KR102302807B1 - 위치 측위 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전파 지문 방식으로 측정된 단말 위치를 보정하여 더욱 정밀하게 단말 위치를 측정하는 위치 측위 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른, 위치 측위 서버에서 사용자 단말의 위치를 측위하는 방법은, 사용자 단말로부터 수신한 전파 패턴 정보와 가장 유사한 전파 패턴 정보를 가지는 격자 영역을 전파 지문 지도에서 확인하고, 상기 격자 영역 내의 특정 좌표를 사용자 단말의 위치로 추정하는 단계; 상기 사용자 단말 주변에 위치하는 무선신호 송출 기기를 선정하고, 상기 선정한 무선신호 송출 기기와 상기 사용자 단말 간의 이격 거리를 산출하는 단계; 상기 격자 영역을 일정 개수의 가상의 세부 격자 영역으로 세분화하는 단계; 상기 선정한 무선신호 송출 기기의 위치에서부터 상기 이격 거리만큼 지점에 위치하는 복수의 이격 거리 좌표를 확인하고, 상기 세분화한 세부 격자 영역 중에서 상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역을 확인하는 단계; 및 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 확인한 세부 격자 영역으로 보정하는 단계를 포함한다.

Description

위치 측위 방법 및 장치{Method and apparatus for measuring location}
본 발명은 위치 측위 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전파 지문 방식으로 측정된 단말 위치를 보정하여 더욱 정밀하게 단말 위치를 측정하는 위치 측위 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰의 사용이 늘어남에 따라 위치 정보를 활용한 다양한 서비스를 제공하는 위치 기반 서비스(Location Based Service, LBS) 시장이 활성화되고 있다. 위치 기반 서비스란 이동통신망 그리고 IT 기술을 종합적으로 활용한 위치 정보 기반의 시스템 및 서비스를 말하며, 고객의 위치 정보를 기반으로 상품 정보, 교통 정보, 위치 추적 정보 등 생활 전반에 걸친 다양한 정보를 사용자 단말로 제공해준다.
위치 측위 기술로 종래에는 GPS(Global Positioning System) 방식이나 이동통신망의 기지국을 이용하는 방식이 많이 사용된다. 그런데 GPS 방식은 일반적으로 수 미터 이상의 오차가 발생하고, 건물 내, 터널 등 음영 지역에서는 측위가 불가능하다는 단점이 있다. 이러한 GPS 방식과는 달리 스마트폰 등의 사용자 단말이 접속하고 있는 기지국을 이용한 방식은 실내외 모두에서 측위가 가능하다는 장점이 있으나, 그 정확도가 높지 않아 어느 블록에 있다는 정도의 대략적인 확인만이 가능한 문제점이 있다.
이러한 문제점들을 극복하기 위해, 비교적 정확도가 높으면서도 추가 비용이 적게 요구되는 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다. 최근 이러한 필요성을 충족시켜 줄 수 있는 무선 액세스 포인트(Wireless Access Point)를 이용한 측위 기술에 대한 연구가 활발해지고 있다. 이는 무선랜(Wireless LAN, WLAN) 서비스를 위한 액세스 포인트들이 이미 수많은 장소에 설치되어 있어 별도의 기지국을 추가적으로 설치할 필요가 없고, 지자기는 실내외에서 모두 측정이 가능하고 미세한 위치 차이에 따라 지자기 패턴이 변하여 정밀도가 높기 때문이다.
이러한 무선 액세스 포인트나 지자기를 이용한 위치 측정 방법으로 전파 지문(Radio Fingerprinting) 방식이 있다. 일반적인 전파 지문 방식은 특정 구역 내 여러 지점들에 대한 무선신호의 전파 패턴을 저장하고 있는 전파 지문 지도를 활용하여 사용자 단말의 위치를 추정하는 것이다. 위치 측정 대상인 사용자 단말이 무선신호를 수신하면 그 사용자 단말이 수신한 무선신호의 전파 패턴과 전파 지문 지도에 저장되어 있는 전파 패턴을 비교하여 가장 비슷한 전파 패턴이 있는 지점을 사용자 단말의 위치로 결정한다. 이러한 전파 지문 지도는 구역을 일정한 격자로 나누고 이 격자별로 전파 패턴을 저장하고 있으며, 사용자의 위치를 측위할 때, 사용자 단말에서 획득한 전파 패턴과 가장 유사한 패턴을 가지는 격자 영역을 사용자가 위치하는 곳으로 추정한다.
