KR102275309B1 - 스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치 - Google Patents

스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102275309B1
KR102275309B1 KR1020200103035A KR20200103035A KR102275309B1 KR 102275309 B1 KR102275309 B1 KR 102275309B1 KR 1020200103035 A KR1020200103035 A KR 1020200103035A KR 20200103035 A KR20200103035 A KR 20200103035A KR 102275309 B1 KR102275309 B1 KR 102275309B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
neighboring aps
location
timing measurement
measurement data
Prior art date
Application number
KR1020200103035A
Other languages
English (en)
Inventor
유승민
이준
유소영
고상필
정은비
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020200103035A priority Critical patent/KR102275309B1/ko
Priority to PCT/KR2021/006844 priority patent/WO2022039355A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102275309B1 publication Critical patent/KR102275309B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/04Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/06Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using intensity measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42Determining position
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205Details
    • G01S5/021Calibration, monitoring or correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205Details
    • G01S5/0215Interference
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0295Proximity-based methods, e.g. position inferred from reception of particular signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Abstract

스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치를 개시한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 단말의 측위 방법에 있어서, 단말의 임시 위치를 추정하는 과정; 미리 저장되고 주변 AP들 및 장애물이 표현된 맵(map)에 기초하여, 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 장애물 특성을 분석하는 과정; 상기 맵에 기초하여 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 거리를 산출하는 과정; 상기 거리 또는 상기 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 상기 주변 AP들 중 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정; 상기 적어도 세 개의 주변 AP에 대한 식별 정보를 이용하여 상기 적어도 세 개의 주변 AP와의 타이밍 측정 데이터(timing measurement)를 생성하는 과정; 및 상기 타이밍 측정 데이터를 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 추정하는 과정을 포함하는 단말의 측위 방법을 제공한다.

Description

스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치{Method and Apparatus for Timing Measurement Based Positioning to Minimize the Number of Scans}
본 발명의 실시예들은 타이밍 측정 데이터(timing measurement) 기반 단말 측위 방법 및 장치, 특히 단말과 액세스 포인트(Access Point; AP)들 사이의 장애물 특성을 고려하되, 모든 AP들에 대한 스캔 과정을 생략할 수 있는 타이밍 측정 데이터 기반 단말 측위 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
실내 및 건물 지하와 같은 GPS 음영지역에서 단말의 위치를 제공하기 위해, 무선통신 기반 측위 기술이 점점 많이 활용되고 있다. 여기서, 랜 기반 측위 기술에 이용되는 통신 규격은 블루투스(Bluetooth), 저전력 블루투스(Bluetooth at Low Energy, BLE), UWB(Ultra-Wideband), 와이파이(Wi-Fi) 등이 있다.
일반적으로, 무선통신 기반의 측위 방법은 비콘 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength, RSSI)에 다변 측량 또는 핑거프린트 방식을 적용하여 단말의 위치를 추정한다. 무선 신호를 이용한 실내 측위 방법 중 대표적인 방법으로는 액세스 포인트(Access point)들로부터 단말이 수신한 신호를 이용하여 단말과 AP 간 거리를 구하고, AP-단말 간 거리에 삼각 측량 또는 다변 측량을 적용하여 단말의 위치를 추정하는 방법이 있다.
최근에 무선통신 기반 측위 기술에 대한 연구가 활발히 진행되어 RSSI 기반 측위 방법 외에 타이밍 측정 데이터(timing measurement) 기반 측위 방법에 대한 연구도 활발이 이루어지고 있다. 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법이란, 단말과 AP 사이에서 신호가 이동하는 시간을 측정하고, 측정한 시간과 전파속도로부터 거리를 구하며, AP-단말 간 거리에 삼각 측량 또는 다변 측량을 적용하여 단말의 위치를 추정하는 정밀 타이밍 측정(Fine Timing Measurement; FTM) 기술을 의미한다.
종래의 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법은 스캔 과정과 센싱 과정을 수행한다. 스캔(scan) 과정은 단말이 주변에 어떤 AP들이 존재하는지 파악하기 위하여 주변에 있는 모든 AP들로부터 비콘 신호를 수신하는 과정이다. 센싱(sensing) 과정은 스캔된 AP들 중 특정 AP들을 선택하고, 선택된 AP들과 신호를 주고 받음으로써, 타이밍 측정 데이터를 생성하는 과정이다. 센싱 과정에서는 비콘 신호의 RSSI에 따라 AP들을 선택하며, 스캔 과정을 필수적으로 수행해야 한다.
하지만, 일반적으로 단말은 기 지정된 시간 동안 기 지정된 횟수만큼 스캔 과정을 수행할 수 있도록 제조된다. 예를 들면, 단말은 2분 동안 총 4회의 스캔 과정을 수행할 수 있도록 제조될 수 있다. 이는, 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법이 이동 중의 단말의 위치를 실시간으로 추정하기 어렵게 만들고, 측위 지연으로 인한 측위 오차를 발생시킨다는 문제점이 있다.
한편, 무선 신호의 특성상 시간, 날씨 또는 유동 인구 등의 다양한 요인에 따라 신호의 세기가 변하거나 다중경로(mulithpath), NLOS(non-line of sight) 등에 의해 무선 신호가 왜곡되는 경우, 실내 환경에서 위치 측정의 정확도가 떨어지는 영역이 생길 수 있다. 특히, 실내 공간의 경우 단말 간 직진 경로가 없는 NLOS 환경이 대부분이므로 거리 측정 값 및 최종 위치 추정 값에 에러가 포함될 가능성이 높다.
