KR20070114150A - 후처리를 이용한 위치 태깅 - Google Patents

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KR20070114150A
KR20070114150A KR1020077020577A KR20077020577A KR20070114150A KR 20070114150 A KR20070114150 A KR 20070114150A KR 1020077020577 A KR1020077020577 A KR 1020077020577A KR 20077020577 A KR20077020577 A KR 20077020577A KR 20070114150 A KR20070114150 A KR 20070114150A
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스티븐 그로네메어
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서프 테크놀러지, 인코포레이티드
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Abstract

이벤트에 대응하여 GPS 신호로부터 수신되는 위치확인 데이터를 저장하고, 위치확인 데이터를 나중에 처리하여, 이벤트의 시점에 시스템의 상세 위치 정보를 얻는 시스템이 제공된다. 수신된 GPS 신호는 원하는 샘플링 속도로 추출되고, 그런 다음 이후 상관을 위해 저장된다. 일 실시예에서, 시스템은 안테나, RF 프론트 엔드, 및 비휘발성 메모리 장치를 포함하는 디지털 카메라이다. 위치확인 데이터의 저장을 트리거하는 이벤트는 디지털 카메라에 의한 사진 촬영이다. 추출되지만, 비상관 형태인 위치확인 데이터는 비휘발성 메모리 장치 내에 이미지 데이터와 함께 저장된다. 그리고 나서, 위치확인 데이터는 이미지 데이터와 함께 후처리를 위해 개인용 컴퓨터와 같은 개별 디바이스에 송신된다.
이벤트, GPS, 위치확인 신호, 샘플링, 카메라, 메모리

Description

후처리를 이용한 위치 태깅{LOCATION TAGGING USING POST-PROCESSING}
위성 기반 위치확인 시스템(satellite-based positioning systems)은 궤도 정보 및 레인징 신호(ranging signal)를 수신기에 계속하여 송신하는 지구 궤환 위성의 무리(constellations)를 포함한다. 위성 기반 위치확인 시스템의 예로서, GPS(Global Positioning System) 위성, 위성 비클(satellite vehicles), 또는 스페이스 비클(space vehicles)로도 명명되는 지구 궤도 위성(earth orbiting satellites)의 무리들을 포함하는 GPS를 들 수 있다. GPS 위성은 지구를 매일 2회씩 매우 정확한 궤도로 순환하며, 지구에 신호 정보를 송신한다. 위성 신호 정보는 휴대가능한 또는 이동가능한 유닛, 또는 기지국 및/또는 서버상의 고정 위치 내에 존재할 수 있는 GPS 수신기에 의해 수신된다.
GPS 수신기는 위성 신호 정보를 이용하여, 수신기의 정확한 위치를 산출한다. 일반적으로, GPS 수신기는 GPS 신호 또는 위성 신호가 위성에 의해 송신되었던 시각을, 그 신호가 수신기에서 수신되는 시각과 비교한다. 이러한 위성 신호 수신과 송신 사이의 시간 차이는 수신기에 송신 위성으로부터의 수신기 거리(receiver range)에 관한 정보를 제공한다. 다수의 부가 위성으로부터의 의사-거리 측정(pseudo-rage measurements)(GPS 위성 클럭 및 수신기 클럭 사이의 오프 셋(offset)에 비례하는 양에 의해 거리 정보가 오프셋되기 때문에 의사임)을 이용하여, 수신기는 그 위치를 결정할 수 있다. GPS 수신기는 3개 또는 4개의 위성으로부터 수신되는 신호를 이용하여, 수신기 위치를 산출한다.
GPS 기술이 더 경제적이고 공고히 됨에 따라, 소비자 어플리케이션 내에 보다 더 널리 이용되고 있다. 예를 들어, GPS 시스템은, 전문적 보터들(boaters)과 휴양을 위한 보터들에 의해서뿐만 아니라, 일반적인 항공기 및 상업적 항공기 내에서 네비게이션용으로 사용된다. GPS에 대한 다른 대중적 소비자들의 사용은, 몇몇 이름을 들자면, 하이커(hiker), 산악 바이커(biker), 및 스키어(skier)에 의한 사용뿐만 아니라, 자동차 네비게이션 시스템, 건설 장비 및 농업 기계에서의 사용을 포함한다. 또한, 많은 위치 기반 서비스, 가령, 자산 추적(asset tracking), 턴바이턴 라우팅(turn-by-turn routing) 및 친구 찾기(friend finding)가 현재 이용가능하다. GPS 기술은 매우 많은 소비자 어플리케이션을 갖기 때문에, 몇몇 이름을 들자면, PDA(Personal Digital Assistants), 셀룰러 전화기(cellular telephones), PC(Personal Computers)와 같이 다양한 휴대형 전자 장치에 의해 호스트되는 부가적인 어플리케이션으로서 널리 이용되고 있다.