그런데 전파 지문 방식은, 격자 크기를 어떻게 정하느냐에 따라 사용자의 위치 측위에 대한 정밀도가 영향을 받게 된다. 격자 크기가 클 경우, 사용자가 실제 위치하는 격자를 맞출 수 있는 확률은 높아지나, 측위 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 반대로, 격자 크기가 작은 경우에는 인접되는 격자와의 매핑 오류로 인하여 오차가 발생할 수도 있고, 요구되는 전파 지문 지도의 데이터량도 증가하고 전파 패턴을 미리 매칭해야 되는 사전 작업이 늘어나는 문제점도 있다.
본 발명은 이러한 종래의 전파 지문 방식의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선신호 송출 기기와 사용자 단말의 이격 거리를 토대로, 전파 지문 방식으로 측위된 사용자 단말 위치를 정밀하게 보정하여 사용자 단말의 위치를 최종적으로 측위하는 위치 측위 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1측면에 따른, 위치 측위 서버에서 사용자 단말의 위치를 측위하는 방법은, 사용자 단말로부터 수신한 전파 패턴 정보와 가장 유사한 전파 패턴 정보를 가지는 격자 영역을 전파 지문 지도에서 확인하고, 상기 격자 영역 내의 특정 좌표를 사용자 단말의 위치로 추정하는 단계; 상기 사용자 단말 주변에 위치하는 무선신호 송출 기기를 선정하고, 상기 선정한 무선신호 송출 기기와 상기 사용자 단말 간의 이격 거리를 산출하는 단계; 상기 격자 영역을 일정 개수의 가상의 세부 격자 영역으로 세분화하는 단계; 상기 선정한 무선신호 송출 기기의 위치에서부터 상기 이격 거리만큼 지점에 위치하는 복수의 이격 거리 좌표를 확인하고, 상기 세분화한 세부 격자 영역 중에서 상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역을 확인하는 단계; 및 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 확인한 세부 격자 영역으로 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2측면에 따른 위치 측위 장치는, 사용자 단말로부터 전파 패턴 정보를 수신하는 정보 획득부; 상기 전파 패턴 정보와 가장 유사한 전파 패턴 정보를 가지는 격자 영역을 전파 지문 지도에서 확인하고, 상기 격자 영역 내의 특정 좌표를 사용자 단말의 위치로 추정하는 위치 추정부; 상기 사용자 단말 주변에 존재하는 무선신호 송출 기기를 선정하고 상기 선정한 무선신호 송출 기기와 상기 사용자 단말 간의 이격 거리를 산출하는 기기 선정부; 및 상기 격자 영역을 일정 개수의 가상의 세부 격자 영역으로 세분화한 후, 상기 선정한 무선신호 송출 기기의 위치에서부터 상기 이격 거리 만큼의 지점에 위치되는 복수의 이격 거리 좌표를 확인하고, 상기 세분화한 세부 격자 영역 중에서 상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역을 확인하여 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 확인한 세부 격자 영역으로 보정하는 위치 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기와 사용자 단말 간의 거리를 토대로, 전파 지문 지도에서 추정된 사용자 단말 위치를 보정하여, 이 보정된 위치를 사용자 단말의 위치로서 최종적으로 결정함으로써, 사용자 위치를 더욱 정밀하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 전파 지문 지도에서 추정된 사용자 단말의 위치 영역만을 대상으로 가상의 격자 세분화를 진행하고, 이격 거리 좌표를 토대로 사용자 단말의 위치를 특정 세부 격자 영역으로 보정하기 때문에, 전파 지문 지도를 더욱 작게 실질적으로 세분화하지 않고도 이에 준하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 서버의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전파 지문 지도를 시각화한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른, 위치 측위 서버에서 사용자 단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 사용자 단말의 위치가 보정되는 과정을 시각화한 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 시스템은 복수의 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340), 사용자 단말(100) 및 위치 측위 서버(200)를 포함한다. 상기 사용자 단말(100)과 위치 측위 서버(200)는 통신망(400)을 통해서 서로 통신한다. 상기 통신망(400)은 이동통신망과 유선 통신망을 포함한다.
