KR20120055906A - 위치 인식 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

위치인식 시스템 및 그 방법에 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템은, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호가 인식 가능한 지역에서 GPS 신호로부터 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력하고, GPS 신호가 인식 가능하지 않은 지역에서 내부에 저장된 전자지도 또는 맵 데이터베이스에서 제공된 전자지도에 사용자가 지정한 초기 위치를 기준으로 관성 항법을 적용해 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력하는 모바일 단말기; 와 상기 모바일 단말기와 네트워크를 통해 연결되며, 상기 모바일 단말기의 위치 파악에 필요한 적어도 하나의 전자지도를 구비하는 맵 데이터베이스를 포함한다.

Description

위치 인식 시스템 및 그 방법{LOCATION RECOGNITION SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 위치 인식 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 GPS(Global Positioning System) 신호를 이용하여 위치 파악이 용이하지 않은 실내나 실외 전파 음영지역에서 관성 항법을 이용하여 모바일 단말기의 위치를 파악하는 기술에 관한 것이다.
실외에서의 위치인식은 GPS 신호를 수신하여 현 위치를 계산하는 GPS방식을 이용하면 높은 정확도를 가질 수 있다. 그러나 실내나 실외에서의 전파 음영지역에서는 GPS 신호의 수신이 양호하지 않기 때문에, 실내 또는 실외의 전파 음영지역에서 모바일 단말기의 위치가 정확하게 파악되지 않는 문제점이 발생한다.
이의 해결을 위해서, 셀 기반 방식 혹은 Wi-Fi기반 방식을 쓰거나 근거리 무선 모듈, 예로 블루투스 혹은 UWB(Ultra WideBand) 혹은 RFID(Radio Frequency IDentification)과 관성 항법을 결합한 방식이 사용되고 있다.
그러나 셀 기반 방식 혹은 Wi-Fi기반 방식은 정확도가 매우 낮기 때문에 위치인식 시 수백 미터 내지 수 킬로미터 정도의 큰 오차가 발생한다. 한편 근거리 무선모듈과 관성 항법을 결합한 방식은 근거리 무선모듈을 이용하여 초기 위치인식을 한 후에 이 위치를 기반으로 관성 항법을 이용하여 위치를 지속적으로 인식하는 방식인데, 이 방식은 근거리 무선네트워크(블루투스 혹은 UWB 혹은 RFID 네트워크)의 설치를 필요로 한다. 그러기 때문에 광범위하게 적용하기에는 비용부담이 크다는 문제를 가진다.
GPS 신호의 수신이 양호하지 않은 실내나 실외 전파 음영지역에서 관성 항법(Inertial Navigation System)을 이용하여 안정적이고 연속적으로 사용자의 위치를 파악하는 위치인식 시스템 및 그 방법이 제안된다.
본 발명의 일 양상에 따른 위치 인식 시스템은, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호가 인식 가능한 지역에서 GPS 신호로부터 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력하고, GPS 신호가 인식 가능하지 않은 지역에서 내부에 저장된 전자지도 또는 맵 데이터베이스에서 제공된 전자지도에 사용자가 지정한 초기 위치를 기준으로 관성 항법을 적용해 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력하는 모바일 단말기; 와 상기 모바일 단말기와 네트워크를 통해 연결되며, 상기 모바일 단말기의 위치 파악에 필요한 적어도 하나의 전자지도를 구비하는 맵 데이터베이스를 포함한다.
상기 모바일 단말기는, 상기 내부에 저장된 전자지도가 없는 경우 상기 맵 데이터베이스로 전자지도의 전송을 요청해서 수신할 수 있다.