GPS 수신기는, 위치 정보를 판정할 때, 천체위치 및 천문력 데이터(ephemeris and almanac data)와 함께 의사난수 코드(pseudorandom code)를 포함하는 위성 신호로부터의 정보에 의존하는 것이 전형적이다. 의사난수 코드는 대응 신호를 송신하고 있는 위성을 식별하고, 또한 수신기가 거리 측정하는 것을 돕는 코드이다. 천문력 데이터는 몇 일 또는 몇 주씩 걸리는 넓은 시간 간격 중 임의의 시각에, 상기 군의 각 GPS 위성이 어디에 존재해야 하는지를 GPS 수신기에 알려준다. 천체위치 데이터의 경우도 동일하지만, 더 짧은 시간 간격을 통해 더 정확하게 알려 준다.
각 위성에 의해 지속적으로 송신되는 동보 천체위치 데이터는 위성의 궤도에 관한 중요 정보와, 이 궤도 정보의 유효 시간을 포함한다. 특히, GPS 위성의 동보 천체위치 데이터는 미래의 대략 4시간의 간격에 걸친 위성 상태를 예측한다. 상태 예측은 위성 위치, 속도, 클럭 바이어스(clock bias), 및 클럭 드리프트(clock drift)의 예측을 포함한다. 특히, 동보 천체위치 데이터는, 동보 천체위치 데이터의 유효 기간 동안의 임의의 시각에서 위성의 위치가 직교 좌표의 ECEF(Earth-centered, Earth-Fixed) 세트 내에서 산출되도록 하는 부가적 수정을 갖는 케플러의 엘리먼트 타원(Keplerian element ellipse)를 나타낸다. 전형적으로, 동보 천체위치 데이터는 위치를 결정하는데 필수적이다.
동보 천체위치 데이터가 4시간 간격 동안에만 유효하고 통상 위치 결정에 필수적이라는 것을 고려하면, 일반적으로, GPS 수신기는 미리 수집된 동보 천체위치 데이터에 대한 유효 시간이 만료된 경우, 수신기가 위성 상태를 산출할 필요가 있는 시각에 새로운 동보 천체위치 데이터를 수집하는 것이 필요하다. 새로운 동보 천체위치 데이터는 GPS 위성으로부터 직접 동보로서 수집되거나 서버로부터 재송신될 수 있다. 그러나, GPS 위성 또는 서버로부터 새로운 동보 천체위치 데이터를 수집하는 것이 가능하지 않은 상황이 존재한다. 새로운 동보 천체위치 데이터가 수집될 수 없는 상황의 예를 몇 가지 들면, 위성 신호의 낮은 신호 강도로 인해 수 신된 위성 신호로부터의 천체위치 데이터에 대한 복호/변조를 금지하는 경우, 클라이언트가 서버의 커버리지 범위 밖에 존재하는 경우, 및/또는 서버가 여러 가지 이유로 이용불가능한 경우를 들 수 있다. 새로운 동보 천체위치 데이터가 이용가능하지 않은 경우, GPS 수신기는 전형적으로 위치 정보를 제공할 수 없다.
또한, GPS 수신기가 GPS 위성 및/또는 서버로부터 동보 천체위치 정보를 수신하고 적절하게 신호를 복호할 수 있는 위치 내에 존재하는 경우에도, 수신 및 복호 처리에는 실질적으로 처리 시간이 부가된다. 이 부가적 처리 시간은 TTFF(Time-To-First-Fix)를 직접적으로 증가시키며, 또한 동시에 수신기의 전력 사용을 증가시킨다. TTFF 및 전력 사용의 증가는 수신기에서 이루어지는 사용과 수신기의 전력 용량에 따라 사용자에게 수용불가능할 수 있다.(예를 들어, 셀룰러 전화기와 같은 클라이언트 장치에 호스트되는 GPS 수신기는 더 엄격한 전력 사용 제한을 가질 수 있다.) 휴대형 소비자 장치 내에서의 GPS의 사용 증가와, 그러한 장치에 의해 제공되는 정보에 대한 의존 증가의 결과로서, GPS 수신기가 위치 정보를 제공할 수 없는 상황, 및/또는 시간 및 전력 효율적 방법으로 위치를 제공할 수 없는 상황을 줄이는 것이 바람직하다.
도 1은 통상의 GPS 수신기(100)의 블럭도이다. 안테나(102)는 RF 프론트-엔드(110)에 접속되어 있다. RF 프론트-엔드(110)는 저잡음 증폭기(114), 다운컨버터(116), A/D 컨버터(118), 및 AGC(Automatic Gain Control) 회로(120)를 포함한다. 기준 오실레이터(122)는 다운컨버터(116)에 의한 사용을 위해 주파수 신디사이저(124)에 신호를 전달한다. RF 프론트-엔드(110)는, 안테나(102)에 의해 수신 되는 신호에 대해 증폭, 필터링, 주파수 다운 변환, 및 샘플링을 포함하는 조절을 제공한다. 그런 다음, RF 프론트-엔드(110)는 샘플링된 IF 신호를, 레인징 코드에 대해 고속 디지털 상관 동작과 범위 코드 주기 동안의 이 결과들의 축적을 수행하는 상관기(130)에 전달한다. 그런 다음, 이 축적들은, 추적 루프(tracking loops)를 제어하고 네비게이션 데이터를 복호 처리하여 위치, 속도, 및 GPS 시간으로부터의 수신기 클럭 오프셋을 결정하는 마이크로프로세서(140)에 전달된다. 다음으로, 이 정보는, 사용자 인터페이스(152)를 통해 사용자에 의해 액세스되는 어플리케이션(150)에 의해 사용될 수 있다.
