이 가능해지고 실내외를 이동하는 경우에도 연속적인 위치 측정이 가능한 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

위치기반서비스(LBS: Location Based Service)는 이동통신 단말기의 위치를 파악하고 파악된 위치에 관련된 부가정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다. 이러한 위치기반서비스를 이용하기 위해서는 무선통신 단말기의 위치를 파악하는 것이 필수적이다.

실외에서 위치측정은 GPS, GLONASS 등으로 대표되는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 같은 위성으로부터의 정보를 수신하여 이루어지고 있으며, 실내에서 위치측정은 BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘, 와이파이, 블루투스, 지그비, UWB 등으로부터 무선신호를 단말이 수신하여 그 신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 바탕으로 단말의 현재위치를 측정하는 것으로 삼각측량/삼변측량, 무선 핑거프린트(Finger Print) 또는 독자적인 방식이 사용 되고 있다.

한편, 종래 위치측정은 실외에서는 GPS 기기(실외 측위 장치/방법) 등을 이용하여 실외 위치를 측정하고, 실내에서는 GPS 위성신호가 수신되지 않으므로 별개의 실내 위치측정 장치나 방법(실내 측위 장치/방법)을 이용하여 실내위치를 측정하여 이동통신 단말기 등이 실내와 실외를 이동하는 경우에는 위치측정을 위해 두 가지 기기나 시스템을 이용하고 있었다.

이 경우, 실외에서 실내로 또는 실내에서 실외로 이동하는 경우 단말기의 위치를 통합적으로 추적할 수 없었고, 또한 실내 및 실외의 경계영역(창문이나 문 근처)에서는 실내위치 측정장치 및 실외위치 측정장치에서 나오는 개별 신호들로 실내인지 실외인지 구별하기가 곤란한 경우가 발생할 수 있고, 때로는 실내와 실외 모두에 위치하는 것으로 표시되는 문제점들이 존재하였다.

또한, 무선신호를 발신하는 무선신호발신장치(이하, '송출기'라 함)에서 발신되는 무선신호를 별도의 수신장치(이하, '수신기'라 함)가 수신하여 신호세기를 바탕으로 송출기의 위치를 측정하는 방식의 경우, 송출기에서 발신되는 무선신호는 다른 전파, 온도, 습도, 물체, 사람 등 수많은 요소에 의해 그 값이 동일한 지점에서도 시시각각 변할 정도로 불안정하다.

따라서, 불안정한 무선신호를 바탕으로 위치를 측정하게 되면, 단말기가 동일 지점에 있더라도, 수신기가 수신하는 송출기의 무선신호가 시시각각 변하기 때문에, 마치 송출기의 위치가 변경된 것으로 나타나는 경우가 발생하게 된다. 이런 신뢰성의 문제는 지금까지 무선신호를 이용하여 송출기의 위치를 측정하고자 하는 시도에 중대한 결점이라 할 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0064151호 "실내외 연속 측위를 통한 단말의 위치 표시 방법"

앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 인공위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신하면서도 무선신호를 별도로 생성하여 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신장치를 포함하여, 하나의 장치를 이용하여 실외위치 및 실내위치 측정이 모두 가능한 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 인공위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신하면서도 무선신호를 별도로 생성하여 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신장치를 포함하여, 측위 데이터 발신장치가 실내에서 실외로 또는 실외에서 실내로 이동하는 경우에도 연속적이면서도 통합된 측위 결과 도출이 가능한 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전달받은 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거하고 전달받은 위성신호가 최저기준 이상이면 위성신호를 상기 측위 데이터 생성부로 전달하는 위성신호 필터링부를 포함하여, 측위 데이터 발신장치에서 약한 위성신호를 1차적으로 필터링하여 통합 측위 서버에서 강한 무선신호로 실내위치 측위를 수행할 수 있도록 보조함으로써 실외위치 또는 실내위치 판단의 정밀도를 높일 수 있는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 위성신호 유효성을 검증하는 측위 데이터 검증부 및 측위점의 위치를 실외위치 또는 실내위치로 판단하는 실내외 판단부를 포함하여, 통합 측위 서버가 위성신호 세기가 강한 실외환경에서는 위성신호로 측위점의 위치를 측위하고 위성신호를 이용하여 측위가 어려운 실내환경에서는 무선신호를 이용하여 측위점의 위치를 측위함으로써 하나의 장치로 실내위치 및 실외위치 모두 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하는 경우 측위 데이터에 포함된 무선신호 유효성 인정여부를 추가적으로 판단하는 측위 데이터 검증부 및 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고 무선신호 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하는 실내외 판단부를 포함하여, 실내 및 실외의 경계영역에서 위성신호를 기초로 위치를 판단할지 무선신호를 기초로 위치를 판단할지를 명확히 하여 위치측정의 정밀도를 높일 수 있는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하는 측위 데이터 검증부 및 상기 측위 데이터 검증부에서 위성신호 미포함을 판단한 경우 측위점의 위치를 실내위치로 판단하는 실내외 판단부를 포함하여, 위성신호가 수신되지 아니하는 실내에서는 위치 오차가 적은 무선신호만으로 실내위치 측정을 수행함으로써 측위점의 정밀한 위치를 측정할 수 있는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산하는 실외위치 측위모듈 및 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 실내위치 측위모듈을 포함하여 최종 실내위치 또는 최종 실외위치를 결정하는 최종위치 측위부를 포함하여, 두 가지 측위 알고리즘을 통합하여 제어함으로써 실내외 통합 위치 측위를 제공하는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 무선신호의 신호세기 변동폭을 최대 변동폭 이내로 제한하여 현재의 신호세기를 규정함으로서 불안정한 무선신호를 안정화할 수 있는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 위 안정화된 무선신호의 신호세기를 이용하여 측위 데이터 발신장치 위치의 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 측위 데이터 발신장치의 무선신호를 수신하는 수신기 가운데 신호세기 순으로 소정 개수의 수신기를 선정하고 이들 수신기의 무선신호 가운데 가장 강한 무선신호세기를 보여주는 수신기를 기준으로 나머지 수신기 사이에서의 단위 위치를 연산하고 이들 다수의 단위 위치를 종합하여 최종 위치를 선정함으로서 위치측정의 신뢰성을 높일 수 있는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 현재 무선신호를 수신한 수신기와, 측위 데이터 발신장치의 이전 위치 사이의 거리를 연산하여 소정의 거리 임계값보다 큰 경우에는 해당 수신기를 측위 데이터 발신장치의 위치측정과정에서 배제하여 위치측정의 신뢰성을 높일 수 있는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 가장 강한 무선신호를 수신한 수신기와 나머지 수신기의 무선신호세기의 차이값이 소정의 신호세기 임계값 이상이면 측위 데이터 발신장치가 가장 강한 무선신호를 수신하는 수신기에 인접해 위치하는 것으로 판단함으로 위치측정의 신뢰성을 높일 수 있는 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한, 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 실시예에 의해 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 실내외 통합 측위 시스템은 인공위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신받는 위성신호 수신부; 무선신호를 생성하는 무선신호 발생부; 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 측위 데이터 생성부;를 포함하고 생성된 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신장치; 상기 측위 데이터 발신장치로부터 송출되는 측위 데이터를 수신하는 다수의 측위 데이터 수신장치; 및 상기 다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송받은 측위 데이터를 기초로 측위점의 실내위치 또는 실외위치를 판단하는 통합 측위 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 측위 데이터 발신장치는 상기 위성신호 수신부로부터 위성신호를 전달받아 전달받은 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거하고 전달받은 위성신호가 최저기준 이상이면 위성신호를 상기 측위 데이터 생성부로 전달하는 위성신호 필터링부;를 추가로 포함하고 상기 위성신호 필터링부에서 위성신호가 제거되면 상기 측위 데이터 생성부는 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 통합 측위 서버는 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하고 측위 데이터에 포함된 위성신호 세기가 유효기준 상한 오차범위 이상이면 유효성을 인정하고 유효기준 하한 오차범위 이하이면 무효성을 인정하여 위성신호 유효성을 검증하는 측위 데이터 검증부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 측위 데이터 검증부는 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하는 경우 측위 데이터에 포함된 무선신호 유효성 인정여부를 추가적으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 통합 측위 서버는 측위 데이터 검증부의 검증결과에 기초하여 위성신호의 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하고 위성신호의 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치를 판단하고 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하여 추가로 판단되는 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고 무선신호 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하는 실내외 판단부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 통합 측위 서버는 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하는 측위 데이터 검증부; 및 상기 측위 데이터 검증부에서 위성신호 미포함을 판단한 경우 측위점의 위치를 실내위치로 판단하는 실내외 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 통합 측위 서버는 상기 실내외 판단부에서 측위점 위치가 실외위치로 판단되면 측위 데이터에 포함된 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산하는 실외위치 측위모듈; 및 상기 실내외 판단부에서 측위점 위치가 실내위치로 판단되면 측위 데이터에 포함된 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 실내위치 측위모듈;을 포함하여 최종 실내위치 또는 최종 실외위치를 결정하는 최종위치 측위부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 실내위치 측위모듈은 상기 다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송되는 무선신호를 정규화하는 무선신호 정규화부; 및 상기 무선신호 정규화부에서 정규화된 무선신호를 이용해 상기 측위 데이터 발신장치의 위치를 측정하는 위치측정부;를 포함하고, 상기 무선신호 정규화부는 동일한 측위 데이터 수신장치로부터 수신한 다수의 무선신호의 신호세기를 평균하여 해당 측위 데이터 수신장치의 신호세기로 규정하는 정규신호세기 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 무선신호 정규화부는 동일한 측위 데이터 수신장치의 이전 신호세기와 현재 신호세기의 차이값이 최대 변동폭 이상일 경우 이전 신호세기에 최대변동폭을 가감하여 현재 신호세기로 규정하고 차이값이 최대 변동폭 미만일 경우 수신된 무선신호의 신호세기를 그대로 현재 신호세기로 하는 신호세기결정부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 무선신호 정규화부는 측위 데이터 수신장치별로 상기 신호세기결정부에서 출력된 신호세기를 큐에 일정개수만큼 저장하고 가장 오래된 신호세기를 삭제하는 리스트관리부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 신호세기 결정부는 동일한 측위 데이터 수신장치로부터 수신된 무선신호의 현재 신호세기가 이전 신호세기보다 큰 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동폭을 더하여 현재 신호세기로 대체하고 반면에 작은 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동을을 빼서 현재 신호세기로 대체하여 상기 리스트관리부가 큐에 입력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 리스트관리부는 큐에 입력된 신호세기의 개수가 정해진 개수를 초과할 경우 가장 오래된 신호세기를 삭제하고, 상기 무선신호 정규화부는 큐에 정해진 개수가 모두 채워졌을 때 채워진 신호세기를 평균하여 해당 측위 데이터 수신장치의 신호세기로 규정하는 정규신호세기 산출부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 인공위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신받는 위성신호 수신단계; 무선신호를 생성하는 무선신호 생성단계; 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 측위 데이터 생성단계;를 포함하여 측위 데이터 발신장치가 생성한 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신단계; 다수의 측위 데이터 수신장치가 측위 데이터 발신장치로부터 송출되는 측위 데이터를 수신하는 측위 데이터 수신단계; 및 통합 측위 서버가 다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송받은 측위 데이터를 기초로 측위점의 실내위치 또는 실외위치를 판단하는 통합 측위단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 측위 데이터 발신단계는 위성신호 필터링부가 위성신호 수신부로부터 위성신호를 전달받아 전달받은 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거하고 전달받은 위성신호가 최저기준 이상이면 위성신호를 상기 측위 데이터 생성부로 전달하는 위성신호 필터링단계;를 추가로 포함하고 상기 위성신호 필터링단계에서 위성신호가 제거되면 상기 측위 데이터 생성단계에서 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 통합 측위단계는 측위 데이터 검증부가 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하고 측위 데이터에 포함된 위성신호 세기가 유효기준 상한 오차범위 이상이면 유효성을 인정하고 유효기준 하한 오차범위 이하이면 무효성을 인정하는 위성신호 유효성을 검증하는 위성신호 유효성 검증단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 통합 측위단계는 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하는 경우 측위 데이터 검증부가 측위 데이터에 포함된 무선신호 유효성 인정여부를 검증하는 무선신호 유효성 검증단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 통합 측위단계는 측위 데이터 검증부의 검증결과에 기초하여 위성신호의 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하고 위성신호의 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치를 판단하고 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하여 추가로 판단되는 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고 무선신호 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하는 실내외 판단단계; 를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 통합 측위단계는 측위 데이터 검증부가 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하는 측위 데이터 검증단계; 및 측위 데이터 검증부에서 위성신호 미포함을 판단한 경우 실내외 판단부가 측위점의 위치를 실내위치로 판단하는 실내외 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 통합 측위단계는 실내외 판단부에서 측위점 위치가 실외위치로 판단되면 실외위치 측위모듈이 측위 데이터에 포함된 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산하는 실외위치 측위단계; 및 실내외 판단부에서 측위점 위치가 실내위치로 판단되면 실내위치 측위모듈이 측위 데이터에 포함된 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 실내위치 측위단계;을 포함하여 최종 실내위치 또는 최종 실외위치를 결정하는 최종 측위 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 실내위치 측위단계는 다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송되는 무선신호를 정규화하는 무선신호 정규화 방법; 및 무선신호 정규화부에서 정규화된 무선신호를 이용해 측위 데이터 발신장치의 위치를 측정하는 위치측정방법;을 포함하고, 상기 무선신호 정규화 방법은 동일한 측위 데이터 수신장치로부터 수신한 다수의 무선신호의 신호세기를 평균하여 해당 측위 데이터 수신장치의 신호세기로 규정하는 신호세기평균단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 무선신호 정규화 방법은 동일한 측위 데이터 수신장치의 이전 신호세기와 현재 신호세기의 차이값이 최대 변동폭 이상일 경우 이전 신호세기에 최대변동폭을 가감하여 현재 신호세기로 규정하고 차이값이 최대 변동폭 미만일 경우 수신된 무선신호의 신호세기를 그대로 현재 신호세기로 하는 신호세기결정단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 무선신호 정규화 방법은 측위 데이터 수신장치별로 상기 신호세기결정단계에서 출력된 신호세기를 큐에 일정개수만큼 저장하고 가장 오래된 신호세기를 삭제하는 리스트관리단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 신호세기 결정단계는 동일한 측위 데이터 수신장치로부터 수신된 무선신호의 현재 신호세기가 이전 신호세기보다 큰 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동폭을 더하여 현재 신호세기로 대체하고 반면에 작은 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동을을 빼서 현재 신호세기로 대체하여 상기 리스트관리부가 큐에 입력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 상기 리스트관리단계는 큐에 입력된 신호세기의 개수가 정해진 개수를 초과할 경우 가장 오래된 신호세기를 삭제하고, 상기 신호세기평균단계는 정해진 개수가 모두 채워졌을 때 채워진 신호세기를 평균하여 해당 측위 데이터 수신장치의 신호세기로 규정하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은, 인공위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신하면서도 무선신호를 별도로 생성하여 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신장치를 포함하여, 하나의 장치를 이용하여 실외위치 및 실내위치 측정이 모두 가능한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 인공위성으로부터 전송되는 위성신호를 수신하면서도 무선신호를 별도로 생성하여 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신장치를 포함하여, 측위 데이터 발신장치가 실내에서 실외로 또는 실외에서 실내로 이동하는 경우에도 연속적이면서도 통합된 측위 결과 도출이 가능한 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은, 전달받은 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거하고 전달받은 위성신호가 최저기준 이상이면 위성신호를 상기 측위 데이터 생성부로 전달하는 위성신호 필터링부를 포함하여, 측위 데이터 발신장치에서 약한 위성신호를 1차적으로 필터링하여 통합 측위 서버에서 강한 무선신호로 실내위치 측위를 수행할 수 있도록 보조함으로써 실외위치 또는 실내위치 판단의 정밀도를 높일 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은, 위성신호 유효성을 검증하는 측위 데이터 검증부 및 측위점의 위치를 실외위치 또는 실내위치로 판단하는 실내외 판단부를 포함하여, 통합 측위 서버가 위성신호 세기가 강한 실외환경에서는 위성신호로 측위점의 위치를 측위하고 위성신호를 이용하여 측위가 어려운 실내환경에서는 무선신호를 이용하여 측위점의 위치를 측위함으로써 하나의 장치로 실내위치 및 실외위치 모두 측위가 가능한 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은, 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하는 경우 측위 데이터에 포함된 무선신호 유효성 인정여부를 추가적으로 판단하는 측위 데이터 검증부 및 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고 무선신호 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하는 실내외 판단부를 포함하여, 실내 및 실외의 경계영역에서 위성신호를 기초로 위치를 판단할지 무선신호를 기초로 위치를 판단할지를 명확히 하여 위치측정의 정밀도를 높일 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은, 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하는 측위 데이터 검증부 및 상기 측위 데이터 검증부에서 위성신호 미포함을 판단한 경우 측위점의 위치를 실내위치로 판단하는 실내외 판단부를 포함하여, 위성신호가 수신되지 아니하는 실내에서는 위치 오차가 적은 무선신호만으로 실내위치 측정을 수행함으로써 측위점의 정밀한 위치를 측정할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은, 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산하는 실외위치 측위모듈 및 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 실내위치 측위모듈을 포함하여 최종 실내위치 또는 최종 실외위치를 결정하는 최종위치 측위부를 포함하여, 두 가지 측위 알고리즘을 통합하여 제어함으로써 실내외 통합 위치 측위를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 무선신호의 신호세기 변동폭을 최대 변동폭 이내로 제한하여 현재의 신호세기를 규정함으로서 불안정한 무선신호를 안정화할 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은, 위 안정화된 무선신호의 신호세기를 이용하여 측위 데이터 발신장치 위치의 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 측위 데이터 발신장치의 무선신호를 수신하는 수신기 가운데 신호세기 순으로 소정 개수의 수신기를 선정하고 이들 수신기의 무선신호 가운데 가장 강한 무선신호세기를 보여주는 수신기를 기준으로 나머지 수신기 사이에서의 단위 위치를 연산하고 이들 다수의 단위 위치를 종합하여 최종 위치를 선정함으로서 위치측정의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은, 현재 무선신호를 수신한 수신기와, 측위 데이터 발신장치의 이전 위치 사이의 거리를 연산하여 소정의 거리 임계값보다 큰 경우에는 해당 수신기를 측위 데이터 발신장치의 위치측정과정에서 배제하여 위치측정의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은, 가장 강한 무선신호를 수신한 수신기와 나머지 수신기의 무선신호세기의 차이값이 소정의 신호세기 임계값 이상이면 측위 데이터 발신장치가 가장 강한 무선신호를 수신하는 수신기에 인접해 위치하는 것으로 판단함으로 위치측정의 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내외 통합 측위 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 실내외 통합 측위 시스템의 블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내외 통합 측위방법을 설명하는 흐름도.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 데이터 발신단계를 설명하는 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 측위단계를 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선신호를 기초로 실내위치의 측위와 관련된 무선신호 정규화 시스템 및 측위 시스템을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선신호 정규화 시스템의 블럭도.
도 9는 도 8에 도시된 무선신호 정규화부의 블럭도.
도 10은 도 8에 도시된 무선신호 정규화부에 의해 무선신호 신호세기가 입력된 큐를 도시하는 도면.
도 11은 도 8에 도시된 위치측정부의 블럭도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선신호 정규화 방법 및 이를 이용한 측위방법을 도시하는 흐름도.
도 13은 도 12에 도시된 무선신호 정규화단계의 흐름도.
도 14은 도 13에 도시된 신호세기 결정단계의 흐름도.
도 15는 도 12에 도시된 위치측정단계의 흐름도.
도 16은 도 15에 도시된 수신기 리스트 결정단계의 흐름도.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위방법의 사용상태를 나타내는 도면.
도 18는 도 17의 A부분의 확대도.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 도시하는 도면.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 도시하는 도면.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

그러면 도면을 참고하여 본 발명의 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내외 통합 측위 시스템 및 그 방법을 도시하는 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내외 통합 측위 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실내외 통합 측위 시스템은 측위 데이터 발신장치(100), 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n), 그리고 통합 측위 서버(300)을 포함하고, 위성신호 및 무선신호를 이용하여 실내외 환경에서 연속적이고 통합적인 위치 측위를 수행하는 것을 특징으로 한다.