상기 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340)는 사용자 단말(100)과 무선 통신을 수행하는 디바이스로서, 중계기, 액세스 포인트(Access Point), 블루투스, 기지국 등이 이에 해당한다. 상기 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340)는 사용자 단말(100)로 무선 서비스를 제공하기 위하여, 지속적으로 무선신호를 송출한다. 또한, 상기 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340)는 특정 서버와 사용자 단말(100) 간의 데이터를 중계할 수도 있다. 이러한 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340)는 고유한 식별정보를 가지며, 또한 무선신호의 도달 영역에 따라 일정한 서비스 커버리지를 형성한다.
사용자 단말(100)은, 휴대하여 이동 가능하고, 통신 채널을 이용하여 다른 사용자 단말, 위치 측위 서버(200), 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340) 각각과 통신할 수 있는 디바이스이다. 사용자 단말(100)의 일 실시예는 핸드폰, 스마트폰과 같은 휴대용 기기와, 태블릿 컴퓨터, 노트북과 같이 와이파이 또는 다른 무선 송수신기를 구비한 컴퓨팅 디바이스 또는 그와 유사한 디바이스를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 특히, 사용자 단말(100)은 현재 위치에서 복수의 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340)로부터 수신한 무선신호 세기와 무선신호 송출 기기 식별정보가 기록된 전파 패턴 정보를 생성하고, 이 전파 패턴 정보를 위치 측위 서버(200)로 제공한다.
위치 측위 서버(200)는 사용자 단말(100)로부터 수신한 데이터를 토대로 사용자 단말(100)의 위치를 전파 지문 지도에서 확인하고, 사용자 단말(100)과 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340) 간의 거리를 토대로 상기 전파 지문 지도상에서의 사용자 단말 위치를 보정하여 사용자 단말(100)의 최종 위치를 결정한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 측위 서버의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 서버(200)는 사용자 단말(100)의 위치를 측위하는 장치로서, 정보 획득부(210), 위치 추정부(220), 기기 선정부(230), 위치 보정부(240) 및 데이터베이스(250)를 포함하고, 이러한 구성요소는 하드웨어나 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어와 소프트웨어의 결합을 통해서 구현될 수 있다.
상기 위치 측위 서버(200)는 하나 이상의 프로세서와 메모리를 포함할 수 있으며, 정보 획득부(210), 위치 추정부(220), 기기 선정부(230) 및 위치 보정부(240)는 상기 프로세서에 의해 실행되어 아래의 방법 및 기능을 구현할 수 있는 프로그램 형태로 상기 메모리에 저장될 수 있다.
정보 획득부(210)는 통신망(400)을 통해서 사용자 단말(100)과 통신을 수행하여 사용자 단말(100)로부터 전파 패턴 정보를 수신한다.
데이터베이스(250)는 복수의 무선신호 송출 기기 식별정보와 해당 무선신호 송출 기기의 무선신호 세기가 격자 영역별로 구분되어 기록된 전파 지문 지도를 저장한다. 또한, 데이터베이스(250)는 각 격자 영역별 위치 좌표 범위를 저장한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전파 지문 지도를 시각화한 도면으로서, 도 3과 도시된 것과 같이 데이터베이스(250)는 각 격자 영역별로 무선신호 송출 기기 식별정보와 신호세기(즉, 전파 패턴 정보)가 기록된 전파 지문 지도를 저장한다.