GPS C/A-코드 신호에 대한 검색은 통상 FFT 기술을 사용하여 수행된다. 신호 검색 동안, 수신기는 전형적으로 넓은 주파수 대역을 검색하여, 위성 도플러 시프트 신호 주파수(Doppler-shift signal frequency) 및 광범위한 수신기 생성 코드 위상을 찾아, 유입 신호의 위상을 매치시키킨다. 이러한 FFT 기술은 일반적으로 대량의 병렬식 상관(parallel correlations)을 달성하는데 매우 효율적이지만, 구현하기 위해서는 상당한 양의 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 필요로 하며, 동작 동안 상당한 양의 시간 및 전력을 소비한다.
몇몇 경우에서는, 통상적으로 전체 GPS 수신기와 연관된 장비 비용과 처리 지연 없이, 몇몇 위치 결정 기능을 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 위치 결정 기능이 휴대형, 저전력 장치 내에 통합되는 것이 바람직하다.
이벤트에 응답하여 GPS 신호로부터 수신되는 위치 데이터를 저장하고 나서, 나중에 그 위치 데이터를 처리하여 이벤트 시간에서의 시스템의 상세 위치 정보를 얻는 시스템이 제공된다. 수신된 GPS 신호는 원하는 샘플링 속도로 추출될 수 있으며, 나중의 상관을 위해 저장될 수 있다.
일 실시예에서, 시스템은 안테나, RF 프론트 엔드, 비휘발성 메모리 장치를 구비한 디지털 카메라를 포함한다. 디지털 카메라에는 전형적으로, 예를 들어, 플래시 메모리 카드 또는 하드 디스크 드라이브와 같은 매우 많은 양의 비휘발성 메모리가 제공된다. 위치 데이터의 저장을 트리거(trigger)하는 이벤트는 디지털 카메라에 의한 사진 촬영이다. 추출되었지만 상관되지 않은 형태인 위치 데이터는, 이미지 데이터와 함께 비휘발성 메모리 장치에 저장된다. 위치 데이터는 후처리를 위해 이미지 데이터와 함께 개인용 컴퓨터와 같은 개별 장치에 송신될 수 있다.
통상의 GPS 디지털 신호 처리는 실질적으로 모두 개별 장치에 의해 수행된다. 상기 처리는 캐리어 복구, PRN 코드 록킹(locking), 의사 거리 추출, 천체위치 데이터 추출, 천문력 수집, 위성 선택, 네비게이션 솔루션 산출, 및 차동 상관을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 실시예에서는, 저장된 위치 데이터에 대응하는 천체위치 및/또는 천문력 데이터가, 인터넷상의 서버와 같이 위성 신호 이외의 곳으로부터 검색된다. 이와 같은 후처리 시스템에 의한 처리는 이미지가 캡쳐되었을 때의 카메라의 위도 및 경도 위치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 호스트 시스템을 이용하여 위성 위치확인 신호를 수신하는 단계와, 소정의 이벤트의 발생 시, 위성 위치확인 신호에 대응하는 데이터를 비상관 형태로 호스트 시스템의 비휘발성 메모리 내에 저장하는 단계와, 비상관 데이터를 휴대형 장치로부터 후처리 시스템으로 송신하는 단계를 포함하는 위성 위치확인 신호 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이벤트와 연관된 GPS 정보를 캡쳐하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은, 비휘발성 메모리와, GPS 서브시스템을 포함하는 호스트 시스템을 포함하며, 상기 GPS 서브시스템은 GPS 복수의 GPS 위성으로부터 RF 신호를 수신하는 안테나와, 안테나에 의해 수신되는 RF 신호에 대응하는 비상관 데이터를 생성하는 RF 처리 모듈과, RF 처리 모듈에 연결되고 소정의 자극(stimulus)을 검출하는 것에 대응하여 RF 처리 모듈이 비상관 데이터를 비휘발성 메모리 내에 저장하도록 하는 제어 로직을 포함하다.
본 발명의 실시예에 따르면, RF 신호 처리 서브시스템을 구비한 호스트 시스템을 포함하는 위성 위치 정보용 시스템이 제공된다. RF 신호 처리 서브시스템은 안테나에 의해 수신되는 RF 신호를 처리하는 수단 - 상기 처리 수단은 상기 안테나에 의해 수신되는 RF 신호에 대응하는 비상관 데이터를 생성함 - 과, 소정의 자극에 대응하여 상기 처리 수단이 비상관 데이터를 비휘발성 메모리 내에 저장하도록 하는 처리 수단을 포함한다.