타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법도 단말과 AP 사이의 장애물에 의해 측위 오차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 단말과 AP 사이에 벽이나 다른 전자장치가 있는 경우 단말이 AP를 이용하여 생성한 타이밍 측정 데이터에 오차가 발생할 수 있다. 오차가 포함된 타이밍 측정 데이터를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 경우, 측위 오차가 발생한다는 문제점이 있다.
따라서, 단말의 제한된 스캔 횟수에 따른 측위 지연을 줄이고, 장애물에 의한 측위 오차를 줄일 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 실시예들은, 센싱 과정의 전제 과정인 스캔 횟수를 최소화하고, 타이밍 측정 데이터를 생성할 AP들을 기 저장된 맵에 기초하여 선택함으로써, 단말의 제한된 스캔 횟수에 따른 측위 지연과 측위 오차를 줄이기 위한 단말의 측위 방법 및 장치를 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 다른 실시예들은, 타이밍 측정 데이터를 생성할 AP들을 기 저장된 맵에 기초하여 선택할 때, 단말과 AP들 사이의 거리뿐만 아니라 장애물 특성을 더 고려하여 선택함으로써, 신호의 왜곡으로 인해 발생하는 측위 오차를 줄이기 위한 측위 방법 및 장치를 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 단말의 측위 방법에 있어서, 단말의 임시 위치를 추정하는 과정; 미리 저장되고 주변 AP들 및 장애물이 표현된 맵(map)에 기초하여, 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 장애물 특성을 분석하는 과정; 상기 맵에 기초하여 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 거리를 산출하는 과정; 상기 거리 또는 상기 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 상기 주변 AP들 중 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정; 상기 적어도 세 개의 주변 AP에 대한 식별 정보를 이용하여 상기 적어도 세 개의 주변 AP와의 타이밍 측정 데이터를 생성하는 과정; 및 상기 타이밍 측정 데이터를 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 추정하는 과정을 포함하는 단말의 측위 방법을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 단말의 측위 장치에 있어서, 단말의 임시 위치를 추정하는 제1 추정부; 미리 저장되고 주변 AP들 및 장애물이 표현된 맵(map)에 기초하여, 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 장애물 특성을 분석하는 분석부; 상기 맵에 기초하여 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 거리를 산출하는 산출부; 상기 거리 또는 상기 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 상기 주변 AP들 중 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 선택부; 상기 적어도 세 개의 주변 AP에 대한 식별 정보를 이용하여 상기 적어도 세 개의 주변 AP와의 타이밍 측정 데이터를 생성하는 생성부; 및 상기 타이밍 측정 데이터를 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 추정하는 제2 추정부를 포함하는 단말의 측위 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 센싱 과정의 전제 과정인 스캔 횟수를 최소화하고, 타이밍 측정 데이터를 생성할 AP들을 기 저장된 맵에 기초하여 선택함으로써, 단말의 제한된 스캔 횟수에 따른 측위 지연과 측위 오차를 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 타이밍 측정 데이터를 생성할 AP들을 기 저장된 맵에 기초하여 선택할 때, 단말과 AP들 사이의 거리뿐만 아니라 장애물 특성을 더 고려하여 선택함으로써, 신호의 왜곡으로 인해 발생하는 측위 오차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치의 구성요소를 예시한 구성도다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 맵을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 타이밍 측정 데이터를 생성할 AP를 선택하는 과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 선택된 주변 AP들을 통해 단말의 현재 위치를 추정하는 과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말이 이동한 것으로 예상되는 위치를 임시 위치로 추정하는 과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 참조 위치를 임시 위치로 추정하는 과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 측위 방법을 설명하기 위해 예시한 순서도다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '~부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서, 단말의 측위 장치는 단말의 내부에 위치한 것으로 설명하지만, 단말의 측위 장치는 단말 자체일 수도 있고, 서버로 구현될 수도 있다. 측위 장치가 서버로 구현되는 경우, 단말 또는 AP가 생성한 타이밍 측정 데이터(timing measurement)를 수신하여 측위 과정을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치의 구성요소를 예시한 구성도다.
도 1을 참조하면, 단말의 측위 장치(10)는 제1 추정부(100), 분석부(110), 산출부(120), 선택부(130), 생성부(140) 및 제2 추정부(150)를 포함한다.
제1 추정부(100)는 단말의 임시 위치를 추정하는 구성요소다. 여기서, 단말의 임시 위치는 타이밍 측정 데이터를 생성할 AP를 선별하는 데 이용되는 위치를 의미한다.
제1 추정부(100)는 단말의 이전 위치에 대한 정보가 있는지 판단할 수 있다. 단말의 이전 위치에 대한 정보란, 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법의 이전 반복에서 제2 추정부(150)에 의해 추정된 위치를 의미하거나, 제1 추정부(100)가 위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS) 또는 비콘 신호(beacon signal)의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator; RSSI)를 이용하여 추정한 위치를 의미한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 단말의 위치로 이용할 수 있는 모든 정보를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 단말의 이전 위치에 대한 정보가 없는 경우, 제1 추정부(100)는 GNSS, 또는 주변 AP들로부터 수신한 비콘 신호의 RSSI를 이용하여 단말의 이전 위치를 추정할 수 있다.
