KR20110136053A - 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법 및 장치 - Google Patents

동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위치좌표에 기초하여 산출된 이동거리에 따라 동기화 주기를 조정함으로써, 조정된 동기화 주기에만 위치좌표를 식별하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치는 선정된 동기화 주기에 따라, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 기초하여 위치좌표를 식별하는 GPS 통신모듈, 상기 식별된 위치좌표에 기초하여 이동거리를 산출하는 거리 측정센서, 및 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정하는 제어모듈을 포함함으로써, 상기 GPS 통신모듈가 상기 조정된 동기화 주기에 따라 상기 위치좌표를 식별할 수 있도록 한다.

Description

동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법 및 장치{LOCATION MEASUREMENT METHOD AND APPARATUS USING SYNCHRONIZATION PERIOD}
본 발명의 일실시예는 단말기에서 주기적으로 위치를 식별하는 기술에 관한 것이다.
위치기반서비스(LBS: Location Based Service)는 현재 위치 조회나 이벤트(안심존 이탈 알림, SOS발신 등) 발생시 휴대 단말기의 위치정보를 문자로 알려준다. 그러나, 위치기반서비스는 오차범위가 너무 넓어 위치정보가 부정확하다는 단점이 있다. 또한, 위치기반서비스는 인터넷이 가능한 컴퓨터나 휴대 단말기를 통해 위치기반서비스 서버에 접속하여 사용자 인증을 거친 후에야 위치정보를 확인할 수 있기 때문에, 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다.
이러한, 위치기반서비스에 대한 단점을 해결하기 위하여, 휴대 단말기 자체적으로 위치좌표를 식별하는 방안이 제안되고 있으나, 휴대 단말기가 자체적으로 위치좌표를 식별하기 위해서는, 위성으로부터 수신되는 신호를 이용하여 위치를 산출할 수 있는 GPS 모듈을 탑재해야 한다. 그런데, GPS 모듈이 실시간으로 위치좌표를 식별하는 경우, 에너지 소모량이 많아서 휴대 단말기의 배터리를 자주 교체해 주어야 한다는 문제점이 있다.
본 발명의 일실시예는 동기화 주기에 따라 식별된 위치좌표를 이용하여 이동거리를 산출하고, 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정함으로써, 필요한 경우에만 선별적으로 위치좌표를 식별할 수 있도록 하여 에너지 소모량을 최소화할 수 있는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 이동거리가 큰 경우에는 동기화 주기를 짧게 설정하여 자주 위치좌표를 식별하도록 하고, 이동거리가 작은 경우에는 동기화 주기를 길게 설정하여 가끔 위치좌표를 식별하도록 할 수 있는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 도심지역에서의 제1 이격거리를 교외지역에서의 제2 이격거리보다 짧게 설정하여, 위치특성에 따라 동기화 주기를 유연하게 조정할 수 있는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예는 안심영역 이내에서 이동거리가 움직이는 경우, 동기화 주기를 시(時) 단위로 설정하여 가끔 위치좌표를 식별하도록 하고, 안심지역을 제외한 지역에서 이동거리가 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 분(分) 단위로 설정하여 자주 위치좌표를 식별할 수 있도록 하는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치는 선정된 동기화 주기에 따라, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 기초하여 위치좌표를 식별하는 GPS 통신모듈, 상기 식별된 위치좌표에 기초하여 이동거리를 산출하는 거리 측정센서, 및 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정하는 제어모듈을 포함한다. 이때, 상기 GPS 통신모듈은 상기 조정된 동기화 주기에 따라 상기 위치좌표를 식별할 수 있다.
상기 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치는 상기 위치좌표에 상응하는 위치특성을 분석하는 위치특성 분석모듈을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어모듈은 상기 분석된 위치특성을 고려하여 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정할 수 있다.
상기 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치는 통신중인 제1 기지국의 송신파워값을 식별하고, 상기 제1 기지국과 인접한 제2 기지국의 개수를 산출하는 인터페이스 측정모듈을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 위치특성 분석모듈은 상기 송신파워값 및 상기 제2 기지국의 개수에 기초하여 상기 위치특성을 분석할 수 있다.
