KR102591156B1 - 단말 측위 장치 및 단말 측위 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법에서 벗어나, 실제 환경을 반영한 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터 생성 및 이를 활용하여 단말의 GPS 음영 지역 내 위치를 정확히 측정할 수 있는 새로운 방식의 측위 기법을 실현하는 기술들을 개시한다.

Description

단말 측위 장치 및 단말 측위 방법{TERMINAL POSITIONING DEVICE AND TERMINAL POSITIONING METHOD}
본 발명은, 단말에 대한 위치를 측정하는 측위 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 등과 같은 GPS 음영 지역에서 단말에 대한 위치를 측정하기 위한 기술에 관한 것이다.
단말의 위치 정보를 바탕으로 서비스 이용자에게 여러 가지 서비스를 제공하는 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)에서는, 단말에 대한 위치를 측정하는 측위 기술을 기본으로 한다.
측위 기술 중 GPS 기반의 측위 기술은, 실외에 있는 단말 위치를 정확히 측정할 수 있지만, 터널 등과 같이 GPS 신호가 수신되지 않거나 GPS 신호가 미약한 지역(이하, GPS 음영 지역)에 있는 단말 위치를 측정하는 것이 불가능하다.
이에, GPS 음영 지역에 있는 단말의 위치를 측정하는 다양한 측위 기법이 등장하였으나, 기존의 측위 기법의 경우 그 측위 오차 범위가 GPS 측위 기술 보다 크게 발생하거나 차량/외부 등과의 복잡한 연동을 추가해야 하거나 GPS 음영 지역에 별도의 신호 발생장치를 배치/관리해야 하는 등, 기술적 및 인프라적 한계를 갖는 문제가 있다.
결국, 기존의 다양한 측위 기법이 가지는 전술의 기술적 및 인프라적 한계를 벗어나, GPS 음영 지역에 있는 단말에 대해서도 GPS 측위 수준의 정확한 위치 측정이 가능한 새로운 방식의 측위 기법이 반드시 필요하다 할 것이다.
한편, 대다수의 운전자(이용자)들은 자신이 소지한 단말을 차량 내 네비게이션 장치로 사용하고 있으며, 이러한 단말에는 고도 측정을 위한 압력센서를 탑재되는 경우가 많다.
그리고, 터널 등과 같은 GPS 음영 지역이라도 지형적 특징이 고정되므로, GPS 음영 지역 내부에서 압력센서에 의한 센싱값(압력값)은 GPS 음영 지역 내 위치 별로 일정한 패턴을 가지게 된다.
이에, 본 발명에서는, 전술한 기존 측위 기법이 가지는 기술적 및 인프라적 한계를 벗어나, GPS 음영 지역에서 단말(압력센서)에 의해 센싱되는 압력값을 활용하여 GPS 음영 지역 내 정확한 위치 측정이 가능한 새로운 방식의 측위 기법을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, GPS 음영 지역에 대하여 압력값을 활용한 새로운 방식의 측위 기법을 실현하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 단말 측위 장치는, 특정 지역과 관련하여 수집되는 수집 데이터를 근거로, 상기 특정 지역에 대하여 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하는 모델데이터 생성부; 및 상기 특정 지역에 진입하는 측위 대상의 단말에 대하여, 상기 단말에서 센싱하는 압력값을 근거로 상기 모델데이터로부터 특정 지역 내 위치를 측정하는 측위 수행부를 포함한다.
구체적으로, 상기 수집 데이터는, 상기 특정 지역을 통과한 이력의 각 단말로부터 수집되는 상기 특정 지역의 통과 소요시간 및 상기 단말이 상기 특정 지역 내에서 센싱한 압력값을 포함하며, 상기 특정 지역의 길이를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 모델데이터 생성부는, 상기 각 단말 별로, 상기 특정 지역을 통과하는 단위 시간 별 속도를 예상하는 속도 예상 함수를 정의하여 상기 속도 예상 함수로부터 상기 특정 지역을 통과하는 단위 시간 별 특정 지역 내 위치를 계산하며, 상기 각 단말 별로, 상기 계산한 단위 시간 별 특정 지역 내 위치 및 해당 단위 시간에 단말로부터 수집된 압력값을 매칭시켜, 상기 모델데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 단말에 대해 정의되는 상기 속도 예상 함수는, 상기 수집 데이터를 근거로 상기 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 1차 함수, 상기 수집 데이터를 이용하여 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역 내 평균 속도를 근거로, 상기 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 2차 함수를 결합하여 정의될 수 있다.
구체적으로, 상기 모델데이터 생성 및 상기 특정 지역 내 위치 측정 시에 사용되는 압력값은, 단말이 상기 특정 지역의 진입 시점에서 센싱한 압력값을 기준으로 계산되는 상대 고도로서 정규화된 값일 수 있다.
구체적으로, 상기 모델데이터는, 단말의 진입직전 속도, 진입 시점부터 경과한 단위 시간, 상기 단위 시간에 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역 내 위치, 상기 단위 시간에 상기 단말로부터 수집된 압력값을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 측위 수행부는, 상기 측위 대상의 단말이 상기 특정 지역으로 진입한 진입 시간, 진입직전 속도 및 단위 시간 별로 센싱하는 압력값을 입력으로 하여, 상기 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 상기 특정 지역 내 위치를 측정할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 단말 측위 방법은, 특정 지역과 관련하여 수집되는 수집 데이터를 근거로, 상기 특정 지역에 대하여 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하는 모델데이터 생성단계; 및 상기 특정 지역에 진입하는 측위 대상의 단말에 대하여, 상기 단말에서 센싱하는 압력값을 근거로 상기 모델데이터로부터 특정 지역 내 위치를 측정하는 측위 수행단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 수집 데이터는, 상기 특정 지역을 통과한 이력의 각 단말로부터 수집되는 상기 특정 지역의 통과 소요시간 및 상기 단말이 상기 특정 지역 내에서 센싱한 압력값을 포함하며, 상기 특정 지역의 길이를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 모델데이터 생성단계는, 상기 각 단말 별로, 상기 특정 지역을 통과하는 단위 시간 별 속도를 예상하는 속도 예상 함수를 정의하여 상기 속도 예상 함수로부터 상기 특정 지역을 통과하는 단위 시간 별 특정 지역 내 위치를 계산하며, 상기 각 단말 별로, 상기 계산한 단위 시간 별 특정 지역 내 위치 및 해당 단위 시간에 단말로부터 수집된 압력값을 매칭시켜, 상기 모델데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 단말에 대해 정의되는 상기 속도 예상 함수는, 상기 수집 데이터를 근거로 상기 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 1차 함수, 상기 수집 데이터를 이용하여 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역 내 평균 속도를 근거로, 상기 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 2차 함수를 결합하여 정의될 수 있다.