측위 데이터 발신장치(100)는 이를 소지하는 자 또는 이를 장착한 장치에 의해 실외 또는 실내에 위치할 수 있다. 또한, 본 발명에서 측위 데이터 발신장치(100)는 실내와 실외를 특정하지 아니하고 실내에서 실외로 또는 실외에서 실내로 임의로 이동하는 것을 포함한다.

그림 1을 참고하면, 측위 데이터 발신장치(100)가 실외에 존재하는데 다수의 인공위성(S1, S2,,,,Sn)으로부터 위성신호를 수신하고 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위 데이터를 생성하여 송출하는 것을 보여준다. 여기서, 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)는 실내, 실외 및 실내외 경계영역 중 적어도 한곳 이상에 위치하며 측위 데이터 발신장치(100)에서 송출되는 측위 데이터를 수신하고 수신한 측위 데이터를 통합 측위 서버(300)로 전송할 수 있다.

한편, 측위 데이터 발신장치(100)가 실외에 존재하는 경우 수신받는 위성신호 세기가 크고 실내에 존재하는 경우 수신받은 위성신호 세기가 약하거나 위성신호를 수신받지 못하는 것을 상정할 수 있다. 또한, 측위 데이터 발신장치(100)가 실내와 실외 경계 즉, 도 1에서 건물의 실내외 경계영역(예를 들어, 문, 창문 근방)에 존재하는 경우 수신받는 위성신호 세기가 비교적 양호하지만 실외에 존재하는 경우 보다 약할 수 있음을 상정한다.

도 3은 도 2에 도시된 실내외 통합 측위 시스템의 블럭도이다.

도 3을 참고하면, 측위 데이터 발신장치(100)는 위성신호 수신부(110), 위성신호 필터링부(120), 무선신호 발생부(130), 측위 데이터 생성부(140), 그리고 무선 통신부(150)를 포함할 수 있다.

위성신호 수신부(110)는 다수의 인공위성(S1, S2,,,,Sn)으로부터 송신되는 위성신호를 수신한다. 측위 데이터 발신장치(100)가 실외에 존재하는 경우 위성신호 수신부(110)는 강한 위성신호를 수신받을 수 있으며, 본 발명에서 측위 데이터 발신장치(100)가 실내에 존재하는 경우 위성신호 수신부(110)는 수신받은 위성신호 세기가 약하거나 위성신호를 수신받지 못하는 것을 상정할 수 있다.

위성신호 필터링부(120)는 위성신호 수신부(110)가 위성신호를 수신하면 위성신호 수신부(110)로부터 위성신호를 전달받아 전달받은 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거하고 전달받은 위성신호가 최저기준 이상이면 위성신호를 측위 데이터 생성부(140)로 전달할 수 있다.

여기서, 최저기준은 실외위치 측위에 이용될 수 없는 위성신호를 배제하기 위한 위성신호 세기의 최저 기준값이다. 예를 들어, 측위 데이터 발신장치(100)가 명백히 실내에 존재하는 경우에도 미약하지만 위성신호를 수신받을 수 있는데, 이런 경우 무선신호에 기초하여 실내 측위를 수행할 수 있으므로 위성신호 필터링부(120)는 위성신호 수신부(110)가 수신받은 위성신호를 제거하는 것이다.

한편, 위성신호 필터링부(120)에서 위성신호가 제거되면 이하 설명할 측위 데이터 생성부(140)는 이하 설명할 무선신호 발생부(130)에서 생성된 무선신호만을 기초로 측위 데이터를 생성할 수 있다.

무선신호 발생부(130)는 무선신호를 생성하는데, 일정 주기에 맞추어 무선신호를 생성할 수 있다. 예컨대 무선신호 발생부(130)는 무선신호를 1초에 2~4번 정도 생성하도록 설정할 수 있으며, 배터리 수명을 고려하여 적정하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 무선신호 발생부(130)는 BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘, 와이파이, 블루투스, 지그비와 같은 무선신호를 발신하는 송출기로 실현할 수 있다.

측위 데이터 생성부(140)는 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성할 수 있다. 측위 데이터 생성부(140)는 위성신호를 위성신호 수신부(110) 또는 위성신호 필터링부(120)로부터 전달받고 무선신호를 무선신호 발생부(130)로부터 전달 받을 수 있다. 여기서, 측위점은 측위 데이터 발신장치(100)가 존재하는 위치로 측위를 수행하고자 하는 위치이며, 측위 데이터 발신장치(100)의 실내 또는 실외로 위치를 변경함에 따라 측위점도 대응되게 변경된다.

예를 들어, 무선신호 발생부(130)가 BLE 비콘으로 실현되는 경우 측위 데이터 생성부(140)는 위성신호를 무선신호의 advertising packet 또는 scan response packet에 실어서 측위 데이터를 형성할 수 있다. 또한, 측위 데이터 생성부(140)는 무선신호 발생부(130)에서 생성되는 무선신호의 주기에 맞추어 측위 데이터를 형성할 수 있으나, 무선신호 생성주기에 한정되지 아니한다.

한편, 측위 데이터 생성부(140)가 위성신호 및 무선신호를 모두 전달받는 경우 측위 데이터는 위성신호 및 무선신호 정보를 모두 포함할 수 있으나, 측위 데이터 발신장치(100)가 실내에 위치하여 위성신호 수신부(110)가 위성신호를 수신받지 못하거나 위성신호 필터링부(120)에 의해 위성신호가 제거되는 경우 측위 데이터는 무선신호 정보만을 포함할 수 있다.

무선 통신부(150)는 측위 데이터 발신장치(100)에서 주기적으로 생성되는 측위 데이터를 무선통신으로 측위 데이터 발신장치(100) 외부로 송출할 수 있다.

다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)는 측위 데이터 발신장치(100)로부터 송출되는 측위 데이터를 수신하는 장치로서, 측위 데이터 발신장치(100)와 상호작용을 통해 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 측정할 필요가 있는 공간에 소정의 설계안에 따라 일정 간격마다 다수 개가 배치된다.

도 1은 실외에 3개의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b, 200c)가 3 지점에 설치되고, 실내에 4개의 측위 데이터 수신장치(200d, 200e, 200f, 200g)가 4 지점에 설치되고, 실외에 설치된 측위 데이터 수신장치(200a, 200b) 사이에 측위 데이터 발신장치(100)가 위치하고 있다. 도 1 및 도 2에는 도시되지 아니하였으나, 본 발명의 측위 데이터 발신장치(100)는 실내 및 실외에 설치된 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n) 사이를 이동할 수 있다.

다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)는 상기 측위 데이터 발신장치(100)에서 송출되는 측위 데이터를 수신하는데, 측위 데이터를 수신할 수 있는 수단을 탑재하고 있어야 하며, 비콘 스캐너 등을 예를 들 수 있다.

통합 측위 서버(300)는 서버 통신부(310), 측위 데이터 검증부(320), 실내외 판단부(330), 그리고 최종위치 측위부(340)를 포함한다. 또한, 통합 측위 서버(300)는 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)로부터 전송받은 측위 데이터를 기초로 측위점의 실내위치 또는 실외위치를 판단하되, 측위점이 실외에 있는 것으로 판단하면 위성신호를 기초로 실외위치 알고리즘에 따라 측위점의 실외위치 측위를 수행하고, 측위점이 실내에 있는 것으로 판단하면 무선신호를 기초로 실내위치 측위 알고리즘에 따라 측위점의 실내위치 측위를 수행할 수 있다.

여기서, 통합 측위 서버(300)는 측위 데이터 수신장치(200)와 원격지나 근거리에 위치할 수 있으며 유무선 통신채널, 인터넷 등에 의해 통합 측위 서버(300)와 측위 데이터 수신장치(200) 간의 양방향 또는 일방향 통신이 가능하다. 또한, 상기 통합 측위 서버(300)는 측위 데이터 수신장치(200)와 별개로 구성될 수 있지만 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n) 가운데 어느 하나에 함께 구비될 수 있음이 배제되는 것은 아니다.

서버 통신부(310)는 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)와 유선 또는 무선으로 연결되어 측위 데이터를 전송받는다. 측위 데이터는 위성신호 정보 및 무선신호 정보를 포함하는데, 위성신호 정보는 다수의 인공위성(S1, S2,,,,Sn)의 각각의 네비게이션 데이터(NAV data), 식별정보 및 의사거리(Pseudo-range)에 대한 정보를 포함하고, 무선신호 정보는 무선신호의 신호세기 및 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)에 대한 식별정보를 포함할 수 있다.

측위 데이터 검증부(320)는 서버 통신부(310)로부터 전달받은 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하고, 측위 데이터에 포함된 위성신호의 유효성을 검증하며, 그리고 무선신호의 유효성을 검증할 수 있다. 측위 데이터에 위성신호 포함으로 판단된 경우, 측위 데이터 검증부(320)는 측위 데이터에 포함된 위성신호 세기가 유효기준 상한 오차범위 이상이면 유효성을 인정하고 유효기준 하한 오차범위 이하이면 무효성을 인정하는 위성신호 유효성을 검증한다.

여기서, 유효기준이란 실외위치 측위를 할 수 있는 위성신호 세기의 임계값을 의미하며, 측위 데이터 발신장치(100)가 실외에 위치하는 경우 다수의 인공위성(S1, S2,,,,Sn)으로부터 송신되는 위성신호 세기는 유효기준보다 높은 것을 상정할 수 있다. 본 발명에서 측위 데이터 검증부(320)는 위성신호 세기를 유효기준과 비교하여 월등히 높은 경우(즉, 유효기준 상한 오차범위 이상)이면 위성신호 유효성을 인정하고, 유효기준과 비교하여 월등히 낮은 경우(즉, 유효기준 하한 오차범위 이하)이면 위성신호 무효성을 인정할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 위성신호 필터링부(120)는 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거할 수 있으므로 측위 데이터 검증부(320)는 위성신호가 최저기준보다는 높으나 유효기준 하한 오차범위 이하인 위성신호에 대해 무효성을 인정할 수 있다. 즉, 위성신호 세기를 1차적으로 위성신호 필터링부(120)에서 필터링하고, 2차적으로 측위 데이터 검증부(320)에서 필터링함으로써 위성신호 세기를 기준으로 실외위치 및 실내위치 판단의 정확성을 높일 수 있는 기술적 특징이 있다.