만약, 상기 위치특성 분석모듈에 의해 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 경우, 상기 제어모듈은 상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 제2 이격거리보다 작도록 제1 이격거리를 설정할 수 있다. 더욱 상세하게, 상기 제어모듈은 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하고, 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정할 수 있다.
또는, 상기 위치특성 분석모듈에 의해 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 경우, 상기 제어모듈은 상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 제1 이격거리보다 크도록 제2 이격거리를 설정하고, 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하고, 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정할 수 있다.
이때, 상기 제어모듈은 상기 이동거리가 선정된 안심영역 이내에서 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 시 단위로 조정하고, 상기 이동거리가 상기 안심영역을 제외한 지역에서 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 분 단위로 조정할 수 있다.
상기 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치는 선정된 시간동안 상기 위치좌표 및 상기 이동거리에 기초하여 이동 특성을 분석하는 이동특성 분석모듈을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어모듈은 상기 분석된 이동 특성에 상응하는 시간별 동기화 주기를 선정하고, 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법은 선정된 동기화 주기에 따라, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 기초하여 위치좌표를 식별하는 단계, 상기 식별된 위치좌표에 기초하여 이동거리를 산출하는 단계, 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정하는 단계, 및 상기 조정된 동기화 주기에 따라 상기 위성으로부터 수신되는 상기 GPS 신호에 기초하여 상기 위치좌표를 식별하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 동기화 주기에 따라 식별된 위치좌표를 이용하여 이동거리를 산출하고, 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정함으로써, 필요한 경우에만 선별적으로 위치좌표를 식별할 수 있도록 하여 에너지 소모량을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이동거리가 큰 경우에는 동기화 주기를 짧게 설정하여 자주 위치좌표를 식별하도록 하고, 이동거리가 작은 경우에는 동기화 주기를 길게 설정하여 가끔 위치좌표를 식별하도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 도심지역에서의 제1 이격거리를 교외지역에서의 제2 이격거리보다 짧게 설정하여, 위치특성에 따라 유연하게 동기화 주기를 조정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 안심영역 이내에서 이동거리가 움직이는 경우, 동기화 주기를 시 단위로 설정하여 가끔 위치좌표를 식별하도록 하고, 안심지역을 제외한 지역에서 이동거리가 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 분 단위로 설정하여 자주 위치좌표를 식별할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도심지역의 위치특성을 가지는 위치좌표로부터 산출된 이동거리에 기초하여 동기화 주기를 조정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 교외지역의 위치특성을 가지는 위치좌표로부터 산출된 이동거리에 기초하여 동기화 주기를 조정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 이동거리가 안심영역 이내에 움직이는지 여부에 따라 동기화 주기를 조정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참고하면, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치(100, 이하 '위치 측위 장치'라 함)는 GPS 통신모듈(110), 거리 측정센서(120), 제어모듈(130), 위치특성 분석모듈(140), 이동특성 분석모듈(150), 및 인터페이스 측정모듈(160)을 포함할 수 있다.
GPS 통신모듈(110)은 선정된 동기화 주기에 따라, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 기초하여 위치좌표를 식별한다. GPS 통신모듈(110)은 위치 측위 장치(100)가 최초 부팅되면, 디폴트로 선정된 동기화 주기에 따라 위치좌표를 식별한다. GPS 통신모듈(110)은 적어도 세 개의 위성들과 떨어져 있는 거리와 각각의 위성 위치에 기초하여 삼변측량법으로 위치 측위 장치(100)의 현재위치에 대한 위치좌표를 계산할 수 있다. 실시예로, GPS 통신모듈(110)은 상기 GPS 신호와 함께 현재 통신중인 기지국으로부터의 수신신호세기를 동시에 결합하여 더욱 정확한 위지좌표를 계산할 수도 있다.
거리 측정센서(120)는 상기 식별된 위치좌표에 기초하여 이동거리를 산출한다. 예컨대, 거리 측정센서(120)는 가속도 센서, 지자기(Geomagnetic) 센서일 수 있다. 실시예로, 거리 측정센서(120)는 지자기 센서에 의해 이동방향을 확인하고, 가속도 센서에 의해 상, 하, 좌, 우의 움직임이 발생하였는지 확인할 수 있다. 따라서, 거리 측정센서(120)는 상기 위치표를 기준으로 이동방향, 상, 하, 좌, 우의 움직임을 반영하여 이동거리를 산출할 수 있다. 위지좌표를 식별하는데 거리 측정센서(120)를 이용하는 경우, GPS 통신모듈(110)로만 위치좌표를 식별하는 것보다, 더욱 정확한 위치좌표를 산출할 수 있고, 에너지 소모량도 줄일 수 있다.