구체적으로, 상기 모델데이터는, 단말의 진입직전 속도, 진입 시점부터 경과한 단위 시간, 상기 단위 시간에 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역 내 위치, 상기 단위 시간에 상기 단말로부터 수집된 압력값을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 측위 수행단계는, 상기 측위 대상의 단말이 상기 특정 지역으로 진입한 진입 시간, 진입직전 속도 및 단위 시간 별로 센싱하는 압력값을 입력으로 하여, 상기 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 상기 특정 지역 내 위치를 측정할 수 있다.
본 발명의 단말 측위 장치 및 단말 측위 방법에 따르면, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법에서 벗어나, GPS 음영 지역에서 센싱되는 압력값을 활용하여 GPS 음영 지역 내 단말 위치를 측정하는 새로운 방식의 측위 기법을 실현할 수 있다.
이렇듯, 본 발명에서는, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법이 갖는 한계들로부터 자유로우며, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 측정할 수 있는 측위 기법을 실현함으로써, GPS 음영 지역에 위치한 서비스 이용자에게도 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 측위 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 단말 측위 장치가 구현되는 실시예들을 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명에서 압력값 기반의 측위 수행을 위해 생성한 모델데이터 구성을 보여주는 일 예이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 측위 방법이 동작하는 흐름을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명은, 단말에 대한 위치를 측정하는 측위 기술에 관한 것이다.
위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)에서는, 단말에 대한 위치를 측정하는 측위 기술을 기본으로 한다.
측위 기술 중 GPS 기반의 측위 기술은, 실외에 있는 단말 위치를 정확히 측정할 수 있지만, 터널 등과 같이 GPS 신호가 수신되지 않거나 GPS 신호가 미약한 지역(이하, GPS 음영 지역)에 있는 단말 위치를 측정하는 것이 불가능하다.
이에, GPS 음영 지역에 있는 단말의 위치를 측정하는 다양한 측위 기법이 등장하였으나, 기존의 측위 기법의 경우 그 측위 오차 범위가 GPS 측위 기술 보다 크게 발생하거나 차량/외부 등과의 복잡한 연동을 추가해야 하거나 GPS 음영 지역에 별도의 신호 발생장치를 배치/관리해야 하는 등, 기술적 및 인프라적 한계를 갖는 문제가 있다.
간단히 설명하면, 기존의 GPS 음영 지역을 위한 측위 기법 중에는, GPS 음영 지역으로의 진입 속도 및 교통정보 등을 기반으로 이동 속도를 이용한 가상 주행에 따른 위치를 현재 단말(차량)의 위치로 제공하는 기법이 있으나, 이는 GPS 음영 지역 내에서 속도의 변화가 생기게 된다면 단말(차량)의 위치가 달라지는 등 측위 오차 범위가 큰 문제가 있다.
또한, 기존의 GPS 음영 지역을 위한 측위 기법 중에는, 단말 및 차량/외부 등 간의 연동을 통해 획득되는 차량의 주행 방향 및 속도 정보 등 다양한 연동 정보를 이용한 연산에 따른 위치를 현재 단말(차량)의 위치로 제공하는 기법이 있으며, 이는 측위 정확도는 높으나 차량/외부 등과의 연동을 추가해야 하므로 일반적으로 쉽게 사용하기 어려운 기술적 한계를 갖는다.
또한, 기존의 GPS 음영 지역을 위한 측위 기법 중에는, WIFI, Bluetooth, Cell Tower 등의 신호 발생장치를 사용하여 단말이 측정하는 신호 패턴을 통해 예측한 위치를 현재 단말(차량)의 위치로 제공하는 기법이 있으며, 고속으로 주행하는 경우 위치를 특정하기 어렵고, 별도의 신호 발생장치를 배치/관리해야 하는 등의 인프라적 한계를 갖는다.
결국, 기존의 다양한 측위 기법이 가지는 전술의 기술적 및 인프라적 한계를 벗어나, GPS 음영 지역에 있는 단말에 대해서도 GPS 측위 수준의 정확한 위치 측정이 가능한 새로운 방식의 측위 기법이 반드시 필요하다 할 것이다.
한편, 대다수의 운전자(이용자)들은 자신이 소지한 단말을 차량 내 네비게이션 장치로 사용하고 있으며, 이러한 단말에는 고도 측정을 위한 압력센서를 탑재되는 경우가 많다.
그리고, 터널 등과 같은 GPS 음영 지역이라도 지형적 특징이 고정되므로, GPS 음영 지역 내부에서 압력센서에 의한 센싱값(압력값)은 GPS 음영 지역 내 위치 별로 일정한 패턴을 가지게 된다.
이에, 본 발명에서는, 전술한 기존 측위 기법이 가지는 기술적 및 인프라적 한계를 벗어나, GPS 음영 지역에서 단말(압력센서)에 의해 센싱되는 압력값을 활용하여 GPS 음영 지역 내 정확한 위치 측정이 가능한 새로운 방식의 측위 기법을 제안하고자 한다.
구체적으로, 본 발명에서는, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법에서 벗어나, GPS 음영 지역에 대하여 압력값을 활용한 새로운 방식의 측위 기법을 실현하는, 단말 측위 장치(100)를 제안하고자 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 단말 측위 장치(100)는, 모델데이터 생성부(110), 측위 수행부(120)를 포함한다.
이러한 단말 측위 장치(100)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대 단말 측위 장치(100) 내에서 연산을 제어하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 단말 측위 장치(100) 내 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있을 것이다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 측위 장치(100)는 전술한 구성을 통해, 본 발명에서 제안하는 새로운 기술, 즉 GPS 음영 지역에 대하여 압력값을 활용해 단말의 정확한 위치를 측정할 수 있는 기술을 실현한다.