구체적으로, 제1 추정부(100)는 주변의 모든 AP들로부터 비콘 신호를 수신한다. 여기서, 비콘 신호는 복수의 주변 디바이스의 식별 정보를 포함하고, 식별 정보는 맥 어드레스(MAC address), 서비스 셋 아이디(Service Set Identifier, SSID) 또는 식별 정보 중 하나 이상을 포함한다. 이후, 제1 추정부(100)는 비콘 신호의 RSSI에 핑거프린트(finger-print) 방식 또는 다변 측량(multilateration) 방식을 적용함으로써, 단말의 이전 위치를 추정할 수 있다. 또한, 제1 추정부(100)는 위성 신호를 수신하여 GNSS를 적용하여 단말의 이전 위치를 추정할 수도 있다. 제1 추정부(100)는 단말의 이전 위치를 단말의 임시 위치로 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 단말의 이전 위치에 대한 정보가 있는 경우, 제1 추정부(100)는 단말의 이동 방향, 속도 또는 걸음 수(step count) 중 하나 이상을 구하고, 단말의 이동 방향, 속도 또는 걸음 수 중 하나 이상에 기초하여 단말이 이전 위치에서 이동한 것으로 예상되는 위치를 단말의 임시 위치로 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 제1 추정부(100)는 맵에 미리 설정된 참조 위치(reference point)를 이용하여 단말의 임시 위치를 추정할 수 있다. 구체적으로, 제1 추정부(100)는 맵에 복수의 참조 위치를 설정한다. 제1 추정부(100)는 복수의 참조 위치 중 단말의 이전 위치와 가장 가까운 참조 위치를 단말의 임시 위치로 결정할 수 있다.
복수의 참조 위치를 설정하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 추정부(100)는 맵을 일정한 간격으로 분할하여 복수의 참조 위치를 설정할 수 있다. 바람직하게는, 제1 추정부(100)가 단말이 자유롭게 돌아다닐 수 있는 방(room)이나 홀(hall)의 경우, 일정한 간격으로 참조 위치를 설정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 제1 추정부(100)는 맵에 단말이 이동할 수 있는 경로에 복수의 참조 위치를 설정할 수도 있다. 여기서, 단말이 이동할 수 있는 경로는 장애물이 없는 복도일 수 있다. 이때, 단말이 이동할 수 있는 경로에만 참조 위치를 설정할 수도 있고, 단말이 이동할 수 있는 경로에 단말이 이동할 수 없는 경로보다 많은 참조 위치를 설정할 수도 있다. 또한, 맵 상에 경로의 교차점이 있는 곳에 노드(node)를 설정하고, 노드와 노드 사이의 직선 경로에 참조 위치를 설정할 수도 있다.
분석부(110)는 기 저장되고, 주변 AP들 및 장애물이 표현된 맵을 이용하여 단말의 임시 위치와 주변 AP들 사이의 장애물 특성을 분석하는 구성요소다. 구체적으로, 분석부(110)는 단말의 임시 위치와 주변 AP들 사이의 장애물의 개수 또는 종류 중 하나 이상을 분석할 수 있다. 여기서, 장애물의 종류는 맵 상에 표현될 수 있는 모든 장애물들의 종류를 의미한다.
산출부(120)는 맵에 기초하여 단말의 임시 위치와 주변 AP들 사이의 거리를 산출하는 구성요소다. 산출부(120)는 맵에 표시된 AP들의 위치 좌표와 단말의 임시 위치 간 직선 거리를 산출할 수 있다.
선택부(130)는 거리 또는 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 주변 AP들 중 타이밍 측정 데이터를 생성할 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 구성요소다. 선택부(130)는 거리 또는 장애물 특성을 동시 또는 순서대로 고려하여 주변 AP를 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 선택부(130)는 거리 또는 장애물 특성에 따라 주변 AP들에 대한 우선 점수를 계산하고, 우선 점수에 기초하여 타이밍 측정 데이터를 생성할 AP들을 선택할 수 있다. 구체적으로, 선택부(130)는 거리 또는 장애물 특성에 따라 주변 AP들에 대한 우선 점수를 산출한다. 선택부(130)는 주변 AP들 중 우선 점수가 높은 적어도 세 개의 주변 AP를 선택한다. 여기서, 우선 점수는 단말의 임시 위치와 주변 AP들 사이에 장애물의 개수가 적고, 거리가 가까울수록 높게 산출되고, 장애물의 종류에 대해 미리 설정된 점수가 산출된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 선택부(130)는 장애물 특성에 따라 제1 우선 순위를 설정하고, 단말과 주변 AP들 사이의 거리에 따라 제2 우선 순위를 설정한 후 타이밍 측정 데이터를 생성할 주변 AP들을 선택할 수 있다. 구체적으로, 선택부(130)는 장애물 특성에 따라 주변 AP들에 대해 제1 우선 순위를 결정한다. 이때, 제1 우선 순위가 같은 주변 AP가 네 개 이상 존재하는 경우, 선택부(130)는 네 개 이상의 주변 AP들에 대해 단말까지 거리에 따라 제2 우선 순위를 결정한다. 선택부(130)는 제1 우선 순위 및 제2 우선 순위가 높은 적어도 세 개의 주변 AP를 선택할 수 있다.
반대로, 선택부(130)는 제1 우선 순위를 거리에 따라 먼저 결정하고, 제1 우선 순위가 같은 주변 AP가 네 개 이상 존재하는 경우, 장애물 특성에 따른 제2 우선 순위를 고려하여 네 개 이상의 주변 AP 중 적어도 세 개의 주변 AP를 선택할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 제1 추정부(100)가 참조 위치를 설정한 경우, 선택부(130)는 거리 또는 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 참조 위치마다 미리 설정된 적어도 세 개의 주변 AP를 선택할 수 있다. 이에 대해서는 도 4b에서 자세히 설명한다.