제어모듈(130)은 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정한다. 예컨대, 제어모듈(130)은 상기 이동거리가 상기 이격거리를 초과하는 경우, 움직임이 많다고 판단하고, 상기 동기화 주기를 짧게 조정하고, 상기 이동거리가 상기 이격거리보다 작은 경우, 움직임이 적다고 판단하고, 상기 동기화 주기를 길게 조정할 수 있다. 이 경우, GPS 통신모듈(110)은 상기 조정된 동기화 주기에 따라 상기 위치좌표를 식별할 수 있다. 따라서, 위치 측위 장치(100)는 상기 동기화 주기가 길면, GPS 통신모듈(110)를 가끔 사용함으로써, GPS 통신모듈(110)의 사용에 따른 에너지 소모량을 줄일 수 있다.
더욱 상세하게, 인터페이스 측정모듈(160)은 현재 통신중인 제1 기지국의 송신파워값을 식별하고, 상기 제1 기지국과 인접한 제2 기지국의 개수를 산출한다. 여기서, 송신파워값은 상기 제1 기지국에서 전파하는 물리적인 파워값이다. 또한, 제1 기지국은 위치 측위 장치(100)를 커버리지 반경 내에 포함하는 현재 통신 중인 기지국을 의미하고, 제2 기지국은 상기 제1 기지국에 인접한 거리에 위치한 기지국을 의미한다.
일반적으로, 기지국은 선정된 커버리지 반경 내에 위치한 단말기에게 통화, 메시지 전송 등과 같은 이동통신 서비스를 제공하는 중계역할을 한다. 이동통신사에서는 일정거리 이내에 평균적으로 위치하는 단말기의 개수, 신호의 전달 가능 거리를 고려하여 커버리지 반경을 결정하고, 하나의 커버리지 반경 내에 하나의 기지국을 설치할 수 있다.
예컨대, 도심지역에 설치된 기지국의 경우, 커버리지 반경 내에 속한 단말기의 수가 많으며, 인접한 기지국의 개수가 많기 때문에, 인접한 기지국간의 간섭을 줄이기 위해 커버리지 반경을 좁힐 수 있다. 이 경우, 커버리지 반경을 좁히기 위해서, 기지국은 송신파워값을 낮추게 된다. 이와 반대로, 교외지역에 설치된 기지국의 경우, 커버리지 반경 내에 속한 단말기의 수가 적으며, 인접한 기지국의 개수가 적기 때문에, 커버리지 반경을 넓게 하기 위하여 기지국의 송신파워값을 높이게 된다.
일반적으로, 기지국에서 방송되는 시스템 정보인 SIB5 메시지에는 홈 기지국의 CPICH '송신파워값'이 명시되어 있다. 따라서, 인터페이스 측정모듈(160)은 현재 통신중인 제1 기지국으로부터 수신되는 SIB5 메시지로부터 상기 제1 기지국의 송신파워값을 알 수 있다.
또한, LOS(Line of sight) 환경에서 단말기에 도착하는 수신신호세기는 거리의 2승에 비례하여 감쇄한다. 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indication)는 제1 기지국에서 위치정보 제공 장치(100)로 전송하는 신호의 수신되는 세기를 의미한다. 따라서, 인터페이스 측정모듈(160)은 상기 수신신호세기에 기초하여 현재 통신중인 제1 기지국과의 거리를 알 수 있다.
예컨대, 수신신호세기는 도심지역의 간섭이 어느정도인지, 빌딩밀집지역의 경우에 신호 간섭으로 인해서 기지국의 송신파워값에 대비하여 수신율이 너무 현저히 떨어지는 경우 도심지역에서의 기지국 간섭이나 빌딩지역 간섭에 의해서 A-GPS(위성과 기지국 혼용 위치 계산측위)의 오차범위가 커지게 되는 경우에 활용할 수 있다.