구체적인 설명에 앞서, 본 발명에 대해 간략하게 정리하면, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, GPS 음영 지역에 대하여 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하는데 특정 구성이 있다.
특히, 압력값 기반의 측위 모델데이터를 생성하는 구성과 관련해서는, 기존에는 측위 기준(예: 측위 맵, 데이터 등) 생성을 위한 특수 단말(차량)이 대상 지역(예: 터널 등 GPS 음영 지역)을 주행하면서 필요한 데이터를 수집해야 했다면, 본 발명에서는 대상 지역(예: 터널 등 GPS 음영 지역)을 통과(주행)한 이력이 있는 불특정의 단말로부터 수집 가능한 데이터들만 활용해 모델데이터 생성이 가능하다는 특징이 있다.
그리고, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, 전술과 같이 생성한 압력값 기반의 측위 모델데이터를 활용하여, 단말(압력센서)이 센싱하는 압력값의 패턴에 따라 GPS 음영 지역 내 위치를 측정할 수 있는 측위 방식에 특징 구성이 있다 하겠다.
이하에서는 전술의 특징 구성들을 실현하기 위한 단말 측위 장치(100) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, 모델데이터를 생성할 특정 지역과 관련하여, 특정 지역을 통과한 이력의 각 단말로부터 수집되는 실제 환경의 데이터들을 근거로 한다.
여기서, 특정 지역은, 터널 등과 같이 GPS 신호가 수신되지 않거나 GPS 신호가 미약한 지역, 예컨대 GPS 음영 지역을 의미할 수 있다. 다만 이하 설명에서는 편의를 위해, 특정 지역으로서 터널을 언급하여 설명하겠다.
즉, 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, 압력값 기반의 측위 모델데이터를 생성할 각 특정 지역 즉 각 터널 별로, 모델데이터 생성 시 활용할 수집 데이터를 수집하고 이를 근거로 압력값 기반의 측위 모델데이터를 생성한다.
이하에서는, 설명의 간략화를 위해, 1개의 터널을 기준으로 실시예를 구체적으로 설명하겠다.
모델데이터 생성부(110)는, 특정 지역 즉 GPS 음영 지역으로서의 터널과 관련하여 수집되는 수집 데이터를 근거로, 해당 터널에 대하여 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하는 기능을 담당한다.
이때, 본 발명에서 모델데이터 생성 시 근거로 활용할 수집 데이터는, 해당 터널에 진입하여 통과(주행)한 이력이 있는 불특정의 단말들로부터 수집될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 본 발명에서 수집 데이터는, 해당하는 특정 지역 즉 해당 터널을 통과(주행)한 이력의 각 단말로부터 수집되는 해당 터널의 통과 소요시간, 단말(압력센서)이 해당 터널 내에서 센싱한 압력값을 포함하고, 해당 터널의 길이를 포함할 수 있다.
물론, 본 발명에서 수집 데이터는, 각 단말로부터 수집되는 해당 터널의 통과 소요시간 및 단말(압력센서)이 해당 터널 내에서 센싱한 압력값 만을 포함할 수도 있고, 또는 각 단말로부터 수집되는 해당 터널 내에서 센싱한 압력값 및 해당 터널의 길이 만을 포함하여, 후술의 모델데이터 생성 시에 사용될 수도 있다.
더 나아가, 본 발명에서 수집 데이터는, 해당 터널을 통과(주행)한 이력의 각 단말로부터 수집되는 해당 터널로의 진입직전 속도, 진출직후 속도를 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 모델데이터를 생성할 터널에 진입하여 통과(주행)하는 각 단말로부터 터널로 진입하기 직전 또는 진입 시의 속도(진입직전 속도), 터널을 통과하여 진출한 직후 또는 진출 시의 속도(진출직후 속도), 터널을 통과하는데 소요된 시간(통과 소요시간), 그리고 단말(압력센서)이 터널 내를 주행하는 동안 센싱한 단위 시간 별 압력값을 수집함으로써, 해당 터널에 진입하여 통과(주행)한 이력이 있는 불특정의 각 단말로부터 실제 환경에서 발생된 수집 데이터를 수집할 수 있다.
아울러, 본 발명에서는, 도로 시설에 대한 정보를 관리하는 주체(예: 공단, 시설물 DB 등)로부터 해당 터널에 대한 터널 길이를 획득/수집할 수 있다.
다시 압력값 기반의 측위 모델데이터를 생성하는 구성에 대해 설명하면, 모델데이터 생성부(110)는, 전술과 같은 수집 데이터를 수집한 각 단말 별로, 해당 터널을 통과하는 단위 시간 별 속도를 예상하는 속도 예상 함수를 정의하고 정의한 속도 예상 함수로부터 해당 터널을 통과하는 단위 시간 별 터널 내 위치를 계산할 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 모델데이터 생성에 필요한 데이터 수집 과정에서 특수 단말(차량)을 활용하지 않으므로, 전술의 수집 데이터를 수집한 각 단말의 터널 내 위치를 특정할 수 없기 때문에 터널 내 정확한 위치를 계산을 통해 특정하고자 한다.
구체적으로 설명하면, 모델데이터 생성부(110)는, 전술과 같은 수집 데이터를 수집한 각 단말 별로, 해당 터널을 통과하는 단위 시간 별 속도를 예상하는 속도 예상 함수를 정의한다.
이때, 단말에 대해 정의하는 속도 예상 함수는, 수집 데이터를 근거로 해당 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 1차 함수와, 수집 데이터를 이용하여 해당 단말에 대해 계산한 해당 터널 내 평균 속도를 근거로, 해당 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 2차 함수를 결합하여 정의될 수 있다.
1개의 단말을 언급하여 구체적인 예를 설명하면, 모델데이터 생성부(110)는, 해당 단말로부터 수집한 수집 데이터(진입직전 속도, 진출직후 속도, 통과 소요시간, 단위 시간 별 압력값)를 근거로, 단위 시간을 x 축으로 하는 단위 시간 당 속도에 대한 1차 함수(g(x))를 정의할 수 있다.