앞서 검토 한대로, 측위 데이터 발신장치(100)가 실내외 경계영역에 존재하는 경우 수신받은 위성신호 세기가 유효기준 근방에 존재할 수 있는데, 이런 경우 오차범위를 설정하여 상기 유효기준보다 오차범위만큼 높은 상한 오차범위와 상기 유효기준보다 오차범위만큼 낮은 하한 오차범위를 설정하고 유효기준을 기준으로 상한 오차범위와 하한 오차범위 사이 영역에 위성신호 세기가 존재하는 것으로 상정할 수 있다.

측위 데이터 검증부(320)는 측위 데이터에 포함된 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하는 경우 측위 데이터에 포함된 무선신호 유효성 인정여부를 추가적으로 검증할 수 있다. 즉, 측위 데이터 검증부(320)는 위성신호 세기만으로 측위점의 실외위치 또는 실내위치 판단이 명확하지 아니하는 경우 무선신호 세기(RSSI)를 추가적으로 판단하여 판단의 명확성을 높일 수 있다.

무선신호 유효성 인정여부란 무선신호의 임계값을 설정하여 무선신호 세기가 상기 임계값보다 높은 경우 무선신호 유효성을 인정하고, 임계값보다 낮은 경우 무선신호 무효성을 인정하는 것이다.

정리하면, 측위 데이터 검증부(320)는 측위 데이터에 포함된 위성신호 세기를 (a)유효기준 상한 오차범위 이상, (b)유효기준 하한 오차범위 이하, (c)유효기준을 기준으로 상한 오차범위와 하한 오차범위 사이 영역 중 하나에 속하는지 판단하는 위성신호 유효성 검증과정을 수행한다. 또한, 측위 데이터 검증부(320)는 위성신호 세기가 (c) 오차범위 영역에 속하는 것으로 판단하는 경우, 무선신호 세기를 임계값과 비교하는 무선신호 유효성 검증과정을 추가로 수행하여 측위점이 존재하는 실외위치 또는 실내위치를 판단의 정밀도를 높일 수 있다.

실내외 판단부(330)는 측위 데이터 검증부(320)의 검증결과에 기초하여 측위점의 실내위치 또는 실외위치를 판단한다.

실내외 판단부(330)는 측위 데이터 검증부(320)의 검증결과에 기초하여 (가)위성신호의 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하고, (나)위성신호의 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고, (다)위성신호 세기가 오차범위 영역에 속하여 추가로 판단되는 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고, (라)위성신호 세기가 오차범위 영역에 속하여 추가로 판단되는 무선신호 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 측위 데이터 발신장치(100)가 실내외 경계영역에 존재하여 수신받은 위성신호 세기가 유효기준 근방(오차범위 영역)에 속하더라도 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하여 무선신호 세기에 기초하여 위치 측위를 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명은 실내외 경계영역에서 위치를 측위 오차가 큰 위성신호가 아닌 측위 오차가 작은 무선신호를 이용하는 실내위치 측위 방법에 의하여 측위하므로 위치 측위의 오차를 줄이는 것을 특징으로 한다.

또한, 실내외 판단부(330)는 측위 데이터 검증부(320)에서 위성신호 미포함을 판단한 경우 측위점의 위치를 실내위치로 판단할 수 있다. 본 발명에서 위성신호 미포함 판단이란 측위 데이터 발신장치(100)가 실내 깊은 곳에 존재하여 위성신호를 수신받지 못하거나 위성신호 필터링부(120)에서 위성신호가 제거되어 측위 데이터에 무선신호 정보만을 포함하는 것을 예로 들수 있다.

최종위치 측위부(340)는 실외위치 측위모듈(340a), 그리고 실내위치 측위모듈(340b)를 포함하며, 측위점의 최종 실내위치 또는 최종 실외위치를 결정할 수 있다.

최종위치 측위부(340)는 실내외 판단부(330)로부터 실외위치 판단결과를 전달받는 경우 실외위치 측위모듈(340a)에 위성신호만을 전달하고, 실내위치 판단결과를 전달받는 경우 실내위치 측위모듈(340b)에 무선신호만을 전달할 수 있다. 즉, 최종위치 측위부(340)는 제어부(미도시)에 의해 실외위치 측위모듈(340a) 또는 실내위치 측위모듈(340b)을 선택적으로 실행할 수 있다.

실외위치 측위모듈(340a)은 실내외 판단부(330)에서 측위점 위치가 실외위치로 판단되면 측위 데이터에 포함된 위성신호를 분리하고 분리된 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산할 수 있다. 또한, 실외위치 측위모듈(340a)은 제어부(미도시)의 제어로 위성신호만을 전달받아 전달받은 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산할 수 있다.

본 발명에서, 실외위치 측위모듈(340a)은 항법 위성 시스템(GNSS)기반의 측위 기법을 이용하는 실외위치 측위 방법을 수행할 수 있다.

실외위치 측위모듈(340a)에서 수행하는 실외위치 측위는 항법 위성 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)기반의 측위 기법을 이용하여 수행될 수 있는데, GNSS는 지구 궤도상의 위성신호를 이용하여 사용자의 위치를 결정하는 시스템이다. GNSS의 대표적 예로 미국의 GPS(Global Positioning System), 러시아의 GLONASS(Global Navigation Satellite System), 그리고 유럽의 Galileo 등이 운용 중이며, 본 발명의 위성신호는 GPS, GLONASS 그리고 Galileo와 같은 실외위치 측정시 필요한 위성신호를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 위성신호를 송신하는 다수의 인공위성(S1, S2,,,,Sn)은 GNSS 인공위성일 수 있다.

실내위치 측위모듈(340b)은 실내외 판단부(330)에서 측위점 위치가 실내위치로 판단되면 측위 데이터에 포함된 무선신호를 분리하고 분리된 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산할 수 있다. 또한, 실내위치 측위모듈(340b)은 제어부(미도시)의 제어로 무선신호만을 전달받아 전달받은 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산할 수 있다.

본 발명에서, 실내위치 측위모듈(340b)은 와이파이 신호나 이동통신 신호의 수신신호강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 이용하는 실내위치 측위 방법을 수행할 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내외 통합 측위방법을 을 살펴본다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 실내외 통합 측위방법은 측위 데이터 발신단계(S100), 측위 데이터 수신단계(S200), 그리고 통합 측위단계(S300)를 포함한다.

도 5를 참고하면, 측위 데이터 발신단계(S100)는 위성신호 수신단계(S110), 위성신호 필터링단계(S120), 무선신호 생성단계(S130), 측위 데이터 생성단계(S140), 그리고 측위 데이터 송출단계(S150)를 포함한다.

위성신호 수신단계(S110)는 위성신호 수신부(110)가 인공위성(S1, S2,,,,Sn)으로부터 전송되는 위성신호를 수신받는 단계이다.

위성신호 필터링단계(S120)는 위성신호 필터링부(120)가 위성신호 수신부(110)로부터 위성신호를 전달받아 전달받은 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거하고 전달받은 위성신호가 최저기준 이상이면 위성신호를 측위 데이터 생성부(140)로 전달하는 단계이다.

상기 위성신호 필터링단계(S120)에서 위성신호가 제거되면 상기 측위 데이터 생성부(140)에서 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 단계를 수행할 수 있다.

무선신호 생성단계(S130)는 무선신호 발생부(130)가 일정 주기에 맞추어 무선신호를 생성하는 단계이다.

측위 데이터 생성단계(S140)는 측위 데이터 생성부(140)가 위성신호 및 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 단계이다.

측위 데이터 송출단계(S150)는 무선 통신부(150)가 측위 데이터 발신장치(100)에서 주기적으로 생성되는 측위 데이터를 무선통신으로 외부로 송출하는 단계이다.

측위 데이터 수신단계(S200)는 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)가 측위 데이터 발신장치(100)로부터 송출되는 측위 데이터를 수신하는 단계이다. 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)는 측위 데이터 발신장치(100)와 상호작용을 통해 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 측정할 필요가 있는 공간에 소정의 설계안에 따라 일정 간격마다 다수 개가 배치될 수 있다.

도 6을 참고하면, 통합 측위단계(S300)는 측위 데이터 수신단계(S310), 위성신호 존부 판단단계(S320), 위성신호 유효성 검증단계(S330), 무선신호 유효성 검증단계(S340), 실내외 판단단계(S350), 그리고 최종 측위 단계(S360)을 포함하여, 통합 측위 서버(300)가 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)로부터 전송받은 측위 데이터를 기초로 측위점의 실내위치 또는 실외위치를 판단하는 단계이다.

측위 데이터 수신단계(S310)는 서버 통신부(310)가 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)와 유선 또는 무선으로 연결되어 측위 데이터를 전송받는 단계이다.

위성신호 존부 판단단계(S320)는 측위 데이터 검증부(320)가 서버 통신부(310)로부터 전달받은 측위 데이터에 위성신호를 포함하고 있는지 여부를 판단하는 단계이다. 위성신호 존부 판단단계(S320)는 측위 데이터에 위성신호가 포함되어 있는 경우 위성신호 포함을 판단하고, 측위 데이터에 위성신호가 포함되지 아니한 경우 위성신호 미포함을 판단할 수 있다.

위성신호 존부 판단단계(S320)에서 위성신호 포함으로 판단한 경우, 이하 설명할 위성신호 유효성 검증단계(S330), 무선신호 유효성 검증단계(S340)를 수행할 수 있다.

한편, 위성신호 존부 판단단계(S320)에서 측위 데이터 검증부(320)가 위성신호 미포함을 판단한 경우 판단 결과를 실내외 판단부(330)에 전달하여 실내외 판단단계(S350)를 수행할 수 있다. 실내외 판단단계(S350)는 위성신호 미포함 판단 결과를 전달받는 경우 측위점의 위치를 실내위치로 판단할 수 있다.

위성신호 유효성 검증단계(S330)는 상기 위성신호 존부 판단단계(S320)에서 측위 데이터에 위성신호 포함으로 판단한 경우, 측위 데이터에 포함된 위성신호 세기가 유효기준 상한 오차범위 이상이면 유효성을 인정하고 유효기준 하한 오차범위 이하이면 무효성을 인정하여 검증을 수행할 수 있다.

무선신호 유효성 검증단계(S340)는 위성신호 유효성 검증단계(S330)에서 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하는 것으로 판단하는 경우에만 추가로 수행되는 단계이다.