또한, 데이터베이스(250)는 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기의 식별정보와 위치정보를 저장한다. 여기서 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기는 위치정보를 정확하게 확인할 수 있는 무선신호 송출 기기로서, 데이터베이스(250)는 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기의 식별정보와 위치정보를 무선신호 송출 기기별로 구분하여 저장한다. 부연하면, 복수의 무선신호 송출 기기 중에서, 타 사업자 또는 타 사용자가 설치한 무선신호 송출 기기가 존재할 수 있으며, 이러한 무선신호 송출 기기의 설치 위치를 파악하기가 어렵다. 그러나 동일 사업자를 통해서 설치된 무선신호 송출 기기는 설치 위치를 알 수 있으며 이러한 무선신호 송출 기기의 정보(즉, 위치정보와 식별정보 등)가 데이터베이스(250)에 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기 정보로서 사전에 저장된다.
위치 추정부(220)는 사용자 단말(100)로부터 수신한 전파 패턴 정보와 가장 유사한 전파 패턴 정보를 가지는 격자 영역을 데이터베이스(250)의 전파 지문 지도에서 확인하고, 상기 확인한 격자 영역의 중심점을 사용자 단말(100)이 위치한 지점으로 우선 추정한다. 즉, 위치 추정부(220)는 전파 지문 방식을 기반으로 사용자 단말(100)의 위치를 우선적으로 추정한다.
기기 선정부(230)는 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기를 선정하는 기능을 수행한다. 즉, 기기 선정부(230)는 사용자 단말에서 전송한 전파 패턴 정보를 토대로, 사용자 단말(100) 주변에서 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기를 선정한다. 기기 선정부(230)는 사용자 단말 주변에서 복수의 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기가 존재하는 경우, 사용자 단말과 가장 가까운 무선신호 송출 기기를 선정한다. 또한, 기기 선정부(230)는 선정한 무선신호 송출 기기와 사용자 단말(100) 간의 이격 거리를 산출한다. 이때, 위치 보정부(230)는 사용자 단말(100)에서 측정한 상기 무선신호 송출 기기의 수신신호 세기를 기반으로 사용자 단말(100)과 선정한 무선신호 송출 기기 간의 이격 거리를 측정할 수 있으며, 또는 ToF(Time of Flight) 기반의 거리 측정 방식을 이용하여 사용자 단말(100)과 상기 무선신호 송출 기기 간의 이격 거리를 산출할 수도 있다.
위치 보정부(240)는 위치 추정부(220)에서 추정한 전파 지문 방식의 사용자 단말(100)의 위치를 보다 정밀하게 보정하여 사용자 단말(100)의 최종 위치를 측위하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 위치 보정부(240)는 전파 지문 지도상에서 사용자 단말(100)이 위치한 격자 영역을 일정 개수의 가상의 세부 격자 영역으로 분할하여 상기 격자 영역을 더욱 세분화한 후에, 선정된 무선신호 송출 기기 위치에서부터 상기 이격 거리만큼의 지점에 위치되는 복수의 이격 거리 좌표를 확인한다. 게다가, 위치 보정부(240)는 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역을 확인하고, 이 세부 격자 영역으로 사용자 단말의 최종 위치를 보정한다. 이때, 위치 보정부(240)는 상기 격자 영역의 중심점(즉, 사용자 단말의 추정 위치)에서, 가장 가까운 거리에 위치하는 이격 거리 좌표를 사용자 단말(100)의 최종 위치로 보정할 수 있다. 또 다른 실시형태로서, 위치 보정부(240)는 세부 격자 영역에 분포된 모든 이격 거리 좌표의 평균을 계산한 후, 추정된 사용자 단말(100)의 위치(즉, 격자 영역의 중심점)를 상기 평균에 해당하는 좌표로 보정할 수 있다. 또 다른 실시예로서, 위치 보정부(240)는 상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역이 단수 또는 복수인지 여부를 판별하여 단수인 경우, 추정된 사용자 단말(100)의 위치를 상기 세부 격자 영역의 중심점으로 보정할 수도 있다. 반면, 위치 보정부(240)는 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역이 복수 개로 판별된 경우, 상기 복수의 세부 격자 영역 중심점의 평균을 구하고, 이 평균에 해당하는 좌표를 사용자 단말(100)의 최종 위치로서 보정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른, 위치 측위 서버에서 사용자 단말의 위치를 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 사용자 단말(100)은 현재 위치에서 복수의 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340)로부터 수신한 신호세기와 무선신호 송출 기기(310, 320, 330, 340)의 식별정보가 포함된 전파 패턴 정보를 획득하고, 이 전파 패턴 정보를 위치 측위 서버(200)로 전송한다.