일 실시 예로는, 1차 함수(g(x)) 정의 시, x축의 0값(진입 시점)에서 y 값을 진입직전 속도(entSpeed)로 하고 x축의 마지막값(진출 시점)에서 y 값을 진출직후 속도(outSpeed)로 하는 1차 함수 형태로 정의할 수 있으며, 이 경우 b값은 진입직전 속도(entSpeed), a값은 진출직후 속도(outSpeed)에서 진입직전 속도(entSpeed) 뺀 속도차를 통과 소요시간으로 나누어 얻을 수 있는 가속도에 해당될 수 있다.
이에 예를 들어, 진입직전 속도(entSpeed)와 진출직후 속도(outSpeed)가 같다면, 1차 함수 g(x)=b,(b= entSpeed= outSpeed)로 정의될 수 있다.
한편, 모델데이터 생성부(110)는, 해당 터널의 수집 데이터 중 터널의 길이를 해당 단말로부터 수집한 통과 소요시간으로 나누어 단말의 평균 속도를 계산할 수 있다.
이에, 모델데이터 생성부(110)는, 해당 단말로부터 수집한 수집 데이터(진입직전 속도, 진출직후 속도, 통과 소요시간, 단위 시간 별 압력값)와 계산한 평균 속도를 근거로, 단위 시간을 x 축으로 하는 단위 시간 당 속도에 대한 2차 함수(f(x))를 정의할 수 있다.
일 실시 예로는, 2차 함수(f(x)) 정의 시, x축의 0값(진입 시점)에서 y 값을 진입직전 속도(entSpeed)로 하고 x축의 마지막값(진출 시점)에서 y 값을 진출직후 속도(outSpeed)로 하는 2차 함수 형태로 정의할 수 있다.
이에 예를 들어, 진입직전 속도(entSpeed)와 진출직후 속도(outSpeed)가 같더라도 계산한 평균 속도가 entSpeed 및 outSpeed 보다 크다면 위로 볼록한 2차 함수(f(x))로 정의될 수 있고 계산한 평균 속도가 entSpeed 및 outSpeed 보다 작다면 아래로 볼록한 2차 함수(f(x))로 정의될 수 있다.
모델데이터 생성부(110)는, 해당 단말에 대해 전술과 같이 정의한 속도에 대한 1차 함수(g(x)) 및 2차 함수(f(x))를 결합하여, 다음 수학식 3에 따른 속도 예상 함수(h(x))를 정의할 수 있다.
모델데이터 생성부(110)는, 해당 터널에 대해 수집 데이터를 수집한 각 단말 별로, 전술의 1,2차 함수 정의를 거쳐 각기 속도 예상 함수(h(x))를 정의할 수 있다.
그리고, 모델데이터 생성부(110)는, 각 단말 별로, 단말에 정의한 속도 예상 함수(h(x))로부터 해당 터널을 통과하는 단위 시간 별 터널 내 위치를 계산할 수 있다.
다시 1개의 단말을 언급하여 구체적인 예를 설명하면, 모델데이터 생성부(110)는, 해당 단말에 정의한 속도 예상 함수(h(x))를 적분하여 계산되는 위치변화량을 근거로 해당 터널 내에서의 위치를 계산함으로써, 단위 시간 별 터널 내 위치를 정확하게 계산/특정할 수 있다.
이러한 방식으로 모델데이터 생성부(110)는, 해당 터널에 대해 수집 데이터를 수집한 각 단말 별로, 전술의 속도 예상 함수(h(x)) 정의 및 터널 내 위치 계산을 통해 각기 단위 시간 별 터널 내 위치를 계산/특정할 수 있다.
전술과 같이, 본 발명에서는, 전술과 같이 터널로의 진입/진출 속도 만을 반영한 1차 함수(g(x)) 및 터널 내에서의 속도 변화를 반영한 2차 함수(f(x))를 결합한 속도 예상 함수(h(x))를 정의하여 터널 내 위치 계산에 활용함으로써, 비록 데이터 수집 과정에서 특수 단말(차량)을 활용하지 않더라도 후술의 압력값과 매칭시킬 터널 내 위치를 상당히 정확하게 특정할 수 있다.
그리고, 모델데이터 생성부(110)는, 전술과 같이 각 단말 별로, 단위 시간 별 터널 내 위치를 계산하면 계산한 단위 시간 별 터널 내 위치 및 해당 단위 시간에 단말(압력센서)로부터 수집된 압력값을 매칭시켜, 터널에 대한 모델데이터를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로 예를 들면, 본 발명에서는, 각 단말 별로 계산한 단위 시간 별 터널 내 위치 및 해당 단위 시간에 단말(압력센서)로부터 수집된 압력값을 매칭시켜 이를 학습하는 일련의 딥러닝 학습을 통해, 압력값을 독립변수(features)로 하고 터널 내 위치를 종속변수(label)로 하는 모델(모델데이터)를 생성할 수도 있다.
한편, 압력센서에 의해 센싱되는 압력값은 기온 변화에 의해 센싱 절대치에 차이가 발생할 수 있다.
헌데 본 발명에서는 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성 및 이를 활용한 측위를 수행하므로, 기온 변화에 따른 압력값의 차이 발생을 제거할 수 있어야 한다.
이를 위해, 본 발명에서 모델데이터 생성 시 매칭시키는 압력값은, 해당 압력값을 센싱하는 단말(압력센서)이 해당 터널로의 진입 시점에서 센싱한 압력값을 기준으로 계산되는 상대 고도로서 정규화된 값일 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 단말(압력센서)이 터널로의 진입 시점에서 센싱한 압력값을 0으로 사용하고, 단말(압력센서)이 터널 내를 주행하는 동안 센싱한 단위 시간 별 압력값을 터널 진입 시점의 압력값(0)에 대한 상대 고도로 계산한 값으로 사용함으로써, 단말(압력센서)이 센싱한 압력값을 진입 시점에서 센싱한 압력값을 기준으로 정규화할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 후술에서 설명하게 될 측위 대상 단말의 터널 내 위치 측정 시에 사용되는 압력값 역시, 같은 방식으로 측위 대상 단말(압력센서)이 센싱한 압력값을 터널 진입 시점에서 센싱한 압력값을 기준으로 정규화하여 사용할 수 있다.