상기 모바일 단말기는, 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받고, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
상기 모바일 단말기는, 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출하고, 상기 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 상기 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 모바일 단말기는, 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 신호 수신모듈; 공간상에서 움직이는 모바일 단말기의 각속도 및 가속도를 측정하는 관성 센서모듈; 전자 지도를 저장하는 맵 저장부; 사용자가 전자 지도상에 지정한 사용자의 초기 위치를 입력받는 입력부; 상기 초기 위치를 지정받기 위해 전자지도를 출력하거나 상기 GPS 신호 수신부에 수신된 GPS 신호에 의해 추정된 모바일 단말기의 위치 또는 관성 센서모듈에서 측정된 각속도 및 가속도에 의해 추정된 사용자의 위치를 전자 지도상에 정합 하여 출력하는 출력부; 및 상기 GPS 신호가 인식 가능한 지역에서 상기 GPS 신호 수신부에 수신된 GPS 신호를 이용하여 사용자의 위치를 추정하고, 상기 GPS 신호가 인식가능하지 않은 지역에서 전자 지도상에 사용자가 지정한 사용자의 초기 위치를 기준으로 상기 관성 센서모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하는 제어부를 포함한다.
상기 모바일 단말기는, 네트워크를 통해, 상기 모바일 단말기의 위치 파악을 위한 적어도 하나의 전자지도를 저장한 맵 데이터 베이스와 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는, 상기 맵 저장부에 저장된 전자지도가 없는 경우 상기 통신부를 통해서 맵 데이터베이스에 전자지도의 전송을 요청할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받고, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출하고, 상기 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 상기 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 모바일 단말기의 위치인식방법은, 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 단계; 상기 GPS 신호가 인식가능한가를 확인하는 단계; 상기 GPS 신호가 인식 가능하지 않으면 내부에 전자지도가 저장되어 있는가를 확인하는 단계; 상기 전자지도가 저장된 경우 상기 저장된 전자지도상에 사용자가 지정한 초기위치를 입력받고, 상기 전자지도가 저장되지 않은 경우 네트워크에 연결된 맵 데이터베이스로부터 전자지도를 수신하고 수신된 전자지도상에 사용자가 지정한 초기위치를 입력받는 단계; 및 상기 입력된 초기 위치를 기준으로 관성 센서 모듈을 이용하여 각속도 및 가속도를 측정하고, 상기 측정된 각속도 및 가속도를 이용하여 사용자의 위치를 추정하고 상기 추정된 사용자의 위치를 상기 저장된 전자지도 또는 상기 수신된 전자지도상에 정합 하여 출력하는 단계를 포함한다.
상기 모바일 단말기의 위치인식방법은, 상기 GPS 신호가 인식 가능한 경우 해당 GPS 신호를 이용하여 사용자의 위치를 추정해서 상기 저장된 전자지도 또는 상기 수신된 전자지도상에 정합 하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모바일 단말기의 위치인식방법은, 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받는 단계; 와 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 모바일 단말기의 위치인식방법은, 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출하는 단계; 상기 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템 및 그 방법에 따르면, 위성으로부터 수신되는 GPS 신호가 인식 가능한 지역에서 GPS 신호로부터 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력하고, GPS 신호가 인식 가능하지 않은 지역에서 내부에 저장된 전자지도 또는 맵 데이터베이스에서 제공된 전자지도에 사용자가 지정한 초기 위치를 기준으로 관성 항법을 적용해 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력함으로써, GPS 신호의 수신이 양호하지 않은 실내나 실외 전파 음영지역에서 관성 항법을 이용하여 안정적이고 연속적으로 사용자의 위치를 파악할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기의 위치인식 방법에 대한 플로차트를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 위치인식 시스템은 모바일 단말기(2)와 맵 데이터베이스(3)를 포함한다. 이 모바일 단말기(2)와 맵 데이터베이스(3)는 네트워크를 통하여 연결되어 상호 간에 통신을 수행하며, 이러한 네트워크는 맵 데이터베이스(3)와 모바일 단말기(2)와의 연계를 위한 것으로 LAN(Wi-Fi), WAN, 인트라넷 및 이와 유사한 내부 네트워크를 포함하는 다양한 네트워크에 의해 서로 접속되고 인터넷에 대한 액세스를 제공하는 포괄적인 의미의 이동성을 갖춘 데이터 통신망을 의미하며, 전용망, 공중전화망(PSTN)을 포함하는 유선망과 이동통신망, 위성통신망 및 IMT-2000, WLAN, Wibro와 같은 무선망뿐만 아니라 광대역통신망(BcN)을 포함할 수 있다. 모바일 단말(2)은 네트워크와 연결 가능한 PDA, 이동통신 단말, PMP, 스마트 폰 중 어느 하나일 수 있다.