무선신호 유효성 검증단계(S340)는 측위 데이터 검증부(320)가 무선신호의 임계값을 설정하여 측위 데이터에 포함된 무선신호 세기가 상기 임계값보다 높은 경우 무선신호 유효성을 인정하고, 임계값보다 낮은 경우 무선신호 무효성을 인정하여 무선신호의 유효성 인정여부를 검증할 수 있다.

실내외 판단단계(S350)는 측위 데이터 검증부(320)의 검증결과에 기초하여 위성신호의 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하고, 위성신호의 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치를 판단하고, 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하여 추가로 판단되는 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고, 무선신호 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하는 단계를 수행할 수 있다.

최종 측위 단계(S360)는 실외위치 측위단계(S360a) 그리고 실내위치 측위단계(S360b)를 포함하여 실외위치 측위단계(S360a) 및 실내위치 측위단계(S360b) 중 적어도 하나의 단계를 선택적으로 수행하여 측위점의 최종 실내위치 또는 최종 실외위치를 결정하는 단계이다.

실외위치 측위단계(S360a)는 실내외 판단부(330)에서 측위점 위치가 실외위치로 판단되면 실외위치 측위모듈(340a)이 측위 데이터에 포함된 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산하는 단계이다.

실내위치 측위단계(S360b)는 실내외 판단부(330)에서 측위점 위치가 실내위치로 판단되면 실내위치 측위모듈(340b)이 측위 데이터에 포함된 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 단계이다.

이하에서, 도 7 내지 도 18을 참고하여, 실내외 판단부(330)에서 측위 데이터에 포함된 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 시스템 및 방법에 대해 자세히 설명한다. 즉, 실내외 판단부(330)에서 측위점 위치가 실내위치로 판단되는 경우 무선신호만을 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 실내위치 측위모듈(340b)에 대해 자세하게 설명한다.

실내위치 측위모듈(340b)은 수신한 무선신호를 정규화하는 무선신호 정규화부(10)와 정규화된 무선신호를 바탕으로 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 측정하는 위치측정부(20)를 포함한다. 이하에서는, 측위데이터에서 무선신호만을 이용하여 무선신호 정규화시스템 및 방법과 위치측정부 및 그 방법에 대해 설명하므로, 무선신호라는 설명은 측위데이터에 포함된 무선신호임을 전제한다.

또한, 도 7은 설명의 편의를 위해, 도 1에서 다수의 인공위성(S1, S2,,,,Sn)으로부터 수신받는 위성신호는 배제하고, 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)는 측위 데이터 발신장치(100)에서 송출되는 무선신호를 수신하는 다수의 수신기(B1, B2, B3,,,,,,, Bn)에 대응될 수 있다.

상기 측위 데이터 발신장치(100)가 발신하는 무선신호는 그 세기가 다른 전파, 온도, 습도, 물체, 사람 등 수많은 요소에 의해 그 값이 동일한 지점에서도 시시각각 변할 정도로 불안정하다. 따라서, 수신된 무선신호의 세기를 처리 없이 그대로 위치측정에 사용하게 되면 위치 측정의 신뢰성이 낮아질 수밖에 없다. 상기 무선신호 정규화부(10)는 수신된 각 수신기의 무선신호 세기를 정규화하는 역할을 수행하며, 도 9에 도시된 바와 같이, 수신부(11), 신호세기결정부(12), 리스트관리부(15), 정규신호세기 산출부(16)를 포함한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 측위 데이터 발신장치(100)가 위치하는 공간에 설치된 다수의 수신기(B1, B2, B3,,,,,,, Bn)는 측위 데이터 발신장치(100)가 발신하는 무선신호를 수신하고 그 세기를 계측한다. 이론상으로는 수신기가 수신하는 무선신호 세기는 측위 데이터 발신장치(100)에 가까운 수신기일수록 크다고 할 수 있지만, 앞서 본 바와 같이, 무선신호는 여러가지 요소에 의해 불안정하므로, 가장 가까운 수신기가 가장 먼 수신기보다 작은 신호세기를 보여줄 수도 있다.

이와 같은 신호세기에 바탕하여 위치를 측정하게 되면, 측위 데이터 발신장치(100)가 가장 가까운 수신기가 아니라 가장 먼 수신기 근처에 위치하는 것으로 확인될 수 있게 된다. 즉, 도 7의 경우, 수신기(B1, B2, B3,,,,,,, Bn)는 신호세기를 B1>B2>B3>B4 순으로 계측하여야 하지만, 무선신호의 불안정성으로 인해 수신기가 수신한 신호세기가 수신기기 B1보다 수신기 B4가 더 큰 것으로 계측되는 경우가 빈번히 발생하고, 이를 바탕으로 위치를 측정하면 측위 데이터 발신장치(100)가 수신기 B4에 가까이 위치하는 것으로 표현할 수 있다. 이는 단말기의 위치측정의 오류에 해당한다. 이와 같은 이유로 무선신호를 안정적으로 변환하는 정규화 과정이 요구된다.

상기 신호세기결정부(12)는, 측위 데이터 발신장치(100)가 일정 시간동안 이동할 수 있는 물리적 가능범위는 제한되어 있다는 점에 착안하여, 발생하는 무선신호의 신호세기의 차이값과 최대변동폭 C를 고려하여 현재 신호세기를 결정하게 된다. 예를 들면, 측위 데이터 발신장치(100)가 일정시간 동안 이동할 수 있는 거리를 물리적 한계로 규정할 수 있고, 일정시간 동안 그 물리적 한계를 넘어서 이동하는 것은 불가능하다.

상기 최대 변동폭 C는 측위 데이터 발신장치(100)가 이동할 때 측위 데이터 발신장치(100)의 이전 신호세기와 그 다음 신호세기의 차이값으로서 물리적으로 가능한 최대값을 의미한다. 예컨대, 측위 데이터 발신장치(100)가 수신기 B1에서 B4로 접근하게 되면, 측위 데이터 발신장치(100)의 무선신호를 수신하는 수신기 B1의 무선신호 세기는 작아지고 측위 데이터 발신장치(100)의 무선선호를 수신하는 수신기 B4의 무선신호 세기는 커지게 되는데, 위와 같은 측위 데이터 발신장치(100)의 이동으로 인해 발생할 수 있는 신호세기의 변동폭은 물리적으로 가능한 범위가 있다. 측위 데이터 발신장치(100)가 짧은 시간동안 도저히 이동할 수 없는 거리의 변동이 발생함을 의미하는 신호세기의 변동은 무선신호의 불안정성을 초래한다.

이어서, 상기 신호세기 결정부(12)는 동일한 수신기의 이전 신호세기와 현재 신호세기의 차이값 E가 최대 변동폭 C보다 작은 경우에는 현재 신호세기를 입력신호로 변경없이 사용한다. 이는 차이값 E가 최대 변동폭 C보다 작다면, 측위 데이터 발신장치(100)가 물리적으로 가능한 범위내에서 움직였다는 것을 의미하므로, 현재 신호세기를 그대로 사용하게 된다. 그러나, 신호세기의 차이값 E가 최대 변동폭 C보다 큰 경우에는 아래와 같은 현재 신호세기가 결정된다.

상기 신호세기 결정부(12)는 동일한 수신기의 현재 신호세기가 이전 신호세기보다 큰 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동폭C를 더하여 현재 신호세기로 대체하고 동일한 수신기의 현재 신호세기가 이전 신호세기보다 작은 경우에는 이전 신호세기에 최대변동폭 C를 빼서 현재 신호세기로 대체한다.

상기 리스트관리부(15)는 상기 신호세기 결정부에서 결정된 무선신호를 도 10에 도시된 바와 같은 큐(Q1,Q2,Q3,Q4)에 입력하고 입력된 신호세기의 개수가 정해진 개수를 초과할 경우 가장 오래된 신호세기를 삭제하게 된다. 도 10을 참조하면, 수신기 B1에서 발신한 무선신호 5개의 신호세기는 앞서 본 신호세기 결정부에 의해 결정된 5개의 무선신호의 신호세기가 큐 Q1에 입력된 것이며, 큐 Q2,Q3,Q4에는 모두 동일한 과정을 통해 수신기 B2,B3,B4의 무선신호 세기가 입력된다.

상기 정규신호세기 산출부(16)는 상기 큐에 정해진 개수가 모두 채워졌을 때 채워진 신호세기를 평균하여 해당 수신기의 신호세기로 규정한다. 도 10에서 도면부호 A가 평균값이며 무선신호 세기가 되며 이 값이 위치측위에 사용되게 된다. 따라서, 각각의 측위 데이터 발신장치(100)에서 5번에 걸쳐 변하던 신호세기가 평균값에 의해 안정화되게 된다. 예를 들면, 측위 데이터 발신장치(100) B1은 -54,-59,-55,-62, -60의 신호세기를 보여주지만 평균값은 -58이 되고, 측위 데이터 발신장치(100) B2는 평균값이 -64.8, 측위 데이터 발신장치(100) B3는 -72.4, 측위 데이터 발신장치(100) B3는 -82가 된다.

이하에서, 위치측정부(20)를 살펴본다.

도 11을 참조하면, 상기 위치측정부(20)는 앞서 본 정규화된 무선신호의 신호세기를 바탕으로 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 측정하며, 수신기리스트결정부(21), 인접판단부(22), 단위위치연산부(23), 최종위치결정부(24)를 포함한다.

상기 수신기리스트결정부(21)는 위치결정에 참여할 수신기의 개수를 규정하는데 정해진 개수의 범위내에서 강한 신호세기를 보여주는 수신기 순으로 수신기리스트에 정렬한다. 도 7을 참조하면, 수신기의 위치를 결정하는데 4개의 수신기를 이용할 경우, 이들 수신기리스트는 B1,B2,B3,B4순으로 정렬된 정보를 포함하게 된다. 여기서, 가장 강한 무선신호세기를 보여주는 수신기를 최강 수신기로 그리고 나머지 수신기들을 차강 수신기로 명명한다. 이들 수신기의 개수는 필요에 따라 변경될 수 있는데, 개수가 증가하면 위치측정의 정확성은 높아지는 반면 데이타량의 증가로 위치측정에 시간이 증가되는 문제점이 있으므로, 설치된 수신기의 개수와 간격을 고려하여 적정하게 선정하는 것이 필요하다.