이상 설명과 같이, 본 발명에서 터널에 대해 생성한 모델데이터는, 단말에 대해 계산한 터널 내 위치, 각 터널 내 위치에 해당 단말로부터 수집된 압력값(정규화)을 포함하여 구성을 필수로 하며, 더 나아가 해당 단말의 진입직전 속도, 진입 시점부터 경과한 단위 시간을 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명에서 압력값 기반의 측위 수행을 위해 생성한 모델데이터 구성을 일 예로서 보여주고 있다.
도 4에서는, 1개의 단말로부터 수집된 수집 데이터를 근거로 정제/생성될 수 있는 모델데이터의 일 예를 도시하고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 모델데이터를 구성하는 단말의 진입직전 속도는 entSpeed로 표현되며, 진입 시점부터 경과한 단위 시간은 ts(time stamp)로 표현되며, 단위 시간에 단말에 대해 계산한 터널 내 위치는 dis(0~1)로 표현되며, 단위 시간에 단말로부터 수집된 압력값(정규화)은 pressure로 표현될 수 있다.
이때, dist로 표현되는 터널 내 위치(0~1)는 해당 터널의 길이에 대해 0부터 1까지의 비율 값으로서 위치를 나타낼 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 터널과 같은 GPS 음영 지역을 통과(주행)한 이력이 있는 불특정의 단말로부터 수집되는 수집 데이터를 근거로, 계산 방식을 통해 터널 내 위치를 특정 및 압력값에 대한 정규화 등의 전처리를 수행함으로써, 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하고 있다.
측위 수행부(120)는, 특정 지역 즉 터널에 진입하는 측위 대상의 단말(후출할 도 2의 10, 또는 도 3의 10')에 대하여, 단말(10, 10')에서 센싱하는 압력값을 근거로 모델데이터로부터 해당 터널 내 위치를 측정하는 기능을 담당한다.
여기서, 측의 대상의 단말(10, 10')은, 특정 지역 예컨대 GPS 음영 지역인 터널에 진입하되 측위가 요구되는 단말로서, 이러한 단말 역시 전술의 모델데이터 생성을 위한 데이터 수집에 이용된 각 단말 중 하나일 수 있고 별개의 단말일 수도 있다.
이하에서는, 본 발명에서 측위 대상의 단말(10, 10')에 대해 터널 내 위치를 측정하는 구성에 대해 구체적으로 설명하겠다.
측위 수행부(120)는, 측위 대상의 단말(10, 10')이 특정 지역 즉 터널로 진입한 진입 시간, 진입직전 속도 및 단위 시간 별로 센싱하는 압력값을 입력으로 하여, 앞서 생성한 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 터널 내 위치를 측정할 수 있다.
예를 들면, 측위 수행부(120)는, 측위 대상의 단말(10, 10')이 터널로 진입하기 이전 GPS 방식 측위를 통해 확인되는 위치정보 또는 그 외에 다른 정보들을 통해, 단말(10, 10')이 진입하는 터널을 식별할 수 있다.
이에 측위 수행부(120)는, 측위 대상의 단말(10, 10')이 진입한 터널에 대해 기 생성된 모델데이터를 구분할 수 있다.
그리고, 측위 수행부(120)는, 측위 대상의 단말(10, 10')이 터널에 진입 시간, 진입직전 속도(entSpeed) 및 단위 시간 별로 센싱하는 압력값(정규화)을 입력으로 하여, 앞서 진입 터널에 대해 것으로 구분한 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 결과값(dist)를 얻을 수 있고, 각 단위 시간에 해당하는 결과값(dist, 0~1값)을 터널의 길이에 대한 비율 값으로 하여 터널 내 위치를 측정할 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 전술과 같이 생성한 압력값 기반의 측위 모델데이터를 활용하여, 단말(압력센서)이 센싱하는 단위 시간 별 압력값의 패턴에 따라 터널 내 위치를 정확히 측정하고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 단말 측위 장치(100)에 따르면, 터널과 같은 GPS 음영 지역을 통과(주행)한 이력이 있는 불특정의 단말로부터 수집되는 수집 데이터를 근거로, 계산 방식을 통해 터널 내 위치를 특정 및 압력값에 대한 정규화 등의 전처리를 수행함으로써, 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성함으로써, 특수 단말을 활용하는 제한된 환경이 아닌 실제 환경의 수집 데이터를 근거로 하는 크라우드 소싱(Crowdsourcing) 방식으로 모델데이터를 생성할 수 있다.
또한 이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하는 기본 특징을 전제로, 차량/외부 등과의 연동 또는 추가 인프라 구성 없이도 측위 대상의 단말(압력센서) 만으로 생성되는 입력값(진입 시간, 진입직전 속도(entSpeed), 압력값)을 활용하여 터널 내 위치를 정확히 측정할 수 있다.
이렇듯, 본 발명에 따르면, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법에서 벗어나, 실제 환경을 반영한 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터 생성 및 이를 활용하여 단말의 GPS 음영 지역 내 위치를 정확히 측정하는 새로운 방식의 측위 기법을 실현할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 단말 측위 장치(100)는, (측위 대상) 단말 및 서버로 분산 구현될 수도 있고, 단일 서버 형태 또는 단말에서의 단독 실행 현태로 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 단말 측위 장치(100)가 구현되는 구현 형태의 실시예 중 측위 대상 단말(10) 및 서버(200)로 분산 구현되는 경우를 도시하고 있으며, 이 경우 측위 대상 단말(10)에 대한 측위는 단말(10)에서 수행될 수 있다(단말향 측위).
예를 들면, 모델 서버(200)의 데이터 수집부(210)는, 앞서 설명한 수집 데이터를 각 단말 및 도로 시설에 대한 정보를 관리하는 주체(예: 공단, 시설물 DB 등)로부터 수집할 수 있다.
그리고, 모델 서버(200)의 모델데이터 생성부(110)는, 전술한 바와 같이 수집 데이터를 근거로 터널에 대한 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성한다.
측위 대상의 단말(10)의 입력값생성부(12)는, GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입하면, 터널 내 측위를 위한 입력값(진입 시간, 진입직전 속도(entSpeed), 단위 시간 별 압력값)을 생성하여 측위 수행부(120)에 전달할 수 있다.