본 발명은 도면과 함께 후속하는 상세한 설명으로부터 보다 명확히 이해될 것이다.
도 1은 통상의 GPS 수신기의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치확인 신호 처리의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 후처리를 이용한 위치 태깅(tagging)을 위한 시스템의 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광역 네트워크를 통한 천체위치 및/또는 천체력 데이터를 검색하는 시스템을 나타낸다.
후속하는 상세한 설명은 본 발명의 한정하고자 하는 것이 아닌 설명을 위한 것이다. 본 발명의 다른 실시예는 이 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이다.
위성 위치확인 신호의 후처리를 이용하여 위치를 태깅하는 하는 시스템 및 방법이 제공된다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위치확인 신호 처리 방법의 흐름도이다. 단계 210에서, 시스템은 소정의 이벤트의 발생을 검출한다. 단계 220에서, 시스템은 GPS 위성과 같은 복수의 위치확인 위성 비클(vehicles)로부터 검출되는 신호에 대응하는 신호를 수신한다. 단계 230에서, 호스트 시스템은 수신된GPS 신호에 대응하는 데이터를 저장한다. 단계 240에서, 수신된 GPS 신호에 대응하는 데이터가 후처리 시스템에 송신된다. 마지막으로, 단계 250에서, 수신된 GPS 신호에 대응하는 데이터가 처리되어, 이벤트의 시각에서의 신호 수신 장치의 위치에 관한 정보를 취득한다.
본 발명의 실시예에 의하면, GPS 기술은 GPS 샘플 캡쳐를, 저장 용량을 이미 가지고 있고 위치를 이벤트 또는 몇몇 다른 데이터와 연관시킬 필요성을 갖지만 실시간으로 그렇게 할 필요가 없는 호스트 장치에 삽입하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 호스트 장치는 GPS 신호의 샘플이 촬상된 각 픽쳐와 함께 저장되는 디지털 카메라를 포함한다. 현대의 카메라의 해상도에서는, GPS 신호의 데이터는 저장된 이미지 데이터에 비해 소량이지만, 이는 어플리케이션에 의해 또는 플래시 기술의 진화와 함께 바뀔 수 있다. 몇몇 실시예에서, 저장된 GPS 데이터의 양은 픽쳐마다 조정될 수 있다.
때때로, 초기 이미지 및 GPS 데이터 캡쳐 후에는, GPS 및 픽쳐 데이터가 후처리 시스템에 다운로드된다. 후처리 시스템에서, GPS 데이터는, 각 픽쳐에 대한 위치 및 시간을 결정하기 위해, 천체위치 및/또는 천체력 데이터와 결합된다. 천체위치 및 천체력 데이터는, GPS 신호로부터가 아닌, 가령, 인터넷과 같은 WAN(Wide Area Network)을 통해 다른 시스템으로부터 취득될 수 있다. 몇몇 경우에 있어서, 시간은 GPS 신호로부터가 아닌 호스트 장치로부터 유래할 수 있다. 예를 들어, 카메라는, 픽쳐가 촬상되는 시각에서의 카메라의 위치를 결정하기 위해, GPS 데이터와 함께 저장되고 후처리 시스템에 의해 사용되는 올바른 시간을 갖는 클럭을 포함할 수 있다.
도 3은 호스트 시스템이 디지털 카메라(300)를 포함하는 실시예를 나타낸다. 상기 카메라(300)는 GPS 서브시스템(301)을 포함한다. GPS 서브시스템(301)은 안테나(302), RF 처리 모듈(310), 및 제어 로직(320)을 포함한다. 호스트 시스템(300)은 후처리 시스템(350)에 연결될 수 있다.
다양한 유형의 디지털 카메라 시스템이 사용될 수 있다. 전형적으로, 디지털 카메라는 이미지를 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)와 같은 고체 상태 이미지 센서에 집약시키는 렌즈를 포함한다. 이미지 처리 모듈은 이미지 센서로부터의 신호를, 비휘발성 저장 장치에 저장될 수 있는 디지털 신호로 처리한다. 이미지 처리 모듈은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 그 데이터를 압축시켜 이미지 데이터 파일의 크기를 줄일 수 있다. 프레임 버퍼는, 데이터가 비휘발성 저장 장치 내에 기입되기 전에, 이미지 데이터를 일시적으로 저장하기 위해 제공될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예는 이미지 센서(322), 이미지 처리 모듈(324), 메모리 인터페이스(330), 및 비휘발성 메모리(332)를 포함한다. 비휘발성 메모리(332)는, 예를 들어, 탈착가능한 플래시 메모리 저장 장치를 포함하고, 메모리 인터페이스(330)는 플래시 제어기를 포함한다. 다른 실시예에서는 다른 컴포넌트와 디자인이 이용될 수 있음이 이해될 것이다.