생성부(140)는 적어도 세 개의 주변 AP에 대해 기 저장된 식별 정보를 이용하여 적어도 세 개의 주변 AP와의 타이밍 측정 데이터를 생성하는 구성요소다. 여기서, 타이밍 측정 데이터는, 왕복 시간(Round Trip Time; RTT), 비행 시간(Time of Flight; ToF), 도착 시간(Time of Arrival; ToA) 또는 도착 시간차(Time Difference of Arrival; TDoA) 중 적어도 어느 하나를 의미한다. 즉, 타이밍 측정 데이터는 타이밍 측정(Timing Measurement)을 기반으로 하는 거리 측정 방식의 모든 데이터를 의미할 수 있다.
제2 추정부(150)는 타이밍 측정 데이터를 이용하여 단말의 현재 위치를 추정하는 구성요소다. 제2 추정부(150)는 선택된 적어도 세 개의 주변 AP에 대해 생성된 타이밍 측정 데이터에 핑거프린트(finger print) 방식, 삼각 측량 또는 다변 측량을 적용하여 단말의 현재 위치를 추정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제2 추정부(150)는 장애물 특성을 이용하여 타이밍 측정 데이터를 보정할 수도 있다. 제2 추정부(150)는 보정된 타이밍 측정 데이터를 이용하여 단말의 현재 위치를 추정할 수 있다. 예를 들면, 각 주변 AP마다 장애물 특성에 따라 신호의 왜곡 정도를 보정할 수 있다. 단말과 AP 사이에 신호의 투과율이 낮은 벽이 있는 경우, 제2 추정부(150)는 타이밍 측정 데이터의 신호 전달 시간을 감소시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 맵을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 맵에는 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206) 및 복수의 장애물(210, 212, 214)이 도시되어 있다. 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206)은 제1 주변 AP(201), 제2 주변 AP(202), 제3 주변 AP(203), 제4 주변 AP(204), 제5 주변 AP(205), 및 제6 주변 AP(206)을 포함한다. 복수의 장애물(210, 212, 214)는 제1 장애물(210), 제2 장애물(212) 및 제3 장애물(214)을 포함한다.
이하에서, 복수의 장애물(210, 212, 214)은 모두 일종의 벽인 것으로 설명하나, 이에 한정되지 않고 단말-AP 간 신호를 왜곡할 수 있는 모든 물체를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 제1 장애물(210)은 나무 벽이고, 제2 장애물(212)은 콘크리트 벽이며, 제3 장애물(214)은 유리 벽인 것으로 설명한다. 이때, 유리 벽의 신호 투과율이 나무 벽의 신호 투과율보다 높은 것으로 가정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치는 맵을 미리 구축하여 저장해 둘 수 있다. 맵은 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206)의 식별 정보와 위치 좌표를 포함한다. 또한, 맵은 복수의 장애물(210, 212, 214)의 위치, 모양, 종류, 개수 등에 대한 정보를 포함한다.
측위 장치는 맵을 기 설정된 주기마다 갱신할 수도 있고, 사용자의 선택에 따라 맵을 갱신할 수도 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 타이밍 측정 데이터를 생성할 AP를 선택하는 과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206), 복수의 장애물(210, 212, 214), 및 단말의 임시 위치(300)가 도시되어 있다.
측위 장치(10)는 단말의 임시 위치(300)를 추정한다. 구체적으로, 측위 장치(10)는 단말의 이전 위치, 참조 위치 또는 이동한 위치 중 하나를 단말의 임시 위치(300)로 추정할 수 있다.
측위 장치(10)는 단말의 임시 위치(300)와 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206) 사이에 위치한 장애물의 개수와 종류를 분석한다. 도 3a에서는 단말의 임시 위치(300)와 제1 주변 AP(201) 사이에 2 개의 나무 벽이 있고, 단말의 임시 위치(300)와 제2 주변 AP(202) 사이에 1 개의 나무 벽이 있다. 제3 주변 AP(203)와 제5 주변 AP(205)와 관련된 장애물은 존재하지 않는다. 단말의 임시 위치(300)와 제4 주변 AP(204) 사이에 1 개의 콘크리트 벽이 있고, 단말의 임시 위치(300)와 제6 주변 AP(206) 사이에 1 개의 유리 벽이 있다.
추가적으로, 측위 장치(10)는 단말의 임시 위치(300)와 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206) 사이 거리를 산출한다. 이때, 측위 장치(10)가 장애물 특성을 분석하는 과정과 거리를 산출하는 과정의 순서는 바뀔 수 있다.
측위 장치(10)는 거리 또는 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206) 중 적어도 세 개의 주변 AP를 선택한다.
예를 들어, 측위 장치(10)는 단말의 임시 위치(300)까지 장애물이 존재하지 않는 제3 주변 AP(203)와 제5 주변 AP(205)를 선택할 수 있다. 추가적으로, 제3 장애물(214)이 1 개의 유리 벽이므로, 측위 장치(10)는 제6 주변 AP(206)를 선택할 수 있다.