이러한 입력값생성부(12)는 단말(10) 내 압력센서를 포함할 수 있고, 진입 시간 및 진입직전 속도를 생성할 수 있는 앱(예: Navigation App 등)일 수 있다.
측위 대상의 단말(10)의 측위 수행부(120)는, GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입하면 해당 터널의 모델데이터를 모델 서버(200)로부터 전달받을 수 있고, 전술한 바와 같이 입력값(진입 시간, 진입직전 속도(entSpeed), 단위 시간 별 압력값)을 입력하여, 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 결과값(dist)를 얻어 터널 내 위치를 측정할 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 단말 측위 장치(100)가 구현되는 구현 형태의 실시예 중 단일 서버(300) 형태로 구현되는 경우를 도시하고 있으며, 이 경우 측위 대상 단말(10')에 대한 측위는 서버(300)에서 수행된다(서버향 측위).
예를 들면, 단말 측위 서버(300)의 데이터 수집부(310)는, 앞서 설명한 수집 데이터를 각 단말 및 도로 시설에 대한 정보를 관리하는 주체(예: 공단, 시설물 DB 등)로부터 수집할 수 있다.
그리고, 단말 측위 서버(300)의 모델데이터 생성부(110)는, 전술한 바와 같이 수집 데이터를 근거로 터널에 대한 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성한다.
한편, 단말(10', 입력값생성부(12))은, GPS 음영 지역(예: 터널)에 진입하면, 터널 내 측위를 위한 입력값(진입 시간, 진입직전 속도(entSpeed), 단위 시간 별 압력값)을 생성하여 측위 수행부(120)에 전달할 수 있다.
이에, 단말 측위 서버(300)의 측위 수행부(120)는, 단말(10')로부터 전달되는 입력값(진입 시간, 진입직전 속도(entSpeed), 단위 시간 별 압력값)을 입력하여, 해당 터널의 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 결과값(dist)를 얻어 터널 내 위치를 측정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법에서 벗어나, 실제 환경을 반영한 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터 생성 및 이를 활용하여 단말의 GPS 음영 지역 내 위치를 정확히 측정하는 새로운 방식의 측위 기법을 실현할 수 있다.
이렇듯, 본 발명에서는, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법이 갖는 한계들로부터 자유로우며, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 측정할 수 있는 측위 기법을 실현함으로써, GPS 음영 지역에 위치한 서비스 이용자에게도 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 단말 측위 방법을 설명하겠다.
설명의 편의 상, 본 발명의 단말 측위 방법을 수행하는 주체로, 단말 측위 장치(100)를 언급하여 설명하겠다.
본 발명의 단말 측위 방법에 따르면, 단말 측위 장치(100)는 모델데이터를 생성할 특정 지역과 관련하여, 데이터를 수집한다(S10). 여기서, 특정 지역은, 터널 등과 같이 GPS 신호가 수신되지 않거나 GPS 신호가 미약한 지역, 예컨대 GPS 음영 지역을 의미할 수 있다. 다만 이하 설명에서는 편의를 위해, 특정 지역으로서 터널을 언급하여 설명하겠다.
이렇게 수집하는 특정 지역 즉 터널에 대한 수집 데이터는, 해당하는 특정 지역 즉 해당 터널을 통과(주행)한 이력의 각 단말로부터 수집되는 해당 터널의 통과 소요시간, 단말(압력센서)이 해당 터널 내에서 센싱한 압력값을 포함하고, 해당 터널의 길이를 포함할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에서 수집 데이터는, 해당 터널을 통과(주행)한 이력의 각 단말로부터 수집되는 해당 터널로의 진입직전 속도, 진출직후 속도를 더 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 단말 측위 방법에 따르면, 단말 측위 장치(100)는 전술과 같은 수집 데이터를 수집한 각 단말 별로, 해당 터널을 통과하는 단위 시간 별 속도를 예상하는 속도 예상 함수를 정의한다(S20).
이때, 단말에 대해 정의하는 속도 예상 함수는, 수집 데이터를 근거로 해당 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 1차 함수와, 수집 데이터를 이용하여 해당 단말에 대해 계산한 해당 터널 내 평균 속도를 근거로, 해당 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 2차 함수를 결합하여 정의될 수 있다.
1개의 단말을 언급하여 구체적인 예를 설명하면, 단말 측위 장치(100)는 해당 단말로부터 수집한 수집 데이터(진입직전 속도, 진출직후 속도, 통과 소요시간, 단위 시간 별 압력값)를 근거로, 전술의 수학식 1과 같이 단위 시간을 x 축으로 하는 단위 시간 당 속도에 대한 1차 함수(g(x))를 정의할 수 있다.
한편, 단말 측위 장치(100)는 해당 터널의 수집 데이터 중 터널의 길이를 해당 단말로부터 수집한 통과 소요시간으로 나누어 단말의 평균 속도를 계산할 수 있다.
이에, 단말 측위 장치(100)는 해당 단말로부터 수집한 수집 데이터(진입직전 속도, 진출직후 속도, 통과 소요시간, 단위 시간 별 압력값)와 계산한 평균 속도를 근거로, 전술의 수학식 2와 같이 단위 시간을 x 축으로 하는 단위 시간 당 속도에 대한 2차 함수(f(x))를 정의할 수 있다.
단말 측위 장치(100)는 해당 단말에 대해 전술과 같이 정의한 속도에 대한 1차 함수(g(x)) 및 2차 함수(f(x))를 결합하여, 전술의 수학식 3에 따른 속도 예상 함수(h(x))를 정의할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 해당 터널에 대해 수집 데이터를 수집한 각 단말 별로, 전술의 1,2차 함수 정의를 거쳐 각기 속도 예상 함수(h(x))를 정의할 수 있다(S20).
그리고, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 각 단말 별로, 단말에 정의한 속도 예상 함수(h(x))로부터 해당 터널을 통과하는 단위 시간 별 터널 내 위치를 계산할 수 있다(S20).
다시, 1개의 단말을 언급하여 구체적인 예를 설명하면, 단말 측위 장치(100)는, 해당 단말에 정의한 속도 예상 함수(h(x))를 적분하여 계산되는 위치변화량을 근거로 해당 터널 내에서의 위치를 계산함으로써, 단위 시간 별 터널 내 위치를 정확하게 계산/특정할 수 있다.