도 3에 도시된 실시예에서, RF 처리 모듈(310)은 디지털 처리를 위해 매우 약한(-130 dBm 아주 적음) GPS 신호를 증폭 및 필터링하고, 이를, 가령, 4.092MHz의 IF(Intermediate Frequency)로 다운-컨버트(down-convert)하는데 사용되는 RF 프론트-엔트(312)를 포함한다.
통상의 GPS 시스템에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상관 기능은 RF 프론트-엔드로부터 출력되는 신호 출력에 대해 수행된다. 대조적으로, 도 3에서는, RF 처리 모듈(310)로부터 출력되는 신호는 비휘발성 메모리(332) 내에 비상관 형태로 저장된다. 일 실시예에서, GPS 신호는 16.369MHz 또는 초당 2.046 메가 샘플로 샘플링되고, 칩당 아주 적은 2개의 샘플로 추출되는데, 여기서 각 샘플은 2비트, 즉 부호 및 크기 비트(sign and magnitude bit)로 양자화된다.
본 발명의 실시예에 따르면, GPS 신호는 트리거링 이벤트에 응답하여 수신 및 저장된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 트리거링 이벤트는 사진을 찍는 것이다. 트리거링 이벤트는 사용자가 셔터 릴리즈 버튼(shutter release button)을 누르는 것, 또는 주기적으로 일정에 기초하여 발생하도록 설정된 트리거일 수 있다. 일 실시예에서, 임의의 자극의 유형은 GPS 데이터의 저장을 개시하는데 사용될 수 있다.
호스트 시스템(300)은 GPS 서브시스템(301)을 다양한 방식으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 호스트 시스템(300)은 GPS 서브시스템(301)에 전력을 공급하여 인에이블시키는 때를 제어하는 제어 회로(340)를 포함할 수 있다. 인에이블되는 경우, 호스트 제어 회로(340)는 GPS 샘플 처리가 트리거링되는 이벤트를 생성한다. 또한, 몇몇 실시예에서, 호스트 제어 회로(340)는 GPS 서브시스템(301)에, 얼마나 오랫동안 샘플이 취해져야 하는지와 샘플이 어디에 저장되어야 하는지를 결정하는 파라미터와, 상기 샘플과 함께 저장되는 레이블(가령, 시각 또는 다른 레이블링)을 제공한다. 따라서, 전력을 보전하기 위해, 호스트 제어 회로(340)가 상대적으로 작은 시간 주기 - 이 시간 동안 샘플이 수신됨- 를 제외한 모든 시간에 RF 프론트 엔드(312)를 턴오프(turn-off)시키는데 사용될 수 있다. 또한, 호스트 제어 회로(340)는 다른 소스보다는 GPS 서브시스템(301)로부터 데이터를 수신하도록 메모리 인터페이스(330)를 인에이블시킬 수 있다.
샘플이 생성되는 경우, GPS 서브시스템(301)은 통상의 GPS 시스템과 같이 동작한다. RF 프론트-엔드(312)를 형성하는 RFIC는 제어 시퀀서(control sequencer) 에 의해 제어 시퀀서의 정의된 주파수로 프로그램될 수 있다. 대안적으로, 호스트 제어 회로(340)는 이 동작을 독립적으로 관리할 수 있다. 몇몇 실시예에서, RF 프론트-엔드(312)를 제어하는 것을 가능하게 하기 위해, SPI(Serial Peripheral Interface)는 제어 로직(322)이 제공될 수 있다.
AGC 회로(314)는 SPI를 통해 동작할 수 있거나, 다른 실시예에서는 PWM(Pules Width Modulation) 인터페이스의 대안적 방법을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 또 다른 실시예에서는, AGC 회로(314)의 기능이 RF 프론트-엔드(312) 내에 통합될 수도 있다. 또한, 호스트 제어 회로(340)는 클럭 신호를 RF 처리 모듈(310)에 제공하여, RFIC 및 그 클럭이 파워오프되는 저전력 모드에서 통신이 가능하도록 할 수 있다.
각 이벤트마다 저장되는 GPS 데이터의 양은 호스트 시스템(300)의 어플리케이션 및 능력에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에서, GPS 신호는 칩당 2개의 샘플로 직접적으로 추출된다. 만약 GPS 데이터의 80ms가 각 이벤트마다 저장되는 경우, 각 이벤트는, GPS 데이터의 20KB가 비휘발성 메모리(332) 내에 저장되는 결과를 초래할 것이다. 몇몇 실시예에서, 비휘발성 메모리(332)에는, GPS 서브시스템(301)의 출력 속도보다 더 느린 저장 속도를 갖는 경우, GPS 데이터의 일시적 저장을 위한 버퍼가 제공될 수 있다.