모바일 단말기(2)는 위성(1)으로부터 수신된 GPS 신호가 인식 가능한 지역에서 GPS 신호로부터 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력하고, GPS 신호가 인식 가능하지 않은 지역에서 내부에 저장된 전자지도 또는 맵 데이터베이스(2)에서 제공된 전자지도에 사용자가 지정한 초기 위치를 기준으로 관성 항법을 적용해 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력한다. 이때, 모바일 단말기(2)는 내부에 저장된 전자지도가 없는 경우 맵 데이터베이스(3)로 전자지도의 전송을 요청해서 수신할 수 있다.
모바일 단말기(2)는 관성 항법을 적용하기 위해서 측정되는 각속도센서(자이로 센서) 및 가속도센서를 이용하여 각속도 및 가속도를 측정한다. 그러나 가속도 센서는 시간에 따라 적분하는 과정에서 가속도 센서가 내재적으로 갖고 있는 에러들(inherent errors)이 누적되어 결국 계산된 위치와 많은 차이를 발생시킬 수 있다. 즉 가속도 센서의 오프 셋(off-set)은 가속도가 가해지지 않은 상태에서의 가속도의 출력을 말하는데 이 값은 이상적으로 0이어야 한다. 그러나 이러한 오프셋은 가속도 센서를 구현하는데 있어서의 물리적인 한계로 인하여 약간의 오차가 발생하고 시간 또는 온도 등에 따라 약간씩 변화하기도 한다. 이와 같이 천천히 표류하는 가속도 센서의 오프셋의 값을 드리프트(drift) 라 한다. 이 드리프트로 인해서 계산된 위치와 실제 위치 사이에 많은 차이가 발생할 수 있다.
따라서 이러한 계산된 위치와 실제 위치 사이의 차이는 보정되어야 하는데, 이 차이의 보정은 모바일 단말기(2)에서 다음과 같이 수행될 수 있다.
즉, 모바일 단말기(2)는, 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받고, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
또한 모바일 단말기(2)는 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출한다. 모바일 단말기(2)는 상기 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산한다. 이후, 모바일 단말기(2)는 상기 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
한편 맵 데이터베이스(3)는 모바일 단말기(2)와 네트워크를 통해 연결되며, 모바일 단말기(2)의 위치 파악에 필요한 적어도 하나의 전자지도를 구비하며, 모바일 단말기(2)의 전자지도의 전송 요청에 따라 해당 전자지도를 모바일 단말기(2)로 전송한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기의 구성을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기(2)는 GPS 신호 수신모듈(21), 관성센서 모듈(22), 맵 저장부(23), 입력부(24), 출력부(25) 및 제어부(26)를 포함할 수 있다.
GPS 신호 수신모듈(21)은 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 제어부(26)에 전송한다.
관성 센서 모듈(22)은 공간상에서 움직이는 모바일 단말기(2)의 각속도 및 가속도를 측정하여 제어부(26)에 전송한다. 즉, 관성 센서 모듈(22)는 가속도 센서 및 자이로 센서를 포함하며, 각각 자이로 센서 및 가속도 센서를 이용하여 측정된 각속도 및 가속도를 제어부(26)에 전송한다.
맵 저장부(23)는 전자 지도를 저장한다.
입력부(24)는 사용자가 전자 지도상에 지정한 사용자의 초기 위치를 입력받아 제어부(26)에 전송한다.
출력부(25)는 상기 초기 위치를 지정받기 위해 전자지도를 출력하거나 GPS 신호 수신부(21)에 수신된 GPS 신호에 의해 추정된 모바일 단말기의 위치 또는 관성 센서모듈(22)에서 측정된 각속도 및 가속도에 의해 추정된 사용자의 위치를 전자 지도상에 정합 하여 출력한다.
제어부(26)는 GPS 신호가 인식 가능한 지역에서 GPS 신호 수신부(21)에 수신된 GPS 신호를 이용하여 사용자의 위치를 추정하고, GPS 신호 수신부(21)에 GPS 신호가 인식 가능하지 않은 지역에서 전자 지도상에 사용자가 지정한 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 센서모듈(22)에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정한다.