또한, 기지국은 SIB11을 통하여 인접한(이웃하는) 기지국에 대한 정보를 방송한다. 따라서, 인터페이스 측정모듈(160)은 상기 인접한 기지국에 대한 정보에 기초하여 상기 제1 기지국의 수신신호세기를 보조적으로 이용하는 경우 주변 기지국(제2 기지국)의 개수를 알 수 있다.
실시예로, 위치특성 분석모듈(140)은 상기 위치좌표에 상응하는 위치특성을 분석한다. 이 경우, 제어모듈(130)은 상기 분석된 위치특성을 고려하여 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정할 수 있다.
구체적으로, 위치특성 분석모듈(140)은 상기 송신파워값 및 상기 제2 기지국의 개수에 기초하여 상기 위치특성을 분석할 수 있다.
위치특성 분석모듈(140)은 상기 송신파워값이 작고, 상기 제2 기지국의 개수가 많은 경우, 상기 제1 기지국에서 커버할 수 있는 커버리지 반경이 작고, 상기 제1 기지국과 인접한 제2 기지국이 많다는 것이므로, '도심지역'으로 분석할 수 있다. 왜냐하면, 도심지역의 경우, 하나의 기지국에서 담당해야 하는 단말기의 개수가 많기 때문에, 상기 제1 기지국과 인접한 상기 제2 기지국을 많이 설치하여, 단말기를 서로 적절히 나누어 담당할 수 있기 때문이다.
그러나, 반대로 위치특성 분석모듈(140)은 상기 송신파워값이 크고, 상기 제2 기지국이 적은 경우, 상기 제1 기지국에서 커버할 수 있는 커버리지 반경이 크고, 상기 제1 기지국과 인접한 상기 제2 기지국이 적다는 것이므로, '교외지역'으로 분석할 수 있다. 교외지역의 경우, 하나의 기지국에서 담당해야 하는 단말기의 개수가 많지 않기 때문에, 상기 제1 기지국과 인접한 상기 제2 기지국을 적게 설치하여, 상기 제1 기지국에서 좀 더 넓은 범위에 위치한 단말기를 모두 담당할 수 있기 때문이다.
먼저, 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 경우, 제어모듈(130)은 상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 제2 이격거리보다 작도록 제1 이격거리를 설정할 수 있다. 이 경우, 제어모듈(130)은 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하고, 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정할 수 있다.
이때, 상기 도심지역의 제1 이격거리를 상기 교외지역의 제2 이격거리보다 작게 설정하는 것은, 상기 도심지역에는 건물도 많고 사람도 많아서 짧은거리를 이동한다 하더라도, 전혀 다른 상황에 놓일 수 있으므로, 더욱 정확한 위지좌표를 획득할 필요가 있기 때문이다.
예컨대, 상기 제1 이격거리는 '100m'이고, 이전 동기화 주기가 '10분'인 경우, 제어모듈(130)은 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리를 초과하는 경우, 현재 동기화 주기를 상기 이전 동기화 주기보다 짧은 '5분', '3분', 또는 '1분' 등으로 조정할 수 있다. 이와 반대로, 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리보다 작은 경우, 제어모듈(130)은 현재 동기화 주기를 상기 이전 동기화 주기보다 긴 '30분', '1시간', 또는 '3시간' 등으로 조정할 수 있다.
도 2는 도심지역의 위치특성을 가지는 위치좌표로부터 산출된 이동거리에 기초하여 동기화 주기를 조정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, '210'에서는, F1이 제1 기지국이고, F2부터 F19까지가 제2 기지국임을 알 수 있다. 이 경우, 인터페이스 측정모듈(160)은 제1 기지국의 커버리지 반경(20 Km), 상기 제1 기지국으로부터 수신되는 SIB5 메시지를 참조하여 상기 제1 기지국의 송신파워값을 식별하고, SIB11 메시지를 참조하여 상기 제2 기지국의 개수(18개)를 산출할 수 있다. 이 경우, 위치특성 분석모듈(140)은 상기 송신파워값이 작고, 상기 제2 기지국의 개수가 많아 위치특성을 '도심지역'으로 분석할 수 있다. 이에 따라, 제어모듈(130)은 제1 이격거리를 '100m'로 설정할 수 있다.