비휘발성 메모리(332) 내에 저장된 GPS 신호 데이터는 다양한 방식으로 후처리 시스템(350)에 송신된다. 몇몇 실시예에서, 비휘발성 메모리(332)는 탈착가능한, 가령, 컴팩트 플래시(CompactFlash) 또는 멀티미디어(MultiMedia) 카드와 같은 플래시 저장 장치를 포함한다. 이 플래시 저장 장치는 호스트 시스템(300)으로부터 분리될 수 있으며 후처리 시스템(350)의 대응 플래시 카드 판독기 장치 내에 삽입될 수 있다. 다른 실시예에서, 호스트 시스템(300)은 후처리 시스템(350)에 데이터를 송신하는 인터페이스(342)를 포함한다. 인터페이스(342)는 후처리 시스템(350)을 형성하는 개인용 컴퓨터의 대응 USB 포트에 연결될 수 있는, 예를 들어, 카메라의 USB 포트를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 인터페이스(342)는 가령 블루투스 또는 IEEE 820.11X와 같은 유선 또는 무선의 다른 유형의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
후처리 시스템(350)은 디지털 카메라(300)와, 카메라(300)로부터의 사진 다운로드를 제어하기 위한 소프트웨어와 같은 오프라인 호스트 어플리케이션을 포함할 수 있다. 또한, 후처리 시스템(350)은 비휘발성 메모리(332)로부터의 GPS 데이터를 처리하기 위한 위치 처리 모듈(354)을 포함한다. 위치 처리 모듈(354)는 DLL(Dynamic Linked Library) 모듈을 포함할 수 있다.
위치 처리 모듈(354)은 적절한 시간 주기 동안 인터넷상의 서버와 같은 외부 소스로부터 천체위치 및/또는 천체력 데이터를 검색하는 기능을 포함할 수 있다. 도 4는 예시적 호스트 시스템(300)(가령, 디지털 카메라)가 USB 케이블(402)를 통해 후처리 시스템(350)(가령, 개인용 컴퓨터)에 연결된 시스템(400)을 나타낸다. 후처리 시스템(350)은 WAN(404)(가령, 인터넷)을 통해 서버(406)에 순차적으로 연결된다. 후처리 시스템(350)은 서버(406)로부터 천체위치 및/또는 천체력 데이터를 요청하며, 그리고 나서, 서버(406)가 데이터베이스(408)로부터 요청된 데이터를 검색한다.
다른 실시예에서, 위치 처리 모듈(354)은 GPS 데이터로부터 천체위치 및/또는 천체력 데이터를 검색한다. 그러나, 외부 소스로부터 천체위치 및/또는 천체력 데이터를 검색함으로써, 위치를 결정하기 위해 GPS 서브시스템(301)이 GPS 데이터까지 저장할 필요는 없다. 예를 들어, 캡쳐된 GPS 데이터로부터 천체위치 데이터를 추출하기 위해서, 적어도 18초의 샘플 시간이 저장될 것이다. 칩당 2개의 샘플과 복소값 샘플당 4비트에서, 단일 이벤트에 대한 GPS 데이터는 비휘발성 메모리(332)의 스토리지 중 18Mbytes를 초과하여 쓸 수 있다.
또한, 위치 처리 모듈(354)은 호스트 시스템(300)으로부터 천체위치 및/또는 천체력 데이터와 캡쳐 시간과 같은 다른 데이터를 구비한 캡쳐된 GPS 샘플을 처리하고, 이 데이터로부터 정확한 위치 및 시각을 산출하는 기능을 포함한다. 결과적인 솔루션은 부가적인 레이블링 정보와 같은 이벤트 데이터(가령, 포토 데이터)와 연관될 수 있다.
위치 정보와 디지털 사진 사이의 조화는 다양한 어플리케이션에 이용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 위치 처리 모듈(354)에 의해 생성된 위치 정보는 위치 처리 모듈(354) 또는 다른 어플리케이션에 의해 관리될 수 있는 데이터베이스(360) 내에 저장될 수 있다. 데이터베이스(360)는, 호스트 시스템이 통상 제공하는 임의의 다른 속성뿐만 아니라, 시각 및 위치에 의해 이벤트 데이터를 검색하는 향상된 능력을 제공한다. 디지털 카메라 어플리케이션에서, 예를 들어, 사용자는 어떤 주소의 5마일 내에서, 그리고 어떤 날짜 및 시간의 3시간 내에서 촬영된 모든 포토에 대해 데이터베이스(360)에 질의할 수 있다. 이 포토들은 공통 속성으로 광범위한 검색을 위해, 다른 데이터베이스와 공유 또는 통합될 수 있다.
또한, 데이터베이스(360)는 지도 이미지와 연계하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 모니터(358)에 표시되는 지도상에서 지점을 선택할 수 있다. 그런 다음, 상기 지점의 전술한 거리 내에서 촬영된 모든 사진이 표시될 수 있다. 다른 실시예에서, 지도에는 이벤트가 발생한(예를 들어, 사진이 촬영된) 지도상의 각 지점에서, 채색된 도트 또는 아이콘과 같은 인디케이터가 표시될 수 있다.