한편, 가속도 센서는 시간에 따라 적분하는 과정에서 가속도 센서가 내재적으로 갖고 있는 에러들(inherent errors)이 누적되어 결국 계산된 위치와 많은 차이를 발생시킬 수 있다. 따라서 이에 대한 보정이 이루어져야 하는데, 이 보정은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
즉, 제어부(26)는 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받는다. 제어부(26)는 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈(22)에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
또한 제어부(26)는 사용자가 지정한 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈(22)에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출한다. 제어부(26)는 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 상기 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기(2)는 통신부(27)를 더 포함할 수 있다.
통신부(27)는 네트워크를 통해, 모바일 단말기(2)의 위치 파악을 위한 적어도 하나의 전자지도를 저장한 맵 데이터 베이스와 통신을 수행하는 장치로서, 액세스 포인트(access point: 접근성)와의 데이터 통신을 수행하는 유무선 랜카드가 될 수 도 있고 모바일 셀룰러 통신을 수행하기 위한 CDMA 모듈 또는 Wibro 통신을 위한 Wibro 모듈이 될 수 있다. 이 통신부(27)를 둔 이유는 맵 저장부(23)에 저장된 전자지도가 없는 경우 제어부(26)가 맵 데이터베이스(3)에 전자지도를 요청하기 위해서이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말기의 위치인식방법에 대한 플로차트이다.
도시된 바와 같이 모바일 단말기는 위성으로부터 GPS 신호를 수신한다(S1).
모바일 단말기는 GPS 신호가 인식 가능한가를 확인한다(S2).
모바일 단말기는 GPS 신호가 인식 가능하지 않으면 내부에 전자지도가 저장되어 있는가를 확인한다(S4).
모바일 단말기는 전자지도가 저장된 경우 상기 저장된 전자지도상에 사용자가 지정한 초기위치를 입력받고(S6), 상기 전자지도가 저장되지 않은 경우 네트워크에 연결된 맵 데이터베이스로부터 전자지도를 수신하고 수신된 전자지도상에 사용자가 지정한 초기위치를 입력받는다(S5).
이후, 모바일 단말기는 입력된 초기 위치를 기준으로 관성 센서 모듈을 이용하여 각속도 및 가속도를 측정해서 사용자의 위치를 추정하고 상기 추정된 사용자의 위치를 상기 저장된 전자지도 또는 상기 수신된 전자지도상에 정합 하여 출력한다(S7).
한편, 모바일 단말기는 GPS 신호가 인식 가능한 경우 해당 GPS 신호를 이용하여 사용자의 위치를 추정해서 전자지도에 정합하여 출력한다. 이때 전자지도는 모바일 단말기 내부에 저장된 전자지도이거나 맵 데이터베이스에서 수신된 전자지도일 수 있다.
한편, 가속도 센서는 시간에 따라 적분하는 과정에서 가속도 센서가 내재적으로 갖고 있는 에러들(inherent errors)이 누적되어 결국 계산된 위치와 많은 차이를 발생시킬 수 있다. 따라서 이에 대한 보정이 이루어져야 하는데, 이 보정은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
이를 위해서 모바일 단말기의 위치인식방법에서, 모바일 단말기가 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받고, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
또한 모바일 단말기는, 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출하고, 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 위성으로부터 수신되는 GPS 신호가 인식 가능한 지역에서 GPS 신호로부터 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력하고, GPS 신호가 인식 가능하지 않은 지역에서 내부에 저장된 전자지도 또는 맵 데이터베이스에서 제공된 전자지도에 사용자가 지정한 초기 위치를 기준으로 관성 항법을 적용해 추정된 사용자의 위치를 전자지도에 정합 하여 출력하는 모바일 단말기; 와
    상기 모바일 단말기와 네트워크를 통해 연결되며, 상기 모바일 단말기의 위치 파악에 필요한 적어도 하나의 전자지도를 구비하는 맵 데이터베이스를 포함하는, 위치인식 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는, 상기 내부에 저장된 전자지도가 없는 경우 상기 맵 데이터베이스로 전자지도의 전송을 요청해서 수신하는, 위치인식 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는,
    상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받고, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력하는, 위치인식 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는,
    상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출하고, 상기 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 상기 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력하는, 위치인식 시스템.