그러면, 위치 측위 서버(200)의 정보 획득부(210)는 상기 전파 패턴 정보를 사용자 단말(100)로부터 수신하고(S401), 위치 추정부(220)는 상기 전파 패턴 정보와 가장 유사한 전파 패턴 정보를 가지는 격자 영역을 데이터베이스(250)의 전파 지문 지도에서 확인하고, 이 격자 영역의 중심 좌표(즉, 중심점)를 사용자 단말(100)이 위치한 것으로 우선 추정한다(S403).
이어서, 기기 선정부(230)는 상기 전파 패턴 정보를 기록된 무선신호 송출 기기 중에서, 신뢰성 있는 하나의 무선신호 송출 기기를 선정한다(S405). 기기 선정부(230)는 전파 패턴 정보에 기록된 무선신호 송출 기기 식별정보 및 상기 데이터베이스(250)에 기록된 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기 정보를 비교하여, 사용자 단말(100)의 주변에 위치한 신뢰성 있는 하나의 무선신호 송출 기기를 선정할 수 있다.
상기 기기 선정부(230)는 전파 패턴 정보에 기록된 무선신호 송출 기기 중에서, 신뢰성 있는 무선신호 송출 기기가 복수 개로 확인된 경우, 이 중에서 사용자 단말(100)과 가장 가까운 거리에 위치한 무선신호 송출 기기를 선정할 수 있다. 이때, 기기 선정부(230)는 상기 위치 추정부(220)에서 추정한 사용자 단말(100)의 위치(즉, 격자 영역의 중심좌표)를 확인하고, 이 위치를 근거로 신뢰성 있는 복수의 무선신호 송출 기기 중에서 상기 사용자 단말의 위치와 가장 가까운 위치에 있는 무선신호 송출 기기를 선정할 수 있다.
다음으로, 기기 선정부(230)는 선정한 무선신호 송출 기기의 신호세기를 상기 전파 패턴 정보에서 확인하고, 이 무선신호 송출 기기의 신호세기를 기반으로 사용자 단말(100)과 선정한 무선신호 송출 기기 간의 이격 거리를 산출한다(S407). 즉, 기기 선정부(230)는 사용자 단말(100)에서 측정한 상기 무선신호 송출 기기의 수신 신호세기(즉, Received Signal Strength)를 확인하고, 이 수신 신호세기 기반의 거리 측정을 수행하여, 사용자 단말(100)과 선정된 무선신호 송출 기기 간의 이격 거리를 산출할 수 있다. 또는, 기기 선정부(230)는 사용자 단말(100)이 선정된 무선신호 송출 기기로부터 수신한 최초 도달 전파 신호를 확인하고, 이 최초 도달 전파 신호를 ToF(Time of Flight) 기반 거리 측정 방식에 적용하여, 사용자 단말(100)과 선정한 무선신호 송출 기기 간의 이격 거리를 산출할 수 있다.
다음으로, 위치 보정부(240)는 사용자 단말(100)의 위치로서 추정된 격자 영역을 일정 개수의 가상의 세부 격자 영역으로 분할하여, 상기 전파 지문 지도에서 사용자 단말(100)가 위치한 격자 영역을 더욱 세분화한다(S409). 상기 가상의 세부 격자 영역의 개수와 크기는 사전에 설정될 수 있다.
이어서, 위치 보정부(240)는 상기 선정한 무선신호 송출 기기 위치의 중심점으로 하여, 상기 산출한 이격 거리만큼의 거리에 위치하는 복수의 이격 거리 좌표를 확인한다(S411). 상기 복수의 이격 거리 좌표를 연결하면, 중심점이 선정된 무선신호 송출 기기의 설치 위치이고 상기 이격 거리에 해당하는 반경을 가지고 원이 형성된다.