전술한 실시예에서, GPS 서브시스템은 몇몇 자극(예를 들어, 카메라 셔터를 누르는 것, 주기적 일정 등)에 응답하여 GPS 데이터를 저장하는 플랫폼의 일부로서 제공된다. 이 시스템은 위치 정보가 실시간으로 필요하지 않고 매우 낮은 전력으로 취해져야 하는 경우에 특히 유리할 수 있다. 이 시스템은 하위 호스트 시스템에 이미 많은 양의 메모리가 제공되는 경우에 특히 바람직하다. 따라서, 하나의 적절한 어플리케이션은, 전형적으로 큰 플래시 메모리 카드를 포함하고, 작고 휴대가능하며 배터리 전력으로 구동되는 디지털 카메라이다. 이는 사용자가 연장된 시간의 주기 동안 복수의 이미지와 복수의 대응 비압축 GPS 데이터 샘플을 저장하고, 그들 모두를 단번에 다운로드하여 후처리 시스템이 처리하도록 하는 것을 가능하게 할 수 있다.
또한, 디지털 카메라의 사용자는 전형적으로 개별 컴퓨터, 가령 개인용 컴퓨터상에서 디지털 카메라로부터의 이미지 데이터를 처리하는데 익숙하다. 또한 이 사용자들은 개인용 컴퓨터상의 어플리케이션을 이용하여 이미지 데이터를 다운로드 하고, 관리하며, 저장하는 것에 익숙하다. 따라서, GPS 데이터 상의 후처리 시스템에 의해 수행되는 부가적 GPS 처리는 사용자에게 상당한 부가적 부담을 초래하지 않을 것이며, 호스트 시스템에 대해 부가적 통신 인터페이스를 필요치 않을 것이다.
많은 경우에 있어서, 후처리 시스템(350)을 형성하는 개인용 컴퓨터에는 이미 다른 목적을 위한 광대역 인터넷 접속이 제공되고 있다. 따라서, 인터넷상의 다른 서버로부터 천체위치 및/또는 천체력 데이터의 검색하는 것은 신호 처리를 보다 효율적으로 할 수 있고, 동시에 사용자 및 사용자의 하드웨어 시스템에 상당한 부가적인 부담을 주지 않는다.
위치확인 신호 처리 시스템의 도시된 실시예에 대한 상기 설명은 배타적인 것이 아니며 시스템을 개시된 형태 그대로 한정하고자 하는 것이 아니다. 여기서 제공된 시스템에 대한 교시는 상술한 시스템에 대해서뿐만 아니라 다른 처리시스템 및 통신 시스템에도 적용된다. GPS 신호 처리에 대한 특정 실시예 및 예는 본 명세서에서 설명을 위한 목적으로 기술되었지만, 당업자에게는 시스템의 범주를 벗어나지 않는 선에서 다양한 균등한 변형이 가능하다 것이 이해될 것이다. 예를 들어, GPS 서브시스템을 통합하는 호스트 시스템은 반드시 디지털 카메라가 아니어도 된다. 본 발명의 실시예는 몇몇 이벤트 또는 자극에 응답하여, 비상관 GPS 신호 데이터를 저장하는 임의의 시스템에 의해 구현될 수 있다.
기술된 프로그램 로직은 소정의 순서로 발생하는 소정의 이벤트를 나타낸다. 당업자는 어떤 프로그램 단계 또는 프로그램 흐름의 순서화가 바람직한 예시적 로 직에 의해 수행되는 전체 동작에 영향을 미치지 않고도 변경될 수 있으며, 그러한 변경이 본 발명의 다양한 실시예에 따른다는 것을 이해할 것이다. 또한, 어떤 단계들은, 전술한 바와 같이 순차적으로 수행될 수 있을 뿐만 아니라, 가능한 경우 병렬적 처리를 이용하여 동시에 수행될 수 있다.
제공된 도면은 단지 대표적인 것이고 당업자가 이해하고 적절히 수행할 수 있는 본 발명의 다양한 구현예를 설명하기 위한 것이다.
그러므로, 본 발명은 첨부된 클레임의 사상 및 범주 내에서 변형 및 변경이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 본 명세서는 개시된 정확한 형태에 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 본 발명은 변형 및 변경으로 실시될 수 있으며, 청구항 및 그 균등물에 의해서만 제한되는 것을 이해해야 한다.