또 다른 예로서, 측위 장치(10)는 제3 주변 AP(203)와 제5 주변 AP(205)를 선택하고, 제6 주변 AP(206)보다 거리가 가까운 제2 주변 AP(202)를 선택할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 측위 장치(10)는 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206)에 대해 우선 점수를 계산할 수 있다. 예를 들어, 측위 장치(10)는 단말의 임시 위치(300)와 거리가 가깝고, 장애물의 방해가 없는 제5 주변 AP(205)에 대한 우선 점수를 높게 산출할 수 있다. 반면, 단말의 임시 위치(300)와의 거리가 가깝더라도 신호 투과율이 낮은 제4 주변 AP(204)에 대해 우선 점수를 낮게 산출할 수 있다. 또한, 단말의 임시 위치(300)와의 거리가 멀고 장애물이 2 개 존재하는 제1 주변 AP(201)에 대해 우선 점수를 낮게 산출할 수 있다. 측위 장치(10)는 우선 점수가 높은 순서대로 적어도 세 개의 주변 AP를 선택한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 제3 주변 AP(203)와 제5 주변 AP(205) 외에 장애물의 방해를 받지 않는 주변 AP가 두 개 이상 더 존재하는 경우, 측위 장치(10)는 장애물의 방해를 받지 않는 주변 AP들에 대해 단말의 임시 위치(300)까지의 거리를 비교할 수 있다. 즉, 측위 장치(10)는 장애물 특성에 따라 주변 AP들을 선택한 후 선택된 주변 AP들을 거리에 따라 비교할 수 있다. 반대로, 측위 장치(10)는 거리에 따라 주변 AP들을 선택한 후 선택된 주변 AP들을 장애물 특성에 따라 비교할 수 있다.
전술한 과정을 통해, 측위 장치(10)는 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206)로부터 비콘 신호를 스캔하지 않고도, 타이밍 측정 데이터를 생성할 주변 AP들을 선택하고 타이밍 측정 데이터를 생성할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 선택된 주변 AP들을 통해 단말의 현재 위치를 추정하는 과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 3b를 참조하면, 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206), 복수의 장애물(210, 212, 214), 및 단말의 현재 위치(310)가 도시되어 있다. 도 3b에서는, 측위 장치(10)가 제2 주변 AP(202), 제3 주변 AP(203) 및 제5 주변 AP(205)를 선택한 것으로 설명한다.
측위 장치(10)는 선택된 주변 AP(202, 203, 205)에 대해 기 저장된 식별 정보를 이용하여 선택된 주변 AP(202, 203, 205)와 타이밍 측정 데이터를 생성한다. 즉, 측위 장치(10)는 선택된 주변 AP(202, 203, 205)에 대해 센싱(sensing) 과정을 수행한다. 이후, 측위 장치(10)는 타이밍 측정 데이터에 포함된 신호 전송 시간과 전파 속도로부터 선택된 주변 AP(202, 203, 205)와의 거리를 도출할 수 있다. 측위 장치(10)는 선택된 주변 AP(202, 203, 205)와의 거리에 삼각 측량 또는 다변 측량을 적용하여 단말의 현재 위치(310)를 추정할 수 있다. 이 외에도, 측위 장치(10)는 핑거프린트 방식을 통해 단말의 현재 위치(310)를 추정할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 측위 장치(10)는 장애물 특성에 따라 타이밍 측정 데이터를 보정할 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 단말의 임시 위치(300)와 제2 주변 AP(202) 사이에 나무 벽으로 구성된 제1 장애물(210)이 존재하므로, 측위 장치(10)는 제2 주변 AP(202)에 대해 측정된 신호 전송 시간을 감소시키는 보정을 할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 단말이 이동한 것으로 예상되는 위치를 임시 위치로 추정하는 과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206), 복수의 장애물(210, 212, 214), 단말의 임시 위치(300) 및 단말의 이전 위치(400)가 도시되어 있다.
단말의 이전 위치(400)는 측위 장치(10)가 이전 반복에서 추정한 단말의 위치일 수 있다. 또한, 단말의 이전 위치(400)는 측위 장치(10)가 GNSS를 이용하여 추정한 위치일 수도 있다. 또한, 단말의 이전 위치(400)는 측위 장치(10)가 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206)를 비콘 신호를 스캔하고, 비콘 신호의 RSSI에 다변 측량 또는 핑거프린트를 적용하여 추정한 위치일 수 있다. 측위 장치(10)는 단말의 이전 위치(400)에 대한 정보가 없고, 비콘 신호의 RSSI를 이용하는 경우에만 스캔 과정을 1회 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 측위 장치(10)는 관성 측정장치(Inertial Measurement Unit; IMU)를 이용하여 단말의 이전 위치(400)에서 단말이 이동한 것으로 예상되는 위치를 단말의 임시 위치(300)로 결정할 수 있다. 측위 장치(10)는 IMU를 이용하여 단말의 이동 방향, 속도 또는 걸음 수 중 하나 이상을 구한다. 측위 장치(10)는 이동 방향, 속도 또는 걸음 수 중 하나 이상에 따라 단말의 임시 위치(300)를 추정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 측위 장치(10)는 단말의 이전 위치(400)의 개수가 복수인 경우, 이전 위치들 간 거리와 이전 위치가 추정된 시간에 따라 단말의 이동 방향, 속도 또는 걸음 수 중 하나 이상을 구할 수도 있다. 즉, 측위 장치(10)는 단말에 대한 여러 이전 위치들을 이용하여 단말의 임시 위치(300)를 추정할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 참조 위치를 임시 위치로 추정하는 과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 4b를 참조하면, 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206), 복수의 장애물(210, 212, 214), 단말의 이전 위치(400), 제1 참조 위치(410), 및 제2 참조 위치(412)가 도시되어 있다.
측위 장치(10)는 맵을 일정한 간격으로 분할하여 복수의 참조 위치를 설정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 여러 단말들의 위치로 자주 추정되는 영역이 있는 경우, 그 영역 내에 참조 위치를 영역 밖의 참조 위치보다 많이 설정할 수도 있다. 예를 들어, 단말을 소지한 사람들이 주로 이용하는 동선이 있는 경우, 동선에 참조 위치를 많이 설정할 수 있다.