위치 보정부(240)는 복수의 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역을 확인하고(S413), 이 세부 격자 영역으로 S403 단계에서 추정한 사용자 단말(100)의 위치를 보정한다(S415). 즉, 위치 보정부(240)는 S403 단계에서 추정된 사용자 단말(100)의 위치를 상기 세부 격자 영역내로 당김으로써, 전파 지문 방식으로 추정된 사용자 단말(100)의 위치를 정밀하게 보정한다. 상기 위치 보정부(240)는 S403 단계에서 추정한 사용자 단말(100)의 위치(즉, 격자 중심점 좌표)에서 가장 가까운 거리에 위치한 이격 거리 좌표를 확인하고, 사용자 단말(100)의 위치를 S403 단계에서 추정한 위치에서 상기 확인한 최근접 위치의 이격 거리 좌표로 보정할 수 있다. 다른 실시형태로서, 위치 보정부(240)는 세부 격자 영역에 분포된 모든 이격 거리 좌표의 평균을 계산한 후, 사용자 단말(100)의 위치를 S403 단계에서 추정한 위치에서 상기 계산한 평균에 해당하는 좌표로 보정할 수 있다. 또 다른 실시 형태로서, 위치 보정부(240)는 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역이 복수인지 여부를 확인하여 단수인 경우, 이 세부 격자 영역의 중심점을 확인하고, 사용자 단말(100)의 위치를 S403 단계에서 추정한 위치에서 상기 세부 격자 영역의 중심점으로 보정할 수 있다. 한편, 위치 보정부(240)는 상기 판별 결과 이격 거리 좌표가 분포되는 세부 격자 영역이 복수인 경우, 상기 복수의 세부 격자 영역의 중심점에 대한 평균을 계산하고, 사용자 단말(100)의 위치를 S403 단계에서 추정한 위치에서 상기 계산한 평균에 해당하는 좌표로 보정할 수 있다.
도 5는 사용자 단말의 위치가 보정되는 과정을 시각화한 도면이다.
도 5를 참조하여, 사용자 단말(100)의 위치가 보정되는 것을 설명한다.
도 5에서 실선은 전파 지문 방식으로 추정된 사용자 단말(100)의 격자 영역을 나타내는 것이고, 점선은 상기 격자 영역을 4등분한 가상의 세부 격자 영역을 나타내며, 원 형태의 점선은 복수의 이격 거리 좌표(55)를 시각화한 것이다. 또한, 격자 영역의 중심점(56)은 위치 추정부(220)에서 전파 지문 방식으로 우선 추정한 사용자 단말(100)의 위치를 나타낸다.
도 5의 (a)를 참조하면, 이격 거리 좌표를 나타내는 원 형태의 점선(52)은 제2세부 격자 영역(52)에 분포되고, 이에 따라 위치 보정부(240)는 전파 지문 방식으로 추정된 사용자 단말(100)의 위치(55)를 제2세부 격자 영역(52)으로 보정하여, 최종적인 사용자 위치가 상기 세2세부 격자 영역(52)인 것으로 결정한다. 이때, 위치 보정부(240)는 제2세부 격자 영역(52)에 포함되어 있는 복수의 이격 거리 좌표들 중에서, 격자 영역의 중심점(55)과 가장 가까운 거리에 있는 이격 거리 좌표를 사용자 단말(100)의 위치로서 보정할 수 있고 또는 상기 제2세부 격자 영역(52)의 중심점을 사용자 단말(100)의 위치로서 보정할 수 있다. 또 다른 실시형태로서, 위치 보정부(240)는 제2세부 격자 영역(52)에 포함된 복수의 이격 거리 좌표들의 평균을 계산한 후, 이 이격 거리 좌표의 평균에 해당하는 좌표를 사용자 단말(100)의 최종 위치로 보정할 수도 있다.