'220'에서는, 거리 측정센서(120)가 현재 위치좌표(언북빌딩)와 다음 위치좌표(초원빌딩)를 이용하여 이동거리를 '30m'로 산출한 것을 알 수 있다. 이때, 상기 이동거리(30m)는 상기 제1 이격거리(100m)보다 작으므로, 제어모듈(130)은 현재 동기화 주기를 이전 동기화 주기(10분)보다 길게 설정하거나, 이전 동기화 주기를 유지할 수 있다.
'230'에서는, 거리 측정센서(120)가 현재 위치좌표(언북빌딩)와 다음 위치좌표(청호빌딩)를 이용하여 이동거리를 '110m'로 산출한 것을 알 수 있다. 이때, 상기 이동거리(110m)는 상기 제1 이격거리(100m)를 초과하였으므로, 제어모듈(130)은 현재 동기화 주기를 이전 동기화 주기(10분)보다 짧게 설정할 수 있다(5분).
반면, 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 경우, 제어모듈(130)은 상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 상기 제1 이격거리보다 크도록 제2 이격거리를 설정할 수 있다. 이 경우, 제어모듈(130)은 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하고, 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정할 수 있다.
이때, 상기 교외지역의 제2 이격거리를 상기 도심지역의 제1 이격거리보다 크게 설정하는 것은, 상기 교외지역에는 건물도 상기 도심지역에 비해 많지 않고 사람도 적어서 긴거리를 이동한다 하더라도 상기 도심지역에 비해 상황이 급변할 확률이 적으므로, 상기 도심지역에 비해 이격거리를 길게 설정하여 불필요한 에너지 소모량을 줄일 수 있기 때문이다.
예컨대, 상기 제2 이격거리는 '300m'이고, 이전 동기화 주기가 '30분'인 경우, 제어모듈(130)은 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리를 초과하는 경우, 현재 동기화 주기를 상기 이전 동기화 주기보다 짧은 '10분', '5분', 또는 '1분' 등으로 조정할 수 있다. 이와 반대로, 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리보다 작은 경우, 제어모듈(130)은 현재 동기화 주기를 상기 이전 동기화 주기보다 긴 '1시간', '3시간', 또는 '6시간' 등으로 조정할 수 있다.
도 3은 교외지역의 위치특성을 가지는 위치좌표로부터 산출된 이동거리에 기초하여 동기화 주기를 조정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, '310'에서는, F1이 제1 기지국이고, F2부터 F7까지가 제2 기지국임을 알 수 있다. 그러나, 도 3의 경우 도 2와 비교하여 제1 기지국의 커버리지 반경(35 Km)이 넓음으로, 도2와 동일한 반경(원형 점선) 내에서 인접한 제2 기지국의 개수가 적은 것을 알 수 있다.
따라서, 도 2와 마찬가지로, 인터페이스 측정모듈(160)은 제1 기지국의 커버리지 반경(35 Km), 상기 제1 기지국으로부터 수신되는 SIB5 메시지를 참조하여 상기 제1 기지국의 송신파워값을 식별하고, SIB11 메시지를 참조하여 상기 제2 기지국의 개수(6개)를 산출할 수 있다. 이 경우, 위치특성 분석모듈(140)은 상기 송신파워값이 크고, 상기 제2 기지국의 개수가 적어 위치특성을 '교외지역'으로 분석할 수 있다. 이에 따라, 제어모듈(130)은 제2 이격거리를 '300m'로 설정할 수 있다.
'320'에서는, 거리 측정센서(120)가 현재 위치좌표(임곡 중학교)와 다음 위치좌표(악사암)를 이용하여 이동거리를 '200m'로 산출한 것을 알 수 있다. 이때, 상기 이동거리(200m)는 상기 제2 이격거리(300m)보다 작으므로, 제어모듈(130)은 현재 동기화 주기를 이전 동기화 주기(10분)보다 길게 설정하거나, 이전 동기화 주기를 유지할 수 있다.
'330'에서는, 거리 측정센서(120)가 현재 위치좌표(임곡 중학교)와 다음 위치좌표(윤곡공원)를 이용하여 이동거리를 '500m'로 산출한 것을 알 수 있다. 이때, 상기 이동거리(500m)는 상기 제2 이격거리(300m)를 초과하였으므로, 제어모듈(130)은 현재 동기화 주기를 이전 동기화 주기(10분)보다 짧게 설정할 수 있다(1분).