이러한 방식으로 단말 측위 장치(100)는, 해당 터널에 대해 수집 데이터를 수집한 각 단말 별로, 전술의 속도 예상 함수(h(x)) 정의 및 터널 내 위치 계산을 통해 각기 단위 시간 별 터널 내 위치를 계산/특정할 수 있다.
전술과 같이, 본 발명에서는, 전술과 같이 터널로의 진입/진출 속도 만을 반영한 1차 함수(g(x)) 및 터널 내에서의 속도 변화를 반영한 2차 함수(f(x))를 결합한 속도 예상 함수(h(x))를 정의하여 터널 내 위치 계산에 활용함으로써, 비록 데이터 수집 과정에서 특수 단말(차량)을 활용하지 않더라도 후술의 압력값과 매칭시킬 터널 내 위치를 상당히 정확하게 특정할 수 있다.
그리고, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 전술과 같이 각 단말 별로, 단위 시간 별 터널 내 위치를 계산하면 계산한 단위 시간 별 터널 내 위치 및 해당 단위 시간에 단말(압력센서)로부터 수집된 압력값을 매칭시켜, 터널에 대한 모델데이터를 생성할 수 있다(S30).
보다 구체적으로 예를 들면, 본 발명에서는, 각 단말 별로 계산한 단위 시간 별 터널 내 위치 및 해당 단위 시간에 단말(압력센서)로부터 수집된 압력값을 매칭시켜 이를 학습하는 일련의 딥러닝 학습을 통해, 압력값을 독립변수(features)로 하고 터널 내 위치를 종속변수(label)로 하는 모델(모델데이터)를 생성할 수도 있다.
한편, 압력센서에 의해 센싱되는 압력값은 기온 변화에 의해 센싱 절대치에 차이가 발생할 수 있다.
헌데, 본 발명에서는 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성 및 이를 활용한 측위를 수행하므로, 기온 변화에 따른 압력값의 차이 발생을 제거할 수 있어야 한다.
이를 위해, 본 발명에서 모델데이터 생성 시 매칭시키는 압력값은, 해당 압력값을 센싱하는 단말(압력센서)이 해당 터널로의 진입 시점에서 센싱한 압력값을 기준으로 계산되는 상대 고도로서 정규화된 값일 수 있다.
또한, 본 발명에서는 후술에서 설명하게 될 측위 대상 단말의 터널 내 위치 측정 시에 사용되는 압력값 역시, 같은 방식으로 측위 대상 단말(압력센서)이 센싱한 압력값을 터널 진입 시점에서 센싱한 압력값을 기준으로 계산되는 상대 고도로서 정규화된 값일 수 있다.
이상 설명과 같이, 본 발명에서 터널에 대해 생성한 모델데이터는, 도 4에 도시된 바와 같이, 단말의 진입직전 속도(entSpeed), 진입 시점부터 경과한 단위 시간(ts), 상기 단위 시간에 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역(터널) 내 위치 dis(0~1), 상기 단위 시간에 상기 단말로부터 수집된 압력값(정규화, pressure)을 포함하여 구성될 수 있다.
이렇듯, 본 발명에서는, 터널과 같은 GPS 음영 지역을 통과(주행)한 이력이 있는 불특정의 단말로부터 수집되는 수집 데이터를 근거로, 계산 방식을 통해 터널 내 위치를 특정 및 압력값에 대한 정규화 등의 전처리를 수행함으로써, 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하고 있다.
한편, 전술과 같이 모델데이터를 생성한 터널에 측위 대상의 단말이 진입하면(S40), 측위 대상의 단말(도 2의 10, 또는 도 3의 10')에서 측위 입력으로 사용할 값(입력값)이 생성된다(S50).
이때의 입력값은, 측위 대상의 단말(10, 10')이 터널에 진입 시간, 진입직전 속도(entSpeed) 및 단위 시간 별로 센싱하는 압력값(정규화)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 터널에 진입하는 측위 대상의 단말(10, 10')에 대하여, 단말(10, 10')에서 생성된 입력값 즉 진입 시간, 진입직전 속도 및 단위 시간 별 압력값(정규화)를 입력으로 하여, 앞서 생성한 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 터널 내 위치를 측정할 수 있다(S60).
예를 들면, 단말 측위 장치(100)는, 측위 대상의 단말(10, 10')이 터널로 진입하기 이전 GPS 방식 측위를 통해 확인되는 위치정보 또는 그 외에 다른 정보들을 통해, 단말(10, 10')이 진입하는 터널을 식별할 수 있다.
이에 단말 측위 장치(100)는, 측위 대상의 단말(10, 10')이 진입한 터널에 대해 기 생성된 모델데이터를 구분할 수 있다.
그리고, 단말 측위 장치(100)는, 측위 대상의 단말(10, 10')이 터널에 진입 시간, 진입직전 속도(entSpeed) 및 단위 시간 별로 센싱하는 압력값(정규화)을 입력으로 하여, 앞서 진입 터널에 대해 것으로 구분한 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 결과값(dist)를 얻을 수 있고, 각 단위 시간에 해당하는 결과값(dist, 0~1값)을 터널의 길이에 대한 비율 값으로 하여 터널 내 위치를 측정할 수 있다(S60).
이렇듯, 본 발명에서는, 전술과 같이 생성한 압력값 기반의 측위 모델데이터를 활용하여, 단말(압력센서)이 센싱하는 단위 시간 별 압력값의 패턴에 따라 터널 내 위치를 정확히 측정하고 있다.
그리고, 본 발명의 단말 측위 방법에서 단말 측위 장치(100)는, 터널 내에 있는 측위 대상의 단말(10, 10')에 대한 측위 결과를, 단말(10, 10')에게 경로 안내 등의 위치 기반의 서비스를 제공하고자 하는 위치 기반 서비스(예: Navigation App, 서버 등)로 제공할 수도 있다(S70).