도 5의 (b)는 이격 거리 좌표가 두 개의 세부 격자 영역에 분포된 상태를 나타내는 도면으로서, 도 5의 (b)를 참조하면, 위치 보정부(240)는 제2세부 격자 영역(52)와 제4세부 격자 영역(54)에 거쳐 분포된 복수의 이격 거리 좌표들 중에서, 사용자 단말(100)의 위치로서 우선 추정된 중심점(56)과 가장 가까운 거리에 있는 이격 거리 좌표를 사용자 단말(100)의 위치로 보정할 수 있다. 또 다른 실시형태로서, 위치 보정부(240)는 이격 거리 좌표가 분포된 제2세부 격자 영역(52)의 중심점과 제4세부 격자 영역(54)의 중심점의 평균을 계산한 후, 이 평균에 해당하는 좌표를 사용자 단말(100)의 최종 위치로서 보정할 수 있다. 또는, 위치 보정부(240)는 제2세부 격자 영역(52)와 제4세부 격자 영역(54)에 거쳐 분포된 모든 이격 거리 좌표의 평균을 계산한 후, 이 평균에 해당하는 좌표를 사용자 단말(100)의 최종 위치로서 보정할 수 있다.
도 5의 (c)는 이격 거리 좌표가 세 개의 세부 격자 영역에 분포된 상태를 나태는 도면으로서, 도 5의 (c)를 참조하면 위치 보정부(240)는 제2세부 격자 영역(52), 제3세부 격자 영역(53) 및 제4세부 격자 영역(54)에 거쳐 분포된 복수의 이격 거리 좌표들 중에서, 사용자 단말(100)의 위치로서 추정된 중심점(56)과 가장 가까운 거리에 있는 이격 거리 좌표를 사용자 단말(100)의 위치로 보정할 수 있다. 또 다른 실시형태로서, 위치 보정부(240)는 이격 거리 좌표가 분포된 제2세부 격자 영역(52)의 중심점, 제3세부 격자 영역(53)의 중심점 및 제4세부 격자 영역(54)의 중심점의 평균을 계산한 후, 이 평균에 해당하는 좌표를 사용자 단말(100)의 최종 위치로서 보정할 수 있다. 또는, 위치 보정부(240)는 제2세부 격자 영역(52), 제3세부 격자 영역(53) 및 제4세부 격자 영역(54)에 거쳐 분포된 모든 이격 거리 좌표의 평균을 계산한 후, 이 평균에 해당하는 좌표를 사용자 단말(100)의 최종 위치로서 보정할 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서, 위치 추정부(220)가 사용자 단말(100)로부터 수신한 전파 패턴 정보와 가장 유사한 전파 패턴 정보를 가지는 격자 영역을 데이터베이스(250)의 전파 지문 지도에서 확인한, 상기 확인한 격자 영역의 중심점을 사용자 단말(100)이 위치한 지점으로 우선 추정한 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 위치 추정부(220)는 상기 확인한 격자 영역 내의 다른 좌표를 사용자 단말(100)의 위치로 추정할 수도 있다. 즉, 위치 추정부(220)는 사전에 설정된 추정 알고리즘에 근거하여, 상기 확인한 격자 영역의 중심점을 사용자 단말(100)의 위치로 추정할 수 있고, 중심점이 아닌 격자 영역에 포함되는 어느 한 좌표를 사용자 단말(100)의 위치로 추정할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 위치 측위 서버(200)는 전파 지문 방식으로 추정된 사용자 단말(100)의 위치를 보정하여, 사용자의 위치를 더욱 정밀하게 측위할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 위치 측위 서버(200)는 전파 지문 지도에서 추정된 사용자 단말의 위치 영역만을 대상으로 가상의 세분화를 진행하고, 이격 거리 좌표를 토대로 사용자 단말의 위치를 특정 세부 격자 영역으로 보정하기 때문에, 전파 지문 지도의 더욱 작게 실질적으로 분할하지 않고도 이에 준하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 사용자 단말 200 : 위치 측위 서버
210 : 정보 획득부 220 : 위치 추정부
230 : 기기 선정부 240 : 위치 보정부
250 : 데이터베이스
310, 320, 330, 340 : 무선신호 송출 기기
400 : 통신망

Claims (11)

  1. 위치 측위 서버에서 사용자 단말의 위치를 측위하는 방법으로서,
    사용자 단말로부터 수신한 전파 패턴 정보와 가장 유사한 전파 패턴 정보를 가지는 격자 영역을 전파 지문 지도에서 확인하고, 상기 격자 영역 내의 특정 좌표를 사용자 단말의 위치로 추정하는 단계;
    상기 사용자 단말 주변에 위치하는 무선신호 송출 기기를 선정하고, 상기 선정한 무선신호 송출 기기와 상기 사용자 단말 간의 이격 거리를 산출하는 단계;
    상기 격자 영역을 일정 개수의 가상의 세부 격자 영역으로 세분화하는 단계;
    상기 선정한 무선신호 송출 기기의 위치에서부터 상기 이격 거리만큼 지점에 위치하는 복수의 이격 거리 좌표를 확인하고, 상기 세분화한 세부 격자 영역 중에서 상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역을 확인하는 단계; 및