실시예로, 제어모듈(130)은 상기 이동거리가 선정된 안심영역 이내에서 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 시 단위로 조정하고, 상기 이동거리가 선정된 안심영역을 제외한 지역에서 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 분 단위로 조정할 수 있다. 안심영역은 학교, 집근처 등 사용자에 의해 미리 선정된 안전한 지역일 수 있다. 따라서, 제어모듈(130)은 상기 안심영역에서 움직임이 발생하는 경우, 동기화 주기를 상대적으로 길게 설정하여, 가끔 위치좌표를 식별하도록 하고, 상기 안심영영역을 제외한 지역에서 움직임이 발생하는 경우, 동기화 주기를 상대적으로 짧게 설정하여, 자주 위치좌표를 식별하도록 할 수 있다.
도 4는 이동거리가 안심영역 이내에 움직이는지 여부에 따라 동기화 주기를 조정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제어모듈(130)은 안심영역(학교, 집근처)에서 위치좌표(410, 420, 440)의 이동거리가 움직이는 경우, 동기화 주기를 시간단위로 설정할 수 있다. 예컨대, 학생의 경우, 평일에는 8시부터 5시까지 학교에 머무르게 된다. 또한, 잠자는 시간인 12시부터 6시까지는 집에 머무르게 된다. 따라서, 제어모듈(130)은 학교, 집 등을 안심영역으로 설정하고, 설정된 안심영역에서 이동거리가 발생하는 경우, 동기화 주기를 1시간, 3시간, 6시간 등 시간단위로 설정할 수 있다. 이 경우, GPS 통신모듈(110)이 시간단위로 선정된 동기화 주기에 따라 위치좌표를 식별하고, 거리 측정센서(120)에서 이동거리만 산출하게 됨으로써, GPS 통신모듈(110)의 사용에 따른 에너지 소모량을 절약할 수 있다.
이와 반대로, 제어모듈(130)은 안심영역을 제외한 지역에서 위치좌표(430)의 이동거리가 움직이는 경우, 동기화 주기를 분 단위로 설정할 수 있다. 예컨대, 방과 후 시간에는 자유시간으로 안심영역 밖에서 이동거리가 발생하는 일이 있다. 따라서, 제어모듈(130)은 상기 안심영역을 제외한 지역에서 이동거리가 발생하는 경우, 동기화 주기를 30분, 10분, 1분 등 분 단위로 설정할 수 있다. 이 경우, GPS 통신모듈(110)은 분 단위로 위치좌표를 식별함으로써, 더욱 정확한 위치좌표를 식별할 수 있게 된다.
다른 실시예로, 이동특성 분석모듈(150)은 선정된 시간동안 상기 위치좌표 및 상기 이동거리에 기초하여 이동 특성을 분석한다. 이동 특성은 이동 성향과 유사한 것으로, 어느 위치를 주로 가는지, 어느 장소에서 얼마나 오랫동안 머무르는지 등에 관한 것이다. 이 경우, 제어모듈(130)은 상기 분석된 이동 특성에 상응하는 시간별 동기화 주기를 선정하고, 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 학생의 경우, 평일에는 8시부터 5시까지 학교에 머무르고, 잠자는 시간인 12시부터 6시까지는 집에 머무르게 된다. 그 이외의 시간에는 학원을 가거나, 자유시간을 갖게된다. 이 같이, 이동특성 분석모듈(150)은 하루, 일주일, 보름, 한달 동안 상기 위치자표 및 상기 이동거리에 기초하여 위치 측위 장치(200)가 어느 위치에 주로 머무르는지, 얼마동안 머무르는지 등의 이동 특성을 분석할 수 있다.
이에 따라, 제어모듈(130)은 "00:00~06:00", "08:00~17:00" 시간대에는 동기화 주기를 '6시간'으로 선정하고, "06:01~07:59", "17:01~23:59" 시간대에는 동기화 주기를 '10분'으로 서로 상이하게 선정할 수 있다. 이 경우, GPS 통신모듈(110)은 현재시점에 기초하여 시간대별로 서로 상이한 동기화 주기에 따라 위치좌표를 식별하게 되고, 제어모듈(130)은 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 시간대별로 선정된 동기화 주기를 계속 유지하거나, 조정할 수 있다.