상기 수신기리스트결정부(21)는 측위 데이터 발신장치(100)의 이전 위치와 측위 데이터 발신장치(100)의 현재 무선신호를 수신한 수신기 사이의 거리를 연산하여 거리 임계값 F 보다 큰 경우 해당 수신기를 상기 수신기리스트에서 배제하여 위치측정의 오차를 줄인다. 수신기 리스트 내의 수신기 가운데 측위 데이터 발신장치(100)의 이전위치와의 거리가, 다른 수신기와 측위 데이터 발신장치(100)의 이전위치와의 거리에 비해 큰 경우에는 해당 수신기에서 발신한 무선신호가 불안정한 것으로 보고 배제함으로서 위치측정의 오류를 줄이기 위하여, 거리 임계값 F를 정의하며, 거리가 거리 임계값F를 넘어설 경우 해당 수신기를 리스트에서 삭제한다.

상기 인접판단부(22)는 측위 데이터 발신장치(100)가 다수의 수신기가 설치된 공간에서 소정의 수신기에 인접하여 위치한 경우를 판단한다. 최강 수신기와 차강 수신기 사이의 신호세기 차이값 R이 소정의 신호세기 임계값 이상이면 측위 데이터 발신장치(100)가 최강 수신기에 인접해 있는 것으로 판단하여 최강 수신기의 좌표를 해당 측위 데이터 발신장치(100)의 위치로 결정한다. 예컨대 수신기가 천정이나 높은 곳에 설치되어 있는 경우, 측위 데이터 발신장치(100)를 해당 수신기에 매우 인접하게 가져가지 않으면 무선신호의 세기가 인접해 있을 때만큼의 신호세기를 보여주지 못하므로, 아래 단위 위치 연산부에 따라 연산을 하게 되면 최강 수신기와 차강 수신기 사이의 소정 지점에 측위 데이터 발신장치(100)가 위치하는 것으로 결정되지만, 위와 같이 인접판단부에 따라 차이값 R이 신호세기 임계값 G 이상이면 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 바로 최강 수신기의 위치로 결정되게 되어 위치측정의 정확성이 높아지게 된다. 이 경우에는 아래 단위 위치 연산부에 의한 연산을 수행하지 않게 된다.

상기 단위 위치 연산부(23)는 수신기리스트 결정부에 의해 결정된 수신기리스트 내의 수신기 가운데 최강 수신기와 차강 수신기간의 측위 데이터 발신장치(100)의 단위 위치를 연산한다. 앞서 본 바와 같이, 수신기리스트 이내에서, 차강 수신기는 최강 수신기 이외의 모든 수신기를 의미하며, 단위 위치는 최강 수신기와 나머지 차강 수신기를 연결하는 직선상에서 측위 데이터 발신장치(100)의 위치이다. 도 17에 도시된 바에 의하면, 수신기 B1의 좌표는 P₁, 수신기 B2의 좌표는 P₂, 수신기 B3의 좌표는 P₃, 수신기 B4의 좌표는 P₄가 되며, 단위 위치는 최강 수신기 B1의 좌표 P₁, 최강 수신기 B1과 차강 수신기 B2 사이의 직선상에서 단말기의 좌표 P₁₂, 최강 수신기 B1과 차강 수신기 B3 사이의 직선상에서 측위 데이터 발신장치(100)의 좌표 P₁₃, 최강 수신기 B1과 차강 수신기 B4 사이의 직선상에서 측위 데이터 발신장치(100)의 좌표 P₁₄가 된다. 단위 위치는 다양한 수식에 의해 연산될 수 있는데, 예컨대, 단위 위치 P_1n는 다음과 같은 수식에 의해 결정될 수 있다.

P_1n=P_n-(P_n-P₁)*R/G

R: 최강 수신기와 차강 수신기의 신호세기 차이값

G: 신호세기 임계값

P_1n: 최강 수신기와 차강 수신기간의 직선상에서의 측위 데이터 발신장치(100)의 단위 위치

P_n: 차강 수신기의 위치좌표 P₁:최강 수신기의 위치좌표

상기 단위 위치에 최강 수신기의 좌표를 포함하는 것이 위치 측정의 정확성을 높일 수 있어서 바람직하다. 그리고, 위치 측정에 사용되는 최강 수신기의 좌표를 단위 위치에 포함시킬 것인지 여부는 수식에 따라 의존적으로 변경될 수 있다.

상기 최종위치결정부(24)는 상기 다수의 단위 위치를 이용해 측위 데이터 발신장치(100)의 최종 위치를 결정한다. 도 17과 18에 도시된 바에 의하면, 상기 최종위치 P_f는 단위위치P_1, P₁₂, P₁₃, P₁₄를 직선으로 연결했을 때 둘러싸인 공간내에 존재하게 되며, 예를 들어 이들 네 좌표의 평균값을 통해 최종 위치를 연산하게 된다. 이와 같은 과정을 통해 최종위치가 연산 되므로, 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 실제와 흡사하게 잡아낼 수 있다. 이런 과정을 통해 밝혀진 최종 위치는 지도 등에 표시하여 현재 위치를 표현해 줄 수도 있고, 아동이나 물류의 위치에 대한 정보를 파악할 수 있는 등 다양한 위치정보 기반 서비스를 제공할 수 있게 된다.

실내위치 측위단계(S360b)는 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)로부터 전송되는 무선신호를 정규화하는 무선신호 정규화 방법(S3) 그리고 무선신호 정규화부(10)에서 정규화된 무선신호를 이용해 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 측정하는 위치측정방법(S5)을 포함한다.

출원인은 이하에서, 도 12 내지 14를 참조하여 무선신호 정규화 방법을 살펴본다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 무선신호 정규화 방법은 다수의 수신기로부터 무선신호를 수신하는 무선신호수신단계(S30), 최대변동폭설정단계(S31), 신호세기결정단계(S34), 리스트관리단계(S35), 신호세기평균단계(S37)를 포함한다.

상기 무선신호 수신단계(S30)는 상기 수신부(11)가 제어부(미도시)로부터 무선신호를 수신하여 신호세기결정부(12)에 전달하는 단계이다. 또는, 상기 무선신호 수신단계(S30)는 수신부(11)가 측위 데이터에 포함된 무선신호를 분리하고 분리된 무선신호를 신호세기결정부(12)에 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 최대변동폭설정단계(S31)는 측위 데이터 발신장치(100)가 이동할 때 물리적으로 계측할 수 있는 측위 데이터 발신장치(100)의 이전 신호세기와 현재 신호세기의 차이값으로서 물리적으로 가능한 최대값을 의미하며, 이들 최대변동폭 C가 설정되는 단계이다.

상기 신호세기결정단계(S34)는 측위 데이터 발신장치(100)의 움직임을 감지하여 최대 변동폭 C와 상기 수신부에서 수신한 수신기의 무선신호의 신호세기를 연동시켜 신호세기를 결정하는 단계로서, 신호세기판단단계(S341), 신호세기증가단계(S343)와 신호세기감소단계(S345)를 포함한다.

상기 신호세기판단단계(S341)는 수신기가 수신한 무선신호의 현재 신호세기와 이전 신호세기와의 차이값이 상기 최대변동폭 C 이상인지 미만인지를 판단한다.

상기 신호세기판단단계(S341)은 동일한 수신기의 이전 신호세기와 현재 신호세기의 차이값 E가 최대 변동폭 C보다 작은 경우에는 현재 신호세기를 입력신호로 변경없이 사용한다. 이는 차이값 E가 최대 변동폭 C보다 작다면, 측위 데이터 발신장치(100)가 물리적으로 가능한 이동 범위내에서 움직였다는 것을 의미하므로, 현재 신호세기를 그대로 사용하게 된다. 그러나, 신호세기의 차이값 E가 최대 변동폭 C 이상인 경우에는 아래와 같은 신호세기증가단계와 신호세기감소단계가 진행된다.

상기 신호세기증가단계(S343)는 동일한 수신기의 현재 신호세기가 이전 신호세기보다 큰 경우에는 이전 신호세기에 최대변동폭 C를 더하여 현재 신호세기로 대체하는 단계이고, 상기 신호세기감소단계(S345) 동일한 수신기의 현재 신호세기가 이전 신호세기보다 작은 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동폭 C를 빼서 현재 신호세기로 대체하는 단계이다.

상기 신호세기도출단계(S347)는 위 신호세기판단단계(S341), 신호세기증가단계(S343)와 신호세기감소단계(S345)를 통해 최종적인 신호세기를 결정하는 단계이다.

상기 리스트 관리단계(S35)는 수신기별로 상기 신호세기결정단계에서 출력된 신호세기를 큐에 일정개수만큼 입력하고 가장 오래된 신호세기를 삭제하는 단계이다. 상기 신호세기 결정부에서 결정된 무선신호를 도 10에 도시된 바와 같은 큐(Q1,Q2,Q3,Q4)에 입력하고 입력된 신호세기의 개수가 정해진 개수를 초과할 경우 가장 오래된 신호세기를 삭제하게 된다. 도 10을 참조하면, 수신기 B1에서 발신한 무선신호 5개의 신호세기는 앞서 본 신호세기 결정부에 의해 결정된 5개의 무선신호의 신호세기가 큐 Q1에 입력된 것이며, 큐 Q2,Q3,Q4에는 모두 동일한 과정을 통해 수신기 B2,B3,B4의 무선신호 세기가 입력된다.

상기 신호세기평균단계(S37)는 상기 리스트관리단계를 통해 큐에 입력된 신호세기의 평균값을 해당 수신기의 신호세기로 규정하는 단계이다. 상기 큐에 정해진 개수가 모두 채워졌을 때 채워진 신호세기를 평균하여 해당 수신기의 신호세기로 규정한다. 도 10에서 도면부호 A가 평균값이며 무선신호 세기가 되며 이 값이 위치측위에 사용되게 된다. 따라서, 각각의 수신기에서 5번에 걸쳐 변하던 신호세기가 평균값에 의해 안정화되게 된다. 예를 들면, 수신기 B1은 -54,-59,-55,-62, -60의 신호세기를 보여주지만 평균값은 -58이 되고, 수신기 B2는 평균값이 -64.8, 수신기 B3는 -72.4, 수신기 B3는 -82가 된다.

출원인은 이하에서 도 12, 도 15 내지 18을 참조하여 측위 데이터 발신장치(100) 위치의 측위 방법을 살펴본다.