  5. 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 신호 수신모듈;
    공간상에서 움직이는 모바일 단말기의 각속도 및 가속도를 측정하는 관성 센서모듈;
    전자 지도를 저장하는 맵 저장부;
    사용자가 전자 지도상에 지정한 사용자의 초기 위치를 입력받는 입력부;
    상기 초기 위치를 지정받기 위해 전자지도를 출력하거나 상기 GPS 신호 수신부에 수신된 GPS 신호에 의해 추정된 모바일 단말기의 위치 또는 관성 센서모듈에서 측정된 각속도 및 가속도에 의해 추정된 사용자의 위치를 전자 지도상에 정합 하여 출력하는 출력부; 및
    상기 GPS 신호가 인식 가능한 지역에서 상기 GPS 신호 수신부에 수신된 GPS 신호를 이용하여 사용자의 위치를 추정하고, 상기 GPS 신호가 인식가능하지 않은 지역에서 전자 지도상에 사용자가 지정한 사용자의 초기 위치를 기준으로 상기 관성 센서모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하는 제어부를 포함하는, 모바일 단말기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는,
    네트워크를 통해, 상기 모바일 단말기의 위치 파악을 위한 적어도 하나의 전자지도를 저장한 맵 데이터 베이스와 통신하는 통신부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 맵 저장부에 저장된 전자지도가 없는 경우 상기 통신부를 통해서 맵 데이터베이스에 전자지도의 전송을 요청하는, 모바일 단말기.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받고, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력하는, 모바일 단말기.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출하고, 상기 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산하고, 상기 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력하는, 모바일 단말기.
  9. 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 단계;
    상기 GPS 신호가 인식가능한가를 확인하는 단계;
    상기 GPS 신호가 인식 가능하지 않으면 내부에 전자지도가 저장되어 있는가를 확인하는 단계;
    상기 전자지도가 저장된 경우 상기 저장된 전자지도상에 사용자가 지정한 초기위치를 입력받고, 상기 전자지도가 저장되지 않은 경우 네트워크에 연결된 맵 데이터베이스로부터 전자지도를 수신하고 수신된 전자지도상에 사용자가 지정한 초기위치를 입력받는 단계; 및
    상기 입력된 초기 위치를 기준으로 관성 센서 모듈을 이용하여 각속도 및 가속도를 측정하고, 상기 측정된 각속도 및 가속도를 이용하여 사용자의 위치를 추정하고 상기 추정된 사용자의 위치를 상기 저장된 전자지도 또는 상기 수신된 전자지도상에 정합 하여 출력하는 단계를 포함하는, 모바일 단말기의 위치인식방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기의 위치인식방법은,
    상기 GPS 신호가 인식 가능한 경우 해당 GPS 신호를 이용하여 사용자의 위치를 추정해서 상기 저장된 전자지도 또는 상기 수신된 전자지도상에 정합 하여 출력하는 단계를 더 포함하는, 모바일 단말기의 위치인식방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기의 위치인식방법은,
    상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후부터 일정 주기마다 사용자에게 사용자의 현재 위치 지정을 요청하여 입력받거나 상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성 항법이 적용된 후 사용자가 직접 지정한 현재 위치를 입력받는 단계; 와
    상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치 대신에, 상기 요청에 따라 입력된 사용자의 현재 위치 또는 상기 직접 입력된 사용자의 현재 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정된 각속도 및 가속도를 이용해서 사용자의 위치를 추정하여 전자지도에 정합 하여 출력하는 단계를 더 포함하는, 모바일 단말기의 위치인식방법.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기의 위치인식방법은,
    상기 지정된 사용자의 초기 위치를 기준으로 관성센서 모듈에서 측정되는 각속도 중 임의의 축에 대한 각속도가 0이 되는 영교차 시간을 추출하는 단계;
    상기 초기 위치를 기준으로 측정되는 가속도로부터 운동 속도를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 운동 속도를 상기 영교차 시간의 구간별로 사용자의 위치를 이용하여, 상기 초기 위치를 기준으로 하여 측정된 각속도 및 가속도에 의해서 추정된 사용자의 위치를 보정해서 전자지도에 정합 하여 출력하는 단계를 더 포함하는, 모바일 단말기의 위치인식방법.
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