예컨대, '6시간'으로 선정된 시간대에, 산출된 이동거리가 상기 이격거리를 초과하는 경우, 제어모듈(130)은 상기 동기화 주기를 '6시간'에서 '30분'으로 변경할 수 있다. 또는, '10분'으로 선정된 시간대에 산출된 이동거리가 상기 이격거리보다 작은 경우, 제어모듈(130)은 상기 동기화 주기를 '10분'에서 '30분'으로 변경할 수 있다.
따라서, 위치 측위 장치(200)는 필요한 경우에만 GPS 통신모듈(110)을 사용하도록 함으로써, 에너지 소모량을 현저히 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계 510에서, 위치 측위 장치(200)는 선정된 동기화 주기에 따라, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 기초하여 위치좌표를 식별한다. 위치 측위 장치(200)는 최초 부팅되면, GPS 통신모듈(110)이 디폴트로 선정된 동기화 주기에 따라 위치좌표를 식별한다. GPS 통신모듈(110)은 적어도 세 개의 위성들과 떨어져 있는 거리와 각각의 위성 위치에 기초하여 삼변측량법으로 위치 측위 장치(100)의 현재위치에 대한 위치좌표를 계산할 수 있다.
단계 520에서, 위치 측위 장치(200)는 상기 식별된 위치좌표에 기초하여 이동거리를 산출한다. 예컨대, 위치 측위 장치(200)는 가속도 센서, 지자기 센서와 같은 거리 측정센서(120)를 이용하여 이동방향을 확인하고, 상, 하, 좌, 우의 움직임이 발생하였는지 확인할 수 있다. 이때, 위지좌표를 식별하는데 거리 측정센서(120)를 이용하는 경우, GPS 통신모듈(110)로만 위치좌표를 식별하는 것보다, 더욱 정확한 위치좌표를 산출할 수 있고, 에너지 소모량도 줄일 수 있다.
단계 530에서, 위치 측위 장치(200)는 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 초과하는지 여부를 판단한다.
단계 540에서, 위치 측위 장치(200)는 상기 판단결과에 따라 상기 동기화 주기를 조정하고, 이후, GPS 통신모듈(110)은 조정된 동기화 주기에 따라 상기 위치좌표를 식별하게 된다.
예컨대, 위치 측위 장치(200)는 상기 이동거리가 상기 이격거리를 초과하는 경우, 움직임이 많다고 판단하고, 상기 동기화 주기를 짧게 조정하고, 상기 이동거리가 상기 이격거리보다 작은 경우, 움직임이 적다고 판단하고, 상기 동기화 주기를 길게 조정할 수 있다. 따라서, 위치 측위 장치(100)는 상기 동기화 주기가 길면, GPS 통신모듈(110)를 가끔 사용하고 대신 거리 측정센서(120)를 사용함으로써, GPS 통신모듈(110)의 사용에 따른 에너지 소모량을 줄일 수 있다. 또한, 위치 측위 장치(100)는 상기 동기화 주기가 짧으면, GPS 통신모듈(110)를 자주 사용하고 사용함으로써, 더욱 정확한 위치좌표를 식별할 수 있도록 한다.
실시예로, 위치 측위 장치(200)는 통신중인 제1 기지국의 송신파워값을 식별하고, 상기 제1 기지국과 인접한 제2 기지국의 개수를 산출하여, 상기 송신파워값 및 상기 제2 기지국의 개수에 기초하여 위치특성을 분석할 수 있다. 이 경우, 위치 측위 장치(200)는 상기 분석된 위치특성을 고려하여 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정할 수 있다.
먼저, 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 경우, 위치 측위 장치(200)는 상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 제2 이격거리보다 작도록 제1 이격거리를 설정함으로써, 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하거나, 또는 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정할 수 있다.