Claims (22)

  1. 위성 위치확인 신호를 처리하는 방법으로서,
    호스트 시스템을 이용하여 위성 위치확인 신호를 수신하는 단계와,
    소정의 이벤트의 발생 시, 상기 위성 위치확인 신호에 대응하는 데이터를 비상관 형태로 상기 호스트 시스템의 비휘발성 메모리 내에 저장하는 단계와,
    상기 비상관 데이터를 상기 호스트 시스템으로부터 후처리 시스템으로 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 후처리 시스템을 이용하여 상기 위성 위치확인 신호를 상관시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 호스트 시스템은 이미지를 캡쳐하는 이미지 캡쳐 모듈을 포함하고,
    상기 소정의 이벤트는 상기 호스트 시스템에 의한 이미지 캡쳐를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소정의 이벤트 동안, 상기 후처리 시스템을 이용하여 상기 비상관 위성 위치확인 신호를 처리하여 상기 호스트 시스템의 위치를 결정하는 단계와,
    상기 결정된 위치에 관한 정보를 제공하는 동안 상기 캡쳐된 이미지를 표시하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 캡쳐된 이미지를 표시하는 단계는 상기 캡쳐된 이미지를 상기 결정된 위치를 나타내는 지도와 함께 표시하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 후처리 시스템을 이용하여 천체위치(ephemeris) 데이터를 검색하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 천체위치 데이터를 검색하는 단계는 천체위치 데이터를 WAN을 통해 서버로부터 검색하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비휘발성 메모리 내의 저장 이전에 상기 비상관 위성 위치확인 신호를 추출하는(decimating) 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 호스트 시스템은 배터리-전력구동되는(battery-powered) 방법.
  10. 이벤트와 연관된 GPS 정보를 캡쳐하는 시스템으로서,
    비휘발성 메모리와, GPS 서브시스템을 포함하는 호스트 시스템을 포함하고,
    상기 GPS 서브시스템은,
    복수의 GPS 위성으로부터 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하는 안테나와,
    상기 안테나에 의해 수신된 RF 신호에 대응하는 비상관 데이터를 생성하는 RF 처리 모듈과,
    상기 RF 처리 모듈에 연결되고, 소정의 자극을 검출하는 것에 응답하여, 상기 RF 처리 모듈이 상기 비상관 데이터를 상기 비휘발성 메모리 내에 저장하도록 하는 제어 로직을 포함하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 RF 처리 모듈은 상기 안테나에 의해 수신되는 상기 RF 신호에 대응하는 추출 데이터를 생성하는 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    후처리 시스템을 더 포함하고, 상기 후처리 시스템은,
    상기 호스트 시스템 내의 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 비상관 데이터를 수신하는 인터페이스와,
    상기 비상관 데이터를 처리하여 상기 소정의 자극 시, 상기 호스트 시스템의 위치를 결정하는 처리 모듈을 포함하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 처리 모듈은 상기 비상관 데이터에 대응하는 천체위치 데이터를 검색하여, 상기 소정의 자극 시, 상기 호스트 시스템의 위치를 결정하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 처리 모듈을 이용하여 상기 천체위치 데이터를 검색하는 것은 WAN(Wide-Area Network)을 통해 서버로부터 천체위치 데이터를 검색하는 것을 포함하는 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 호스트 시스템은 이미지를 캡쳐하는 이미지 캡쳐 모듈을 더 포함하고,
    상기 소정의 자극은 이미지 캡쳐에 대응하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 소정의 자극 동안, 상기 후처리 시스템을 이용하여 상기 비상관 위성 위치확인 신호를 처리하여 상기 호스트 시스템의 위치를 결정하고,
    상기 결정된 위치에 관한 정보를 제공하는 동안 상기 캡쳐된 이미지를 표시하는 것을 더 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 캡쳐된 이미지를 표시하는 것은 상기 캡쳐된 이미지를 상기 결정된 위치를 나타내는 지도와 함께 표시하는 것을 더 포함하는 방법.
  18. 위성 위치 정보를 처리하는 시스템으로서,
    RF 신호 처리 서브시스템을 포함하는 호스트 시스템을 포함하고,
    상기 RF 신호 처리 서브시스템은,
    안테나에 의해 수신된 RF 신호를 처리하는 수단 - 상기 처리 수단은 상기 안테나에 의해 수신된 상기 RF 신호에 대응하는 비상관 데이터를 생성함- 과,
    상기 처리 수단에 연결되고, 상기 처리 수단이 소정의 자극을 검출하는 것에 응답하여 상기 비휘발성 메모리 내에 상기 비상관 데이터를 저장하도록 하는 제어 수단을 포함하는 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 처리 수단은 상기 RF 신호에 대응하는 추출 데이터를 생성하는 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    후처리 시스템을 더 포함하고, 상기 후처리 시스템은,
    상기 호스트 시스템 내의 상기 비휘발성 메모리로부터 상기 비상관 데이터를 수신하는 인터페이스와,
    상기 비상관 데이터를 처리하여 상기 소정의 자극 시, 상기 호스트 시스템의 위치를 결정하는 처리 모듈을 포함하는 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 처리 모듈은 상기 비상관 데이터에 대응하는 천체위치 데이터를 검색하여 상기 소정의 자극 시, 상기 호스트 시스템의 위치를 결정하는 시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 호스트는 이미지를 캡쳐하는 이미지 캡쳐 모듈을 포함하고,
    상기 소정의 자극은 이미지 캡쳐에 대응하는 시스템.
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