측위 장치(10)는 복수의 참조 위치 중 단말의 이전 위치(400)와 가장 가까운 참조 위치인 제1 참조 위치(410)를 단말의 임시 위치로 결정할 수 있다.
측위 장치(10)는 참조 위치마다 우선 점수가 높은 주변 AP들을 적어도 세 개 이상씩 설정해두고, 단말의 임시 위치로 이용되는 참조 위치에 대해 설정된 주변 AP들을 선택할 수 있다. 예를 들어, 측위 장치(10)는 제1 참조 위치(410)에서 복수의 주변 AP(201, 202, 203, 204, 205, 206)에 대한 우선 점수를 미리 산출하여 저장해 둘 수 있다. 측위 장치(10)는 우선 점수에 따라 적어도 세 개의 주변 AP를 선택한다. 도 4b에서, 제1 참조 위치(410)에서 우선 점수가 높은 세 개의 주변 AP는 제2 주변 AP(202), 제3 주변 AP(203) 및 제5 주변 AP(205)다. 그리고 제2 참조 위치(412)에서 우선 점수가 높은 세 개의 주변 AP는 제2 주변 AP(202), 제5 주변 AP(205) 및 제6 주변 AP(206)다.
측위 장치(10)는 제1 참조 위치(410)에 대해 미리 설정된 제2 주변 AP(202), 제3 주변 AP(203) 및 제5 주변 AP(205)와 타이밍 측정 데이터를 생성하고, 타이밍 측정 데이터를 이용하여 단말의 현재 위치를 추정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 측위 방법을 설명하기 위해 예시한 순서도다.
도 5를 참조하면, 측위 장치는 단말의 임시 위치를 추정한다(S500). 측위 장치는 단말의 이전 위치, 참조 위치, 또는 이동한 것으로 예상되는 위치 중 하나를 단말의 임시 위치로 추정할 수 있다.
측위 장치는 미리 저장되고 주변 AP들 및 장애물이 표현된 맵에 기초하여 단말의 임시 위치와 주변 AP들 사이의 장애물 특성을 분석한다(S502). 장애물 특성은 장애물의 개수와 종류를 포함한다.
측위 장치는 맵에 기초하여 단말의 임시 위치와 주변 AP들 사이의 거리를 산출한다(S504).
측위 장치는 거리 또는 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 주변 AP들 중 적어도 세 개의 주변 AP를 선택한다(S506).
본 발명의 실시예들에 의하면, 측위 장치는 단말의 임시 위치와 주변 AP 사이 거리 또는 장애물 특성에 따른 우선 점수를 계산하고, 우선 점수가 높은 적어도 세 개의 주변 AP를 선택할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 측위 장치는 참조 위치마다 미리 설정된 적어도 세 개의 주변 AP들을 선택할 수 있다.
측위 장치는 적어도 세 개의 주변 AP에 대한 식별 정보를 이용하여 적어도 세 개의 주변 AP와의 타이밍 측정 데이터를 생성한다(S508).
측위 장치는 타이밍 측정 데이터를 이용하여 단말의 현재 위치를 추정한다(S510). 본 발명의 일 실시예에 의하면, 측위 장치는 장애물 특성에 따라 타이밍 측정 데이터를 보정하고, 보정된 타이밍 측정 데이터를 이용하여 단말의 현재 위치를 추정할 수도 있다.
도 5에서는 과정 S500 내지 과정 S510을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 S500 내지 과정 S510 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 5에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등의 비일시적인(non-transitory) 매체일 수 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송) 및 데이터 전송 매체(data transmission medium)와 같은 일시적인(transitory) 매체를 더 포함할 수도 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소들은 메모리, 프로세서, 논리 회로, 룩-업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구조를 사용할 수 있다. 이러한 직접 회로 구조는 하나 이상의 마이크로 프로세서 또는 다른 제어 장치의 제어를 통해 본 명세서에 기술 된 각각의 기능을 실행한다. 또한, 본 발명의 구성 요소들은 특정 논리 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령을 포함하고 하나 이상의 마이크로 프로세서 또는 다른 제어 장치에 의해 실행되는 프로그램 또는 코드의 일부에 의해 구체적으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 요소들은 각각의 기능을 수행하는 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로 프로세서 등을 포함하거나 이에 의해 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 요소들은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 명령어들을 하나 이상의 메모리에 저장할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 추정부 110: 분석부
120: 산출부 130: 선택부
140: 생성부 150: 제2 추정부

Claims (25)

  1. 단말의 측위 방법에 있어서,
    단말의 임시 위치를 추정하는 과정;
    주변 AP들 및 장애물이 표현된 미리 저장된 맵(map)에 기초하여, 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 장애물 특성을 분석하는 과정;
    상기 맵에 기초하여 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 거리를 산출하는 과정;
    상기 거리 또는 상기 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 상기 주변 AP들 중 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정;
    상기 적어도 세 개의 주변 AP에 대한 식별 정보를 이용하여 상기 적어도 세 개의 주변 AP와의 타이밍 측정 데이터(timing measurement)를 생성하는 과정; 및
    상기 타이밍 측정 데이터를 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 추정하는 과정
    을 포함하되,
    상기 타이밍 측정 데이터는,
    왕복 시간(Round Trip Time; RTT), 비행 시간(Time of Flight; ToF), 도착 시간(Time of Arrival; ToA) 또는 도착 시간차(Time Difference of Arrival; TDoA) 중 적어도 어느 하나인 것인 단말의 측위 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 임시 위치를 추정하는 과정은,
    상기 단말의 이동 방향, 속도 또는 걸음 수 중 하나 이상을 구하는 과정; 및
    상기 이동 방향, 상기 속도 또는 상기 걸음 수 중 하나 이상에 기초하여 상기 단말이 이전 위치에서 이동한 위치를 상기 단말의 임시 위치로 결정하는 과정
    을 포함하는 단말의 측위 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 임시 위치를 추정하는 과정은,
    상기 맵에 복수의 참조 위치를 설정하는 과정; 및
    상기 복수의 참조 위치 중 상기 단말의 이전 위치와 가장 가까운 참조 위치를 상기 단말의 임시 위치로 결정하는 과정
    을 포함하는 단말의 측위 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 참조 위치를 설정하는 과정은,
    상기 맵을 일정한 간격으로 분할하여 상기 복수의 참조 위치를 설정하는 과정인 단말의 측위 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 참조 위치를 설정하는 과정은,
    상기 맵 내 상기 단말이 이동할 수 있는 경로에 상기 복수의 참조 위치를 설정하는 과정인 단말의 측위 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정은,