반면, 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 경우, 위치 측위 장치(200)는 상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 제1 이격거리보다 크도록 제2 이격거리를 설정함으로써, 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하거나, 또는 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 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.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치
110: GPS 통신모듈
120: 거리 측정센서
130: 제어모듈
140: 위치특성 분석모듈
150: 이동특성 분석모듈
160: 인터페이스 측정모듈

Claims (14)

  1. 선정된 동기화 주기에 따라, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 기초하여 위치좌표를 식별하는 GPS 통신모듈;
    상기 식별된 위치좌표에 기초하여 이동거리를 산출하는 거리 측정센서; 및
    상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정하여, 상기 GPS 통신모듈에서 상기 조정된 동기화 주기에 따라 위치좌표를 식별하도록 하는 제어모듈
    을 포함하는, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치좌표에 상응하는 위치특성을 분석하는 위치특성 분석모듈
    을 더 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    상기 분석된 위치특성을 고려하여 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정하는, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    통신중인 제1 기지국의 송신파워값을 식별하고, 상기 제1 기지국과 인접한 제2 기지국의 개수를 산출하는 인터페이스 측정모듈; 및
    상기 송신파워값 및 상기 제2 기지국의 개수에 기초하여, 상기 위치좌표에 상응하는 위치특성을 분석하는 위치특성 분석모듈
    을 더 포함하는, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 위치특성 분석모듈에 의해 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 경우,
    상기 제어모듈은,
    상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 제2 이격거리보다 작도록 제1 이격거리를 설정하는, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    상기 이동거리가 상기 제1 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하고, 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정하는, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 위치특성 분석모듈에 의해 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 경우,
    상기 제어모듈은,
    상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 제1 이격거리보다 크도록 제2 이격거리를 설정하고, 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하고, 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정하는, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    상기 이동거리가 선정된 안심영역 이내에서 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 시 단위로 조정하고, 상기 이동거리가 상기 안심영역을 제외한 지역에서 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 분 단위로 조정하는, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    선정된 시간동안 상기 위치좌표 및 상기 이동거리에 기초하여 이동 특성을 분석하는 이동특성 분석모듈
    을 더 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    상기 분석된 이동 특성에 상응하는 시간별 동기화 주기를 선정하고, 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정하는, 동기화 주기를 이용한 위치 측위 장치.
  9. 선정된 동기화 주기에 따라, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호에 기초하여 위치좌표를 식별하는 단계;
    상기 식별된 위치좌표에 기초하여 이동거리를 산출하는 단계;
    상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정하는 단계; 및
    상기 조정된 동기화 주기에 따라 상기 위성으로부터 수신되는 상기 GPS 신호에 기초하여 상기 위치좌표를 식별하는 단계
    를 포함하는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    통신중인 제1 기지국의 송신파워값을 식별하는 단계;
    상기 제1 기지국과 인접한 제2 기지국의 개수를 산출하는 단계; 및
    상기 송신파워값 및 상기 제2 기지국의 개수에 기초하여 위치특성을 분석하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 동기화 주기를 조정하는 단계는,
    상기 분석된 위치특성을 고려하여 상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 동기화 주기를 조정하는 단계
    를 포함하는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 경우,
    상기 동기화 주기를 조정하는 단계는,
    상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 제2 이격거리보다 작도록 제1 이격거리를 설정하는 단계; 및
    상기 이동거리가 상기 제1 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하거나, 또는 상기 이동거리가 상기 제1 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정하는 단계
    를 포함하는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 위치특성이 '교외지역'으로 분석된 경우,
    상기 동기화 주기를 조정하는 단계는,
    상기 이격거리로서 상기 위치특성이 '도심지역'으로 분석된 제1 이격거리보다 크도록 제2 이격거리를 설정하는 단계; 및
    상기 이동거리가 상기 제2 이격거리를 초과하는 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 짧게 조정하거나, 또는 상기 이동거리가 상기 제2 이격거리보다 작은 경우, 상기 동기화 주기를 이전 동기화 주기보다 길게 조정하는 단계
    를 포함하는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 동기화 주기를 조정하는 단계는,
    상기 이동거리가 선정된 안심영역 이내에서 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 시 단위로 조정하는 단계; 또는
    상기 이동거리가 선정된 안심영역을 제외한 지역에서 움직이는 경우, 상기 동기화 주기를 분 단위로 조정하는 단계
    를 포함하는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    선정된 시간동안 상기 위치좌표 및 상기 이동거리에 기초하여 이동 특성을 분석하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 동기화 주기를 조정하는 단계는,
    상기 분석된 이동 특성에 상응하는 시간별 동기화 주기를 설정하는 단계; 및
    상기 산출된 이동거리가 선정된 이격거리를 만족하는지 여부에 따라 상기 설정된 동기화 주기를 조정하는 단계
    를 포함하는 동기화 주기를 이용한 위치 측위 방법.
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