상기 측위방법은, 도 15를 참조하면, 앞서 본 정규화된 무선신호의 신호세기를 바탕으로 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 측정하며, 수신기리스트결정단계(S51), 인접판단단계(S53), 단위위치연산부(S55), 최종위치결정부(S57)를 포함한다.

상기 수신기리스트결정단계(S51)는 위치결정에 참여할 수신기의 개수를 규정하는 수신기 개수 설정단계(S511)와 정해진 개수의 범위내에서 강한 신호세기를 보여주는 수신기 순으로 수신기리스트에 정렬하는 수신기 정렬단계(S513)를 포함한다. 도 7을 참조하면, 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 결정하는데 4개의 수신기를 이용할 경우, 이들 수신기리스트는 B1,B2,B3,B4순으로 정렬된 정보를 포함하게 된다. 이들 수신기의 개수는 필요에 따라 변경될 수 있는데, 개수가 올라가면 위치측정의 정확성은 높아지는 반면 데이타량의 증가로 위치측정에 시간이 증가되는 문제점이 있으므로, 적정하게 선정하는 것이 필요하다.

상기 수신기리스트결정단계(S51)는 측위 데이터 발신장치(100)의 이전 위치와 현재 무선신호를 송출한 수신기 사이의 거리를 연산하여 거리 임계값 F 보다 큰 경우 해당 수신기를 상기 수신기리스트에서 배제하여 위치측정의 오차를 줄이는 수신기 배제단계(S515)를 추가로 포함한다. 수신기 리스트 내의 수신기 가운데 측위 데이터 발신장치(100)의 이전위치와의 거리가, 다른 수신기와 측위 데이터 발신장치(100)의 이전위치와의 거리에 비해 큰 경우에는 해당 수신기에서 발신한 무선신호가 불안정한 것으로 보고 배제함으로서 위치측정의 오류를 줄이기 위하여, 거리 임계값 F를 정의하며, 거리가 거리 임계값F를 넘어설 경우 해당 수신기를 리스트에서 삭제한다.

상기 인접판단단계(S53)는 측위 데이터 발신장치(100)가 다수의 수신기가 설치된 공간에서 소정의 수신기에 인접하여 위치한 경우를 판단한다. 최강 수신기와 차강 수신기 사이의 신호세기 차이값 R이 소정의 신호세기 임계값 이상이며 측위 데이터 발신장치(100)가 최강 수신기에 인접해 있는 것으로 판단하여 최강 수신기의 좌표를 해당 측위 데이터 발신장치(100)의 위치로 결정한다. 예컨대 수신기가 천정이나 높은 곳에 설치되어 있는 경우, 측위 데이터 발신장치(100)를 해당 수신기에 매우 인접하게 가져가지 않으면 무선신호의 세기가 인접해 있을 때 만큼의 신호세기를 보여주지 못하므로, 아래 단위 위치 연산부에 따라 연산을 하게 되면 최강 수신기와 차강 수신기 사이의 소정 지점에 측위 데이터 발신장치(100)가 위치하는 것으로 결정되지만, 위와 같이 인접판단계에 따라 차이값 R이 신호세기 임계값 G 이상이면 수신기의 위치를 바로 최강 수신기의 위치로 결정되게 되어 위치측정의 정확성이 높아지게 된다. 이 경우에는 아래 단위 위치 연산 단계에 의한 연산을 수행하지 않게 된다.

상기 단위 위치 연산단계(S55)는 수신기리스트 결정단계에 의해 결정된 수신기리스트 내의 수신기 가운데 최강 수신기와 차강 수신기간의 측위 데이터 발신장치(100)의 단위 위치를 연산한다. 앞서 본 바와 같이, 수신기리스트 이내에서, 차강 수신기는 최강 수신기 이외의 모든 수신기를 의미하며, 단위 위치는 최강 수신기와 나머지 차강 수신기를 연결하는 직선상에서 단말기의 위치이다. 도 11에 도시된 바에 의하면, 수신기 B1의 좌표는 P₁, 수신기 B2의 좌표는 P₂, 수신기 B3의 좌표는 P₃, 수신기 B4의 좌표는 P₄가 되며, 단위 위치는 최강 수신기 B1의 좌표 P₁, 최강 수신기 B1과 차강 수신기 B2 사이의 직선상에서 측위 데이터 발신장치(100)의 좌표 P₁₂, 최강 수신기 B1과 차강 수신기 B3 사이의 직선상에서 측위 데이터 발신장치(100)의 좌표 P₁₃, 최강 수신기 B1과 차강 수신기 B4 사이의 직선상에서 측위 데이터 발신장치(100)의 좌표 P₁₄가 된다. 단위 위치는 다양한 수식에 의해 연산될 수 있는데, 예컨대, 단위 위치 P_1n는 앞서 살펴본 수식에 의해 결정된다.

상기 최종위치결정단계(S57)는 상기 다수의 단위 위치를 이용해 측위 데이터 발신장치(100)의 최종 위치를 결정한다. 도 17과 18에 도시된 바에 의하면, 상기 최종위치 P_f는 단위위치 P_1, P₁₂, P₁₃, P₁₄를 직선으로 연결했을 때 둘러싸인 공간내에 존재하게 되며, 예를 들어 이들 네 좌표의 평균값을 통해 최종 위치를 연산하게 된다. 이와 같은 과정을 통해 최종위치가 연산 되므로, 단말기의 위치를 실제와 흡사하게 잡아낼 수 있다. 이런 과정을 통해 밝혀진 최종 위치는 지도 등에 표시하여 현재 위치를 표현해 줄 수도 있고, 아동이나 물류의 위치에 대한 정보를 파악할 수 있는 등 위치정보 기반 서비스를 제공할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예를 살펴본다.

도 1 내지 도 18 본 발명의 일 실시예에 따라, 이동 가능한 측위 데이터 발신장치(100)가 위성신호를 수신하면서 무선신호를 생성하여 측위 데이터를 송출하면, 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)를 통하여 측위 데이터를 수신받는 통합 측위 서버(300)가 측위 데이터 발신장치(100)의 위치를 결정하는 것을 보여준다.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 이동 가능한 통합 측위 장치(500)가 다수의 인공위성(S10, S20,,,,Sn0)으로부터 위성신호, 그리고 다수의 무선신호 발신장치(600a, 600b,,,,600n)로부터 무선신호를 모두 수신하고, 이동 가능한 통합 측위 장치(500)가 수신받은 위성신호 및 무선신호를 이용하여 실내외 환경에서 연속적이고 통합적인 위치 측위를 수행하는 것을 특징으로 한다.

통합 측위 장치(500)는 위성신호 수신부(510), 위성신호 필터링부(520), 무선신호 수신부(530) 그리고 통합 측위부(540)를 포함할 수 있다. 도 1에서는, 측위 데이터 발신장치(100)가 수신받은 위성신호와 생성한 무선신호를 기초로 측위 데이터를 생성하여 송출하였으나, 도 19에 도시된 통합 측위 장치(500)는 위성신호 및 무선신호를 각각 수신받고 스스로 위치 측위를 수행할 수 있는 점에서 차이점이 있다.

위성신호 수신부(510) 및 위성신호 필터링부(520)는 도 3에 도시된 위성신호 수신부(110) 및 위성신호 필터링부(120)과 동일하고, 무선신호 수신부(530)는 다수의 무선신호 발신장치(600a, 600b,,,,600n)로부터 무선신호를 수신하고, 통합 측위부(540)는 도 1에 도시된 통합측위서버(300)의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

따라서, 통합 측위부(540)는 신호 검증모듈(541), 실내외 판단모듈(542), 최종위치 측위모듈(543)을 포함하고, 상기 각각 구성은 도 3에 도시된 측위 데이터 검증부(320), 실내외 판단부(330), 최종위치 측위부(340)가 수행하는 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

다수의 무선신호 발신장치(600a, 600b,,,,600n)는 무선신호를 주기적으로 발신하는데 예컨대 1초에 2~4번 정도 발신하도록 설정할 수 있으며, 비콘, 와이파이, 블루투스, 지그비, UWB와 같은 무선신호를 발신하는 송출기로 구현될 수 있다. 또한, 다수의 무선신호 발신장치(600a, 600b,,,,600n)는 통합 측위 장치(500)와의 상호작용을 통해 통합 측위 장치(500)의 위치를 측정할 필요가 있는 공간에 소정의 설계안에 따라 일정 간격마다 다수 개가 배치될 수 있다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 이동 가능한 측위 데이터 수신장치(800)가 다수의 인공위성(S100, S200,,,,Sn00)으로부터 위성신호 및 다수의 무선신호 발신장치(700a, 700b,,,,700n)로부터 무선신호를 모두 수신하고, 측위 데이터를 생성하여 송출하면, 측위 데이터를 수신받는 통합 측위 서버(900)가 측위 데이터 수신장치(800)의 위치를 결정하는 것을 보여준다.

도 20에 도시된 측위 데이터 수신장치(800)는 무선신호 수신부(830)을 포함하여 다수의 무선신호 발신장치(700a, 700b,,,,700n)로부터 무선신호를 수신하여 수신받은 위성신호 및 수신받은 무선신호를 기초로 측위데이터를 생성하여 통합 측위 서버(900)로 송출하나, 도 1에 도시된 측위 데이터 발신장치(100)는 무선신호 발생부(130)를 포함하므로 수신받은 위성신호와 생성한 무선신호를 기초로 측위데이터를 생성하여 다수의 측위 데이터 수신장치(200a, 200b,,,,200n)로 송출하는 점에서 차이가 있다.

다수의 무선신호 발신장치(700a, 700b,,,,700n)는 무선신호를 주기적으로 발신하는데 예컨대 1초에 2~4번 정도 발신하도록 설정할 수 있으며, 비콘, 와이파이, 블루투스, 지그비, UWB와 같은 무선신호를 발신하는 송출기로 구현될 수 있다. 또한, 다수의 무선신호 발신장치(700a, 700b,,,,700n)는 측위 데이터 수신장치(800)와의 상호작용을 통해 측위 데이터 수신장치(800)의 위치를 측정할 필요가 있는 공간에 소정의 설계안에 따라 일정 간격마다 다수 개가 배치될 수 있다.

측위 데이터 수신장치(800)는 위성신호 수신부(810), 위성신호 필터링부(820), 무선신호 수신부(830), 측위 데이터 생성부(840), 그리고 무선 통신부(850)를 포함할 수 있다.

무선신호 수신부(830)는 무선신호 발신장치(700)에서 송출되는 무선신호를 수신하는데, 무선신호를 수신할 수 있는 수단을 탑재하고 있어야 하며, 비콘 스캐너 등을 예를 들 수 있다.

위성신호 수신부(810), 위성신호 필터링부(820), 측위 데이터 생성부(840), 그리고 무선 통신부(850)는 도 1에 도시된 위성신호 수신부(110), 위성신호 필터링부(120), 측위 데이터 생성부(140), 그리고 무선 통신부(150)가 수행하는 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

통합 측위 서버(900)는 도 1에 도시된 통합 측위 서버(300)와 동일하게 구성할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다.

100: 측위 데이터 발신장치 110: 위성신호 수신부
120: 위성신호 필터링부 130: 무선신호 발생부
140: 측위 데이터 생성부 150: 무선 통신부
200: 측위 데이터 수신장치 300: 통합 측위 서버
310: 서버 통신부 320: 측위 데이터 검증부
330: 실내외 판단부 340: 최종위치 측위부

Claims

인공위성으로부터 수신한 위성신호와 일정 주기에 맞춰 생성한 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하고, 생성된 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신장치와,
상기 측위 데이터 발신장치로부터 송출되는 측위 데이터를 수신하는 다수의 측위 데이터 수신장치와,
상기 다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송받은 측위 데이터를 기초로 측위점의 실내위치 또는 실외위치를 판단하는 통합 측위 서버를 포함하고,
상기 통합 측위 서버는 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하고 측위 데이터에 포함된 위성신호 세기가 유효기준 상한 오차범위 이상이면 유효성을 인정하고 유효기준 하한 오차범위 이하이면 무효성을 인정하여 위성신호 유효성을 검증하는 측위 데이터 검증부와, 상기 측위 데이터 검증부의 검증결과에 기초하여 위성신호의 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하고 위성신호의 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치를 판단하고 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하여 추가로 판단되는 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고 무선신호 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하는 실내외 판단부를 포함하는 실내외 통합 측위 시스템.
제1항에 있어서, 상기 측위 데이터 발신장치는
수신한 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거하고 수신한 위성신호가 최저기준 이상이면 위성신호를 측위 데이터 생성부로 전달하는 위성신호 필터링부를 추가로 포함하고,
상기 위성신호 필터링부에서 위성신호가 제거되면 상기 측위 데이터 생성부는 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템.
삭제
삭제
삭제
제2항에 있어서, 상기 통합 측위 서버는
측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하는 측위 데이터 검증부; 및
상기 측위 데이터 검증부에서 위성신호 미포함을 판단한 경우 측위점의 위치를 실내위치로 판단하는 실내외 판단부;
를 포함하여 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템.
제6항에 있어서, 상기 통합 측위 서버는 최종 실내위치 또는 최종 실외위치를 결정하는 최종위치 측위부를 포함하고,
상기 최종위치 측위부는 상기 실내외 판단부에서 측위점 위치가 실외위치로 판단되면 측위 데이터에 포함된 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산하는 실외위치 측위모듈과, 상기 실내외 판단부에서 측위점 위치가 실내위치로 판단되면 측위 데이터에 포함된 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 실내위치 측위모듈을 포함하는 실내외 통합 측위 시스템.
제7항에 있어서, 실내위치 측위모듈은
상기 다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송되는 무선신호를 정규화하는 무선신호 정규화부; 및 상기 무선신호 정규화부에서 정규화된 무선신호를 이용해 상기 측위 데이터 발신장치의 위치를 측정하는 위치측정부;를 포함하고,
상기 무선신호 정규화부는 동일한 측위 데이터 수신장치로부터 수신한 다수의 무선신호의 신호세기를 평균하여 해당 측위 데이터 수신장치의 신호세기로 규정하는 정규신호세기 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템.
제8항에 있어서, 상기 무선신호 정규화부는
동일한 측위 데이터 수신장치의 이전 신호세기와 현재 신호세기의 차이값이 최대 변동폭 이상일 경우 이전 신호세기에 최대변동폭을 가감하여 현재 신호세기로 규정하고 차이값이 최대 변동폭 미만일 경우 수신된 무선신호의 신호세기를 그대로 현재 신호세기로 하는 신호세기결정부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템.
제9항에 있어서, 상기 무선신호 정규화부는
측위 데이터 수신장치별로 상기 신호세기결정부에서 출력된 신호세기를 큐에 일정개수만큼 저장하고 가장 오래된 신호세기를 삭제하는 리스트관리부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템.
제10항에 있어서, 상기 신호세기 결정부는
동일한 측위 데이터 수신장치로부터 수신된 무선신호의 현재 신호세기가 이전 신호세기보다 큰 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동폭을 더하여 현재 신호세기로 대체하고 반면에 작은 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동을을 빼서 현재 신호세기로 대체하여 상기 리스트관리부가 큐에 입력하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템.
제1항에 있어서, 상기 통합 측위 서버는 큐에 입력된 신호세기의 갯수가 정해진 개수를 초과할 경우 가장 오래된 신호세기를 삭제하는 리스트관리부와, 큐에 정해진 개수가 모두 채워졌을 때 채워진 신호세기를 평균하여 해당 측위 데이터 수신장치의 신호세기로 규정하는 정규신호세기 산출부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위 시스템.
인공위성으로부터 수신한 위성신호와 일정 주기에 맞춰 생성한 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하고, 생성된 측위 데이터를 송출하는 측위 데이터 발신단계와,
다수의 측위 데이터 수신장치가 측위 데이터 발신장치로부터 송출되는 측위 데이터를 수신하는 측위 데이터 수신단계와,
통합 측위 서버가 다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송받은 측위 데이터를 기초로 측위점의 실내위치 또는 실외위치를 판단하는 통합 측위단계를 포함하고,
상기 통합 측위단계는 측위 데이터 검증부가 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하고 측위 데이터에 포함된 위성신호 세기가 유효기준 상한 오차범위 이상이면 유효성을 인정하고 유효기준 하한 오차범위 이하이면 무효성을 인정하는 위성신호 유효성 검증단계와, 상기 측위 데이터 검증부의 검증결과에 기초하여 위성신호의 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하고 위성신호의 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치를 판단하고 위성신호 세기가 유효기준 상한 및 하한 오차범위에 속하여 추가로 판단되는 무선신호 유효성이 인정되면 측위점의 위치를 실내위치로 판단하고 무선신호 무효성이 인정되면 측위점의 위치를 실외위치로 판단하는 실내외 판단단계를 포함하는 실내외 통합 측위방법.
제13항에 있어서, 상기 측위 데이터 발신단계는 위성신호 필터링부가 위성신호 수신부로부터 위성신호를 전달받아 전달받은 위성신호가 최저기준보다 낮을 경우 위성신호를 제거하고 전달받은 위성신호가 최저기준 이상이면 위성신호를 측위 데이터 생성부로 전달하는 위성신호 필터링단계를 추가로 포함하고,
상기 위성신호 필터링단계에서 위성신호가 제거되면 상기 측위 데이터 발신단계에서 무선신호를 기초로 측위점의 위치정보를 포함하는 측위 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 실내외 통합 측위방법.
삭제
삭제
삭제
제13항에 있어서, 상기 통합 측위단계는
측위 데이터 검증부가 측위 데이터에 위성신호 포함 여부를 판단하는 측위 데이터 검증단계; 및
측위 데이터 검증부에서 위성신호 미포함을 판단한 경우 실내외 판단부가 측위점의 위치를 실내위치로 판단하는 실내외 판단단계;
를 포함하여 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위방법.
제18항에 있어서, 상기 통합 측위단계는 최종 실내위치 또는 최종 실외위치를 결정하는 최종 측위 단계를 포함하고,
상기 최종 측위 단계는 실내외 판단부에서 측위점 위치가 실외위치로 판단되면 실외위치 측위모듈이 측위 데이터에 포함된 위성신호를 이용하여 측위점의 최종 실외위치를 연산하는 실외위치 측위단계와, 실내외 판단부에서 측위점 위치가 실내위치로 판단되면 실내위치 측위모듈이 측위 데이터에 포함된 무선신호를 이용하여 측위점의 최종 실내위치를 연산하는 실내위치 측위단계를 포함하는 실내외 통합 측위방법.
제19항에 있어서, 상기 실내위치 측위단계는
다수의 측위 데이터 수신장치로부터 전송되는 무선신호를 정규화하는 무선신호 정규화 방법; 및 무선신호 정규화부에서 정규화된 무선신호를 이용해 측위 데이터 발신장치의 위치를 측정하는 위치측정방법;을 포함하고,
상기 무선신호 정규화 방법은 동일한 측위 데이터 수신장치로부터 수신한 다수의 무선신호의 신호세기를 평균하여 해당 측위 데이터 수신장치의 신호세기로 규정하는 신호세기평균단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위방법.
제20항에 있어서, 상기 무선신호 정규화 방법은
동일한 측위 데이터 수신장치의 이전 신호세기와 현재 신호세기의 차이값이 최대 변동폭 이상일 경우 이전 신호세기에 최대변동폭을 가감하여 현재 신호세기로 규정하고 차이값이 최대 변동폭 미만일 경우 수신된 무선신호의 신호세기를 그대로 현재 신호세기로 하는 신호세기결정단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위방법.
제21항에 있어서, 상기 무선신호 정규화 방법은
측위 데이터 수신장치별로 상기 신호세기결정단계에서 출력된 신호세기를 큐에 일정개수만큼 저장하고 가장 오래된 신호세기를 삭제하는 리스트관리단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위방법.
제22항에 있어서, 상기 신호세기 결정단계는
동일한 측위 데이터 수신장치로부터 수신된 무선신호의 현재 신호세기가 이전 신호세기보다 큰 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동폭을 더하여 현재 신호세기로 대체하고 반면에 작은 경우에는 이전 신호세기에 최대 변동을을 빼서 현재 신호세기로 대체하여 큐에 입력하는 것을 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위방법.
제23항에 있어서,
상기 리스트관리단계는 큐에 입력된 신호세기의 개수가 정해진 개수를 초과할 경우 가장 오래된 신호세기를 삭제하고, 상기 신호세기평균단계는 정해진 개수가 모두 채워졌을 때 채워진 신호세기를 평균하여 해당 측위 데이터 수신장치의 신호세기로 규정하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 실내외 연속 측위가 가능한 실내외 통합 측위방법.