    상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 확인한 세부 격자 영역으로 보정하는 단계;를 포함하는 위치 측위 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    상기 사용자 단말의 위치로 추정한 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 가장 가까운 거리에 해당하는 이격 거리 좌표를 확인하고, 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 좌표에서 상기 확인한 이격 거리 좌표로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    세부 격자 영역에 분포된 복수의 이격 거리 좌표의 평균을 계산하고, 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 계산한 평균에 해당하는 좌표로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역이 단수 또는 복수인지 여부를 판별하여 단수인 경우 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 세부 격자 영역의 중심점으로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    상기 판별 결과 상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역이 복수인 경우, 상기 이격 거리 좌표가 분포된 복수의 세부 격자 영역의 중심점에 대한 평균을 계산한 후, 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 계산한 평균에 해당하는 좌표로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무선신호 송출 기기를 선정하는 단계는,
    상기 전파 패턴 정보에 포함된 무선신호 송출 기기 중에서 위치 정보를 확인할 수 있는 무선신호 송출 기기를 선정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 방법.
  7. 사용자 단말로부터 전파 패턴 정보를 수신하는 정보 획득부;
    상기 전파 패턴 정보와 가장 유사한 전파 패턴 정보를 가지는 격자 영역을 전파 지문 지도에서 확인하고, 상기 격자 영역 내의 특정 좌표를 사용자 단말의 위치로 추정하는 위치 추정부;
    상기 사용자 단말 주변에 존재하는 무선신호 송출 기기를 선정하고 상기 선정한 무선신호 송출 기기와 상기 사용자 단말 간의 이격 거리를 산출하는 기기 선정부; 및
    상기 격자 영역을 일정 개수의 가상의 세부 격자 영역으로 세분화한 후, 상기 선정한 무선신호 송출 기기의 위치에서부터 상기 이격 거리 만큼의 지점에 위치되는 복수의 이격 거리 좌표를 확인하고, 상기 세분화한 세부 격자 영역 중에서 상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역을 확인하여 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 확인한 세부 격자 영역으로 보정하는 위치 보정부;를 포함하는 위치 측위 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위치 보정부는,
    상기 사용자 단말의 위치로 추정한 상기 격자 영역 내의 좌표에서 가장 가까운 거리에 해당하는 이격 거리 좌표를 확인하고, 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 확인한 이격 거리 좌표로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 위치 보정부는,
    세부 격자 영역에 분포된 복수의 이격 거리 좌표의 평균을 계산하고, 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 계산한 평균에 해당하는 좌표로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 위치 보정부는,
    상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역이 단수 또는 복수인지 여부를 판별하여 단수인 경우 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 세부 격자 영역의 중심점으로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위치 보정부는,
    상기 판별 결과 상기 이격 거리 좌표가 분포된 세부 격자 영역이 복수인 경우, 상기 이격 거리 좌표가 분포된 복수의 세부 격자 영역의 중심점에 대한 평균을 계산한 후, 상기 사용자 단말의 위치를 상기 격자 영역 내의 특정 좌표에서 상기 계산한 평균에 해당하는 좌표로 보정하는 것을 특징으로 하는 위치 측위 장치.
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