이렇게 되면, 본 발명에서는, 터널 내 주행 중인 차량(단말(10, 10'))에 대해서도 정확히 측정된 위치(측위 결과)를 기반으로 한 위치 기반의 서비스 제공이 가능해지기 때문에, 예를 들어 경로 안내를 생각해 보면 터널 진출 직후에 경로 안내가 갑자기 변경되거나 이로 인해 급하게 차선을 변경해야 하는 위험한 상황 또는 경로를 잘못 진입하는 상황 등을 자연스럽게 해결할 수 있는 등, 위치 기반 서비스의 품질 향상까지 도출할 수 있다.
이상, 본 발명에 따르면, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법에서 벗어나, 실제 환경을 반영한 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터 생성 및 이를 활용하여 단말의 GPS 음영 지역 내 위치를 정확히 측정하는 새로운 방식의 측위 기법을 실현할 수 있다.
이렇듯, 본 발명에서는, GPS 음영 지역을 위한 기존의 측위 기법이 갖는 한계들로부터 자유로우며, GPS 음영 지역에서도 단말에 대해 정확한 위치를 측정할 수 있는 측위 기법을 실현함으로써, GPS 음영 지역에 위치한 서비스 이용자에게도 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 측위 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명의 단말 측위 장치 및 단말 측위 방법에 따르면, GPS 음영 지역에 대하여 압력값을 활용한 새로운 방식의 측위 기법을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 단말 측위 장치
110 : 모델데이터 생성부 120 : 측위 수행부

Claims (14)

  1. 특정 지역과 관련하여 수집되는 수집 데이터를 근거로, 상기 특정 지역에 대하여 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하는 모델데이터 생성부; 및
    상기 특정 지역에 진입하는 측위 대상의 단말에 대하여, 상기 단말에서 센싱하는 압력값을 근거로 상기 모델데이터로부터 특정 지역 내 위치를 측정하는 측위 수행부를 포함하며;
    상기 모델데이터 생성부는,
    상기 특정 지역을 통과한 이력의 각 단말 별로, 상기 특정 지역을 통과하는 단위 시간 별 속도를 예상하는 속도 예상 함수를 정의하여 상기 속도 예상 함수로부터 상기 특정 지역을 통과하는 단위 시간 별 특정 지역 내 위치를 계산하며,
    상기 각 단말 별로, 상기 계산한 단위 시간 별 특정 지역 내 위치 및 해당 단위 시간에 단말로부터 수집된 압력값을 매칭시켜, 상기 모델데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수집 데이터는,
    상기 각 단말로부터 수집되는 상기 특정 지역의 통과 소요시간 및 상기 단말이 상기 특정 지역 내에서 센싱한 압력값을 포함하며, 상기 특정 지역의 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    단말에 대해 정의되는 상기 속도 예상 함수는,
    상기 수집 데이터를 근거로 상기 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 1차 함수,
    상기 수집 데이터를 이용하여 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역 내 평균 속도를 근거로, 상기 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 2차 함수를 결합하여 정의되는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모델데이터 생성 및 상기 특정 지역 내 위치 측정 시에 사용되는 압력값은,
    단말이 상기 특정 지역의 진입 시점에서 센싱한 압력값을 기준으로 계산되는 상대 고도로서 정규화된 값인 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모델데이터는,
    단말의 진입직전 속도, 진입 시점부터 경과한 단위 시간, 상기 단위 시간에 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역 내 위치, 상기 단위 시간에 상기 단말로부터 수집된 압력값을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 측위 수행부는,
    상기 측위 대상의 단말이 상기 특정 지역으로 진입한 진입 시간, 진입직전 속도 및 단위 시간 별로 센싱하는 압력값을 입력으로 하여, 상기 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 상기 특정 지역 내 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 장치.
  8. 단말 측위 장치에 의해 동작되는 단말 측위 방법에 있어서,
    특정 지역과 관련하여 수집되는 수집 데이터를 근거로, 상기 특정 지역에 대하여 압력값 기반의 측위 수행을 위한 모델데이터를 생성하는 모델데이터 생성단계; 및
    상기 특정 지역에 진입하는 측위 대상의 단말에 대하여, 상기 단말에서 센싱하는 압력값을 근거로 상기 모델데이터로부터 특정 지역 내 위치를 측정하는 측위 수행단계를 포함하며;
    상기 모델데이터 생성단계는,
    상기 특정 지역을 통과한 이력의 각 단말 별로, 상기 특정 지역을 통과하는 단위 시간 별 속도를 예상하는 속도 예상 함수를 정의하여 상기 속도 예상 함수로부터 상기 특정 지역을 통과하는 단위 시간 별 특정 지역 내 위치를 계산하며,
    상기 각 단말 별로, 상기 계산한 단위 시간 별 특정 지역 내 위치 및 해당 단위 시간에 단말로부터 수집된 압력값을 매칭시켜, 상기 모델데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수집 데이터는,
    상기 각 단말로부터 수집되는 상기 특정 지역의 통과 소요시간 및 상기 단말이 상기 특정 지역 내에서 센싱한 압력값을 포함하며, 상기 특정 지역의 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    단말에 대해 정의되는 상기 속도 예상 함수는,
    상기 수집 데이터를 근거로 상기 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 1차 함수,
    상기 수집 데이터를 이용하여 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역 내 평균 속도를 근거로, 상기 단말에 대해 정의되는 단위 시간 당 속도에 대한 2차 함수를 결합하여 정의되는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 모델데이터는,
    단말의 진입직전 속도, 진입 시점부터 경과한 단위 시간, 상기 단위 시간에 상기 단말에 대해 계산한 상기 특정 지역 내 위치, 상기 단위 시간에 상기 단말로부터 수집된 압력값을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 측위 수행단계는,
    상기 측위 대상의 단말이 상기 특정 지역으로 진입한 진입 시간, 진입직전 속도 및 단위 시간 별로 센싱하는 압력값을 입력으로 하여, 상기 모델데이터로부터 압력값이 센싱된 각 단위 시간에 해당하는 상기 특정 지역 내 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 단말 측위 방법.
  14. 하드웨어와 결합되어, 제 8 항 내지 제 9 항, 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 방법에서 수행되는 각 단계를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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김남혁 외 1명, "기압고도계를 적용한 GPS 고도 데이터 성능 향상에 관한 연구", 전자공학회 논문지 제49권 제10호, (2012.10.31.), 페이지 403-407 1부*

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