    상기 거리 또는 상기 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 참조 위치마다 미리 설정된 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정인 것을 특징으로 하는 단말의 측위 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 임시 위치를 추정하는 과정은,
    상기 단말의 이전 위치에 대한 정보가 있는지 판단하는 과정;
    상기 단말의 이전 위치에 대한 정보가 있는 경우, 상기 단말의 이전 위치를 상기 단말의 임시 위치로 결정하는 과정; 및
    상기 단말의 이전 위치에 대한 정보가 없는 경우, 위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS), 또는 상기 주변 AP들로부터 수신한 비콘 신호의 수신 신호 세기(Received Signal Strength Indicator; RSSI)를 이용하여 상기 단말의 이전 위치를 추정하고, 상기 단말의 이전 위치를 상기 단말의 임시 위치로 결정하는 과정
    을 포함하는 단말의 측위 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 장애물 특성을 분석하는 과정은,
    상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이에 위치한 장애물의 개수 또는 종류 중 하나 이상을 분석하는 과정인 것을 특징으로 하는 단말의 측위 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정은,
    상기 거리 또는 상기 장애물 특성에 따라 상기 주변 AP들에 대한 우선 점수를 계산하는 과정; 및
    상기 주변 AP들 중 상기 우선 점수가 높은 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정
    을 포함하는 단말의 측위 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 우선 점수는,
    상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이에 장애물의 개수가 적고, 거리가 가까울수록 높게 계산되고, 장애물의 종류에 대해 미리 설정된 점수가 계산되는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정은,
    상기 장애물 특성에 따라 상기 주변 AP들에 대한 제1 우선 순위를 결정하는 과정;
    상기 제1 우선 순위가 같은 주변 AP가 네 개 이상 존재하는 경우, 상기 네 개 이상의 주변 AP들에 대해 상기 단말까지 거리에 따라 제2 우선 순위를 결정하는 과정; 및
    상기 주변 AP들 중 상기 제1 우선 순위 및 상기 제2 우선 순위가 높은 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 과정
    을 포함하는 단말의 측위 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 현재 위치를 추정하는 과정은,
    상기 장애물 특성에 기초하여 상기 타이밍 측정 데이터를 보정하는 과정; 및
    보정된 타이밍 측정 데이터를 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 추정하는 과정
    을 포함하는 단말의 측위 방법.
  13. 삭제
  14. 단말의 측위 장치에 있어서,
    단말의 임시 위치를 추정하는 제1 추정부;
    주변 AP들 및 장애물이 표현된 미리 저장된 맵(map)에 기초하여, 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 장애물 특성을 분석하는 분석부;
    상기 맵에 기초하여 상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이의 거리를 산출하는 산출부;
    상기 거리 또는 상기 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 상기 주변 AP들 중 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 선택부;
    상기 적어도 세 개의 주변 AP에 대한 식별 정보를 이용하여 상기 적어도 세 개의 주변 AP와의 타이밍 측정 데이터를 생성하는 생성부; 및
    상기 타이밍 측정 데이터를 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 추정하는 제2 추정부
    를 포함하되,
    상기 타이밍 측정 데이터는,
    RTT, ToF, ToA 또는 TDoA 중 적어도 어느 하나인 것인 단말의 측위 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 추정부는,
    상기 단말의 이동 방향, 속도 또는 걸음 수 중 하나 이상을 구하고, 상기 이동 방향, 상기 속도 또는 상기 걸음 수 중 하나 이상에 기초하여 상기 단말이 이전 위치에서 이동한 위치를 상기 단말의 임시 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 추정부는,
    상기 맵에 복수의 참조 위치를 설정하고, 상기 복수의 참조 위치 중 상기 단말의 이전 위치와 가장 가까운 참조 위치를 상기 단말의 임시 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 추정부는,
    상기 맵을 일정한 간격으로 분할하여 상기 복수의 참조 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1 추정부는,
    상기 맵 내 상기 단말이 이동할 수 있는 경로에 상기 복수의 참조 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 거리 또는 상기 장애물 특성 중 적어도 하나에 따라 참조 위치마다 미리 설정된 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 제1 추정부는,
    상기 단말의 이전 위치에 대한 정보가 있는지 판단하고, 상기 단말의 이전 위치에 대한 정보가 있는 경우 상기 단말의 이전 위치를 상기 단말의 임시 위치로 결정하며, 상기 단말의 이전 위치에 대한 정보가 없는 경우 GNSS, 또는 상기 주변 AP들로부터 수신한 비콘 신호의 RSSI를 이용하여 상기 단말의 이전 위치를 추정하고, 상기 단말의 이전 위치를 상기 단말의 임시 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이에 위치한 장애물의 개수 또는 종류 중 하나 이상을 분석하는 과정인 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 거리 또는 상기 장애물 특성에 따라 상기 주변 AP들에 대한 우선 점수를 계산하고, 상기 주변 AP들 중 상기 우선 점수가 높은 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 우선 점수는,
    상기 단말의 임시 위치와 상기 주변 AP들 사이에 장애물의 개수가 적고, 거리가 가까울수록 높게 계산되고, 장애물의 종류에 대해 미리 설정된 점수가 계산되는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 장애물 특성에 따라 상기 주변 AP들에 대한 제1 우선 순위를 결정하고, 상기 제1 우선 순위가 같은 주변 AP가 네 개 이상 존재하는 경우 상기 네 개 이상의 주변 AP들에 대해 상기 단말까지 거리에 따라 제2 우선 순위를 결정하며, 상기 주변 AP들 중 상기 제1 우선 순위 및 상기 제2 우선 순위가 높은 적어도 세 개의 주변 AP를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
  25. 제14항에 있어서,
    상기 제2 추정부는,
    상기 장애물 특성에 기초하여 상기 타이밍 측정 데이터를 보정하고, 보정된 타이밍 측정 데이터를 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 단말의 측위 장치.
KR1020200103035A 2020-08-18 2020-08-18 스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치 KR102275309B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200103035A KR102275309B1 (ko) 2020-08-18 2020-08-18 스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치
PCT/KR2021/006844 WO2022039355A1 (ko) 2020-08-18 2021-06-02 스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200103035A KR102275309B1 (ko) 2020-08-18 2020-08-18 스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102275309B1 true KR102275309B1 (ko) 2021-07-09

Family

ID=76864921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200103035A KR102275309B1 (ko) 2020-08-18 2020-08-18 스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102275309B1 (ko)
WO (1) WO2022039355A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160018891A (ko) * 2014-08-07 2016-02-18 주식회사 아이티원 위치 추정 방법 및 그 장치
KR20170078116A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 에스케이플래닛 주식회사 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법 및 이를 위한 장치, 이를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체
KR101945417B1 (ko) * 2018-01-02 2019-02-07 영남대학교 산학협력단 실내 위치 측정 서버와 이를 이용한 실내 위치 측정 방법 및 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101599986B1 (ko) * 2015-08-12 2016-03-04 전자부품연구원 위치 정확도 향상을 위한 위치 측정 방법 및 위치 측정 시스템
KR101788464B1 (ko) * 2016-08-03 2017-10-19 (주)제주넷 비콘을 이용한 광고 보상 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160018891A (ko) * 2014-08-07 2016-02-18 주식회사 아이티원 위치 추정 방법 및 그 장치
KR20170078116A (ko) * 2015-12-29 2017-07-07 에스케이플래닛 주식회사 무선 핑거프린트 맵 구축 및 위치 측위 방법 및 이를 위한 장치, 이를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체
KR101945417B1 (ko) * 2018-01-02 2019-02-07 영남대학교 산학협력단 실내 위치 측정 서버와 이를 이용한 실내 위치 측정 방법 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022039355A1 (ko) 2022-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7783302B2 (en) Apparatus and method for determining a current position of a mobile device
CN107318084B (zh) 一种基于最优相似度的指纹定位方法及装置
US9374674B2 (en) Method and apparatus for recognizing indoor location using received signal strength intensity map
KR101260647B1 (ko) 무선센서네트워크 상에서 효율적인 다변측량을 이용한 무선측위방법과 이를 실시하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체
US9661473B1 (en) Methods and apparatus for determining locations of devices in confined spaces
US10415978B2 (en) Landmark location determination
JP2007013500A (ja) 無線端末位置推定システム、無線端末位置推定システムの位置推定方法及びデータ処理装置
CN106454747B (zh) 手机终端的无线定位方法
JP2005176386A (ja) モバイル機器
KR20140041882A (ko) 모바일 장치의 방향을 결정하기 위한 개념
TW201329486A (zh) 定位方法
KR20000048709A (ko) 이동 지역 추정방법 및 시스템
CN108872934B (zh) 一种基于非视距误差抑制的室内三维定位方法
US9568610B2 (en) Positioning method based on reliability and apparatus thereof
KR20160044534A (ko) 비행 시간 핑거프린트 및 지리 위치를 찾는 방법 및 장치
CN108450060A (zh) 基于wi-fi接入点的定位方法、设备
KR101865120B1 (ko) 테스트 노드 기반의 무선 측위 방법 및 그 장치
KR102275309B1 (ko) 스캔 횟수를 최소화하는 타이밍 측정 데이터 기반 측위 방법 및 장치
KR101468811B1 (ko) 무선 랜을 이용한 실내 측위 시스템의 위치 보정 방법
KR102302808B1 (ko) 위치 측위 방법 및 장치
KR102367403B1 (ko) 관성 데이터 및 무선신호 데이터 기반 실내 측위 방법 및 장치
KR101785852B1 (ko) 재난환경에서 유클리디언 디스턴스에 기초하여 위치를 추정하는 방법 및 시스템
CN115421100A (zh) 一种提高蓝牙定位精度的方法
KR102305393B1 (ko) Vlc를 활용한 실내 위치 추적 방법 및 장치
US11085992B2 (en) System and method for positioning a terminal device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant