KR20130030378A - 측위 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

측위 방법 및 장치를 개시한다.
측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성하는 수집부; 상기 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성하는 분석부; 기 저장된 전파 환경 정보, 상기 분석 결과 정보 및 상기 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하는 현재 위치 제공부; 상기 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치로 상기 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하는 정보 요청부; 및 상기 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 상기 현재 위치 정보를 출력하는 위치 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치를 제공한다.
본 실시예에 의하면, 단말기에서 서버를 이용하지 않고 측위 서비스를 제공하는 과정에서, 단말기를 통해 수집된 정보를 분석하여 현재 위치를 산출하며, 산출된 현재 위치에 근거하여 필요한 데이터를 추가적으로 제공받아 정확한 위치 기반 서비스가 구현되도록 하는 효과가 있다.

Description

측위 방법 및 장치{Method And Apparatus for Measuring Position}
본 실시예는 측위 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 단말기에서 서버를 이용하지 않고 측위 서비스를 제공하는 과정에서, 단말기를 통해 수집된 정보를 분석하여 현재 위치를 산출하며, 산출된 현재 위치에 근거하여 필요한 데이터를 추가적으로 제공받아 정확한 위치 기반 서비스가 구현되도록 하는 측위 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
컴퓨터, 전자, 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선통신 서비스가 제공되고 있다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 써킷(Circuit) 데이터, 패킷(Packet) 데이터 등과 같은 데이터를 송신하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.
이동통신 단말기를 이용한 다양한 무선 인터넷 서비스 중 특히, 위치기반 서비스(LBS: Location Based Service)는 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다. 위치기반 서비스는 휴대폰 및 PDA(Personal Digital Assistant) 등 이동통신 단말기의 위치를 파악하고, 파악된 위치와 관련된 부가 정보를 제공하는 통신 서비스를 말한다. 위치기반 서비스 제공을 위한 위치 측정 기술은 이동통신 단말기의 위치를 측정하기 위하여 이동통신망의 기지국의 셀 반경인 전파환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(Network Based) 방식과 이동통신 단말기에 탑재된 GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용한 핸드셋 기반(Handset Based) 방식, 그리고 이들 두 가지 방식을 혼합한 혼합(Hybrid) 방식으로 분류된다.
이러한 방식 중, GPS 음영지역에서 네트워크 기반 측위 기술이 점점 많이 활용되고 있는 추세이다. 하지만, 네트워크 기반 측위 기술은 중계기 환경 등으로 인해 측위 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있으며, 서버의 통신 상태에 따라 지연이 발생하는 문제가 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 실시예는, 단말기에서 측위 서비스를 제공하는 과정에서, 산출된 현재 위치에 근거하여 필요한 데이터를 추가적으로 제공받아 정확한 위치 기반 서비스가 구현되도록 하는 측위 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 실시예의 일 측면에 의하면, 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성하는 수집부; 상기 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성하는 분석부; 기 저장된 전파 환경 정보, 상기 분석 결과 정보 및 상기 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하는 현재 위치 제공부; 상기 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치로 상기 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하는 정보 요청부; 및 상기 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 상기 현재 위치 정보를 출력하는 위치 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치를 제공한다.
또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성하는 수집 과정; 상기 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성하는 분석 과정; 기 저장된 전파 환경 정보, 상기 분석 결과 정보 및 상기 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하는 현재 위치 제공 과정; 상기 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치로 상기 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하는 정보 요청 과정; 및 상기 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 상기 현재 위치 정보를 출력하는 위치 출력 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 단말기에서 서버를 이용하지 않고 측위 서비스를 제공하는 과정에서, 단말기를 통해 수집된 정보를 분석하여 현재 위치를 산출하며, 산출된 현재 위치에 근거하여 필요한 데이터를 추가적으로 제공받아 정확한 위치 기반 서비스가 구현되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 서버를 이용하지 않고 단말기 자체적으로 측위를 수행하므로, 서버와의 통신 상태로 인한 지연이 발생하지 않을 뿐만 아니라 서버 측의 부하가 감소되는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 단말기에서 측위에 필요한 데이터만을 수신하고, 이를 캐쉬에 임시 저장할 수 있으므로, 단말기는 현재 위치에 근거한 데이터만을 저장하므로, 단말기 내에 저장공간에 크게 영향을 받지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 측위 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 실시예에 따른 단말기를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 실시예에 따른 데이터베이스를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 4는 본 실시예에 따른 측위 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5는 본 실시예에 따른 추가 맵 데이터를 요청하는 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 6은 본 실시예에 따른 추가 맵 데이터 요청 신호에 포함된 파라미터의 예시도,
도 7은 본 실시예에 따른 추가 맵 데이터 응답 신호에 포함된 파라미터의 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시예에 기재된 격자 셀 이란 파일롯 셀(pCell: pilot Cell, 이하 "pCell"이라 칭함)의 개념으로서, 네트워크 기반 또는 무선랜 기반의 측위 시 위치 측정 서비스 대상 지역을 정해진 크기의 격자 단위로 분할하고 각 격자를 pCell로 정의하여 정의된 pCell 별로 측위 결과인 전파 환경 정보를 데이터베이스로 구축해두고 이를 위치 결정에 이용하는 측위 방식을 말한다.
도 1은 본 실시예에 따른 측위 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 측위 시스템은 단말기(110), 측위 애플리케이션(112), 통신망(120) 및 맵 제공 장치(130)를 포함한다. 본 실시예에서는 측위 시스템인 단말기(110), 통신망(120) 및 맵 제공 장치(130)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 측위 시스템에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
단말기(110)는 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행하기 위한 무선통신 모듈을 구비한 단말기로서, 구비된 무선통신 모듈을 이용하여 통신망(120)과 연동하며 무선 통신으로 통상적인 음성 통화 및 데이터 통신을 수행한다. 단말기(110)는 통신망(120)을 이용하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 무선통신 처리부를 구비할 뿐만 아니라, 이와 별도로 GPS 모듈, 근거리 통신 모듈을 포함한다. 여기서, 근거리 통신 모듈은 와이파이(Wi-Fi) 모듈을 포함하는 무선랜 모듈, 블루투스(Bluetooth) 모듈, 적외선(IrDA) 통신 모듈, 지그비(ZigBee) 모듈 및 RFID(Radio Frequency IDentification) 모듈 중 적어도 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 단말기(110)는 구비된 무선통신 처리부 및 근거리 통신부를 통해 GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수집한 수집 정보를 생성할 수 있다.
단말기(110)가 구비한 각 통신 모듈에 대해 설명하자면, 단말기(110)는 구비된 무선통신 처리부를 이용하여 통신망(120)과 음성 또는 데이터 통신을 수행할 수 있으며, 연동하는 통신망(120)의 기지국 정보를 이용하여 기지국 기반의 측위를 수행할 수 있다. 또한, 단말기(110)는 구비된 무선랜 모듈을 이용하여 주변에 인식되는 AP(Access Point)를 통해 인터넷망에 접속하여 각종 웹 페이지 데이터를 수신할 수 있는 단말기이다. 여기서, AP는 데이터 통신을 연결하는 장치로서, 송신측 정보에서 수신측 주소를 읽고 가장 적절한 통신 통로를 지정한 후 다른 통신망으로 전송할 수 있는 장치를 말한다. 즉, AP는 데이터 패킷의 위치를 추출하며, 추출된 위치에 대한 최상의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달할 수 있으며, 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수도 있다. 본 실시예에서 AP는 라우터(Router), 리피터(Repeater), 중계기 및 브릿지(Bridge)를 포함한 개념으로 사용할 수 있다. 한편, 단말기(110)는 통신하는 AP로부터 무선랜 환경 정보를 수집하여 무선랜 기반의 측위를 수행할 수 있다. 여기서, 무선랜 환경 정보는 무선랜 신호를 중계하는 AP에 대한 맥 어드레스(MAC Address), 맥 어드레스 별 수신 신호 세기(RSS: Received Signal Strength), AP 채널(Channel) 정보, AP 주파수(Frequency) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 정보이다. 또한, 단말기(110)는 구비된 GPS 모듈을 이용하여 하나 이상의 GPS(Global Positioning System) 위성으로부터 수신한 GPS 전파 신호로부터 항법 데이터(Navigation Data)를 추출하여 GPS 기반 측위를 수행할 수 있다.
또한, 단말기(110)는 측위 수행을 위한 측위 애플리케이션(112)을 탑재하며, 탑재된 측위 애플리케이션(112)을 이용하여 GPS 기반 측위, 무선랜 기반 측위, 실내 위치 기반 측위 및 기지국 기반 측위 중 적어도 하나 이상의 측위를 수행할 수 있다. 즉, 사용자가 측위를 필요로 하는 측위 애플리케이션(112)을 구동한 경우에 사용자의 명령 또는 조작에 의해 측위 애플리케이션(112)을 구동하고, GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수집한 수집 정보를 이용하여 측위를 수행할 수 있다. 이러한 측위를 위해 단말기(110)는 측위 애플리케이션(112)을 탑재할 수 있다. 이러한, 측위 애플리케이션(112)은 단말기(110)에 측위와 관련된 서비스를 제공하는 애플리케이션으로서 예컨대, 네비게이션 애플리케이션, 친구찾기 애플리케이션 등의 형태로 탑재될 수 있다. 측위 애플리케이션(112)의 동작을 위해 단말기(110)는 측위 애플리케이션(112)을 애플리케이션 스토어 장치로부터 다운로드하여 인스톨한 후 이를 이용하여 측위 관련 서비스를 제공받을 수 있다. 여기서, 측위 애플리케이션(112)은 단말기(110)가 스마트 폰인 경우 측위를 필요로 하는 애플리케이션은 애플리케이션 스토어 장치를 통해 다운로드할 수 있는 애플리케이션일 수 있으며, 단말기(110)가 피쳐 폰(Feature Phone)인 경우 측위 애플리케이션(112)은 통신사 서버를 통해 다운로드된 VM(Virtual Machine) 상에 구동될 수 있는 애플리케이션일 수 있다.
이러한, 단말기(110)는 무선통신 모듈, GPS 모듈이 탑재된 스마트 폰(Smart Phone), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북 및 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 등 중 어느 하나일 수 있으며, 위치기반 서비스를 이용하기 위한 어플리케이션을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다.
한편, 단말기(110)는 통신망(120)을 경유하여 맵 제공 장치(130)와 연동하는 데, 맵 제공 장치(130)로부터 맵 데이터 및 로컬(Local) DB 정보를 수신하여 캐쉬(Cache) 형태로 저장할 수 있으며, 캐쉬 형태의 맵 데이터 및 로컬 DB 정보를 이용하여 자체적으로 측위를 수행할 수 있다. 여기서, 로컬 DB 정보는 단말기(110)의 저장부 내에 저장된 정보로서, 무선랜 전파 환경 정보에 포함되는 해당 AP에 대한 맥 어드레스(Mac Address) 정보, 위경도 정보, AP 개수 정보, 식별 정보(SSID), 수신 신호 세기 정보(RSSI), 주파수 정보(Channel) 중 적어도 하나 이상의 정보와 기지국 전파 정보에 포함되는 현재 서비스 중인 시스템의 정보는 시스템 ID(SID: System ID), NID(Network ID), BSID(Base Station ID), 기지국 섹터 번호(Ref_PN: Reference PN), Ref_PN 내의 파일롯 페이즈, 신호 세기 중 적어도 하나 이상의 정보 일 수 있다.
본 실시예에 따른 단말기(110)는 맵 제공 장치(130)로부터 수신된 메시지를 이용하여, 측위에 필요한 전파 환경 정보 및 지도 데이터를 다운로드한다. 이후, 단말기(110)는 사용자의 명령 또는 요청에 의한 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성하고, 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성하며, 기 저장된 전파 환경 정보, 분석 결과 정보 및 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하고, 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하며, 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 현재 위치 정보를 출력한다.
한편, 단말기(110)는 기 저장된 전파 환경 정보를 저장하되, 전파 환경 정보를 각각의 셀 ID에 매칭하여 저장하며, 각각의 셀 ID에 각각의 셀 ID를 갖는 격자 셀로 구분하는 데이터베이스(270)를 포함하며, 이러한, 데이터베이스(270)를 이용하여 현재 위치 정보를 산출한다. 이때, 데이터베이스(270)에 저장된 격자 셀은 주변 영역과 중앙 영역으로 구분되되, 주변 영역은 좌상 영역(Ⅰ 영역), 중상 영역(Ⅱ 영역), 우상 영역(Ⅲ 영역), 좌중 영역(Ⅳ 영역), 우중 영역(Ⅵ 영역), 좌하 영역(Ⅶ 영역), 중하 영역(Ⅷ 영역), 우하 영역(Ⅸ 영역)으로 구분되고, 중앙 영역은 중중 영역(Ⅴ 영역)으로 구분된다. 이때, 격자 셀은 기 저장된 맵 데이터의 일부를 격자로 구분한 영역이며, 별도의 셀 ID가 부여된다.
여기서, 단말기(110)에 기 저장된 맵 데이터와 데이터베이스(270)에 저장된 격자 셀과 관계에 대해 정의하자면 다음과 같다. 단말기(110)에 기 저장된 맵 데이터는 단말기(110) 상에 디스플레이되는 데이터를 의미하며, 격자 셀은 이러한 맵 데이터의 일부를 각각의 셀 ID를 갖는 격자 셀로 구분하고, 전파 환경 정보를 각각의 셀 ID에 매칭하여 저장한 데이터를 의미한다. 이때, 기 저장된 맵 데이터와 데이터베이스(270)에 저장된 격자 셀은 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다. 예컨대, 기 저장된 맵 데이터가 100×100인 것으로 가정하는 경우, 기 저장된 맵 데이터에 포함되는 격자 셀은 20×20일 수 있다. 즉, 100×100의 맵 데이터는 20×20의 격자 셀 25 개를 포함하는 형태로 구현될 수 있을 것이다. 물론, 격자 셀이 100×100으로 구현되고, 격자 셀에 포함되는 맵 데이터가 20×20으로 구현되어 100×100의 격자 셀이 20×20의 맵 데이터 25 개를 포함하는 형태로 구현될 수도 있다.
이후, 단말기(110)가 데이터베이스(270)를 이용하여 추가 맵 데이터를 요청하는 과정에 대해 보다 구체적으로 설명하자면, 단말기(110)는 데이터베이스(270)에서 구분된 주변 영역과 현재 위치 정보의 비교를 통해, 현재 위치 정보가 기 설정된 범위(Range)를 벗어나는지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 추가 맵 데이터를 요청한다. 이때, 단말기(110)는 현재 위치 정보에 해당하는 현재 위치 좌표값(xp, yp)과 주변 영역에 해당하는 모서리 좌표값(xi,yi), i=1,2,3,4을 상호 비교하여 현재 위치 좌표값이 해당하는 기 설정된 케이스 정보를 추출하고, 추출된 기 설정된 케이스 정보를 이용하여 기 설정된 범위를 확인한다.
여기서, 기 설정된 케이스 정보는 [표 1]과 같다.
Figure pat00001
(T: 임계치(Threshold)값)
또한, 단말기(110)는 [표 2]를 이용하여 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보에 근거하여 현재 위치 좌표값이 해당하는 영역 및 이동 방향을 확인하며, 이에 따른 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청할 수 있다.
Figure pat00002
이하, [표 2]를 근거로 단말기(110)가 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청하는 과정에 대해 설명하자면 다음과 같다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 2 케이스 정보(C2) 및 제 3 케이스 정보(C3)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 Ⅰ 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북서쪽 방향인 것으로 확인하여 북서쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 2 케이스 정보(C2)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 중상 영역(Ⅱ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북쪽 방향인 것으로 확인하여 북쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다.
단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1) 및 제 2 케이스 정보(C2)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 우상 영역(Ⅲ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북동쪽 방향인 것으로 확인하여 북동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 3 케이스 정보(C3)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 좌중 영역(Ⅳ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 서쪽 방향인 것으로 확인하여 서쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보가 없는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 중중 영역(Ⅴ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 정지 상태인 것으로 확인하여 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청하지 않는다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 우중 영역(Ⅵ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 동쪽 방향인 것으로 확인하여 동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다.
단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 3 케이스 정보(C3) 및 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 좌하 영역(Ⅶ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남서쪽 방향인 것으로 확인하여 남서쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 중하 영역(Ⅷ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남쪽 방향인 것으로 확인하여 남쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1) 및 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 우하 영역(Ⅸ영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남동쪽 방향인 것으로 확인하여 남동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 요청한다.
한편, 이러한, 단말기(110)는 추가 맵 데이터가 구비된 저장부 내의 캐쉬(Cache)에 기 저장되어 있는 경우, 캐쉬에 기 저장된 추가 맵 데이터를 불러(Loading)올 수 있다.
또한, 단말기(110)가 추가 맵 데이터를 요청 및 수신하는 과정에 대해 설명하면, 단말기(110)는 추가 맵 데이터 요청을 위해 맵 제공 장치(130)로 격자 셀 타입 정보(pCell_Type), 맵 타입(Map_Type) 정보, 위도(Longitude) 정보, 경도(Latitude) 정보 및 인접 맵(Req_Map) 정보 중 적어도 하나 이상의 요청 정보를 포함하는 추가 맵 데이터 요청 신호를 전송한다. 이후, 단말기(110)는 맵 제공 장치(130)로부터 맵 데이터 요청 신호에 대응하는 카운터(Count) 정보, 위도(Longitude) 정보, 경도(Latirude) 정보, 범위(Range) 정보, 전송 데이터베이스(No_of_Type) 개수 정보, 격자 셀 데이터베이스 종류(pCell_Type) 정보, 해당 격자 셀 데이터베이스(pCell_Data) 정보, 맵 타입(Map_Type) 정보 및 맵 데이터(Map_Data) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 맵 데이터 응답 신호를 수신한다.
또한, 단말기(110)는 현재 위치 정보를 제공하는 과정에 대해 추가 설명하면, 단말기(110)는 측위 요청 신호에 포함된 서비스 타입(Service Type) 정보를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 현재 위치 정보를 산출한다. 여기서, 서비스 타입 정보는 사용자 선택에 의한 정보로 설정되되, 일회 측위 정보 또는 연속 측위 정보로 구분되는 정보이다. 이때, 단말기(110)는 서비스 타입 정보가 연속 측위 정보인 경우, 일정한 주기로 현재 위치 정보를 산출한다.
한편, 단말기(110)에서 생성하는 수집 정보는 GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다. 이때, 단말기(110)는 분석 결과 정보에 포함된 기 설정된 측위 우선 순위 정보에 해당하는 측위 방식으로 현재 위치를 산출하되, GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 어느 하나의 정보를 이용하여 현재 위치 정보를 산출한다. 여기서, 기 설정된 측위 우선 순위 정보는 GPS 기반 측위, 무선랜 기반 측위, 실내 위치 기반 측위 및 기지국 기반 측위 중 적어도 하나 이상의 측위 순위를 갖는다. 또한, 단말기(110)는 현재 위치 정보의 출력을 위해 산출된 현재 위치 정보에 근거하여 단말기(110)가 위치한 지역이 실내 또는 실외 지역인지의 여부를 확인하고, 확인 결과 정보에 따른 지도 데이터 상에 현재 위치 정보를 출력한다.
한편, 본 실시예에서는 단말기(110)가 측위 애플리케이션(112)을 탑재하여 측위를 수행하는 것으로 기재하고 있으나, 이러한, 동작 과정은 측위 애플리케이션(112)만으로 구현 가능하다. 즉, 측위 애플리케이션(112)만으로 사용자의 명령 또는 요청에 의한 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성하고, 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성하며, 기 저장된 전파 환경 정보, 분석 결과 정보 및 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하고, 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하며, 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 현재 위치 정보를 출력하는 기능을 구현이 가능하며, 탑재된 어떠한 단말기에서도 실행 가능하다.
통신망(120)은 인터넷망, 인트라넷망, 이동통신망, 위성 통신망 등 다양한 유무선 통신 기술을 이용하여 인터넷 프로토콜로 데이터를 송수신할 수 있는 망을 말한다. 또한, 통신망(120)은 맵 제공 장치(130)와 결합되어 하드웨어, 소프트웨어 등의 컴퓨팅 자원을 저장하고, 클라이언트가 필요로 하는 컴퓨팅 자원을 해당 단말기(110)로 제공할 수 있는 클라우드 컴퓨팅망을 포함할 수 있다. 여기서, 클라우드 컴퓨팅이란 정보가 인터넷 상의 서버에 영구적으로 저장되고, 데스크톱, 태블릿 컴퓨터, 노트북, 넷북, 스마트폰 등의 클라이언트 단말기에는 일시적으로 보관되는 컴퓨터 환경을 의미하며, 클라우드 컴퓨팅은 이용자의 모든 정보를 인터넷 상의 서버에 저장하고, 이 정보를 각종 IT 기기를 통하여 언제 어디서든 이용할 수 있도록 하는 컴퓨터 환경 접속망을 의미한다. 이러한, 통신망(120)은 LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네크워크뿐만 아니라, CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications), LTE(Long Term Evolution), EPC(Evolved Packet Core) 등의 네트워크와 향후 구현될 차세대 네트워크 및 클라우드 컴퓨팅 네트워크를 통칭하는 개념이다.
맵 제공 장치(130)는 하드웨어적으로는 통상적인 웹서버(Web Server) 또는 네트워크 서버와 동일한 구성을 하고 있다. 그러나, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등 여하한 언어를 통하여 구현되는 프로그램 모듈(Module)을 포함한다. 맵 제공 장치(130)는 웹서버 또는 네트워크 서버의 형태로 구현될 수 있으며, 웹서버는 일반적으로 인터넷과 같은 개방형 컴퓨터 네트워크를 통하여 불특정 다수 클라이언트 및/또는 다른 서버와 연결되어 있고, 클라이언트 또는 다른 웹서버의 작업수행 요청을 접수하고 그에 대한 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템 및 그를 위하여 설치되어 있는 컴퓨터 소프트웨어(웹서버 프로그램)를 뜻하는 것이다. 그러나, 전술한 웹서버 프로그램 이외에도, 웹서버상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program)과 경우에 따라서는 내부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스를 포함하는 넓은 개념으로 이해되어야 할 것이다. 이러한 맵 제공 장치(130)는 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(DOS), 윈도우(Windows), 리눅스(Linux), 유닉스(UNIX), 매킨토시(Macintosh)등의 운영체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 웹서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있으며, 대표적인 것으로는 윈도우 환경에서 사용되는 웹사이트(Website), IIS(Internet Information Server)와 유닉스환경에서 사용되는 CERN, NCSA, APPACH등이 이용될 수 있다. 또한, 맵 제공 장치(130)는 측위를 위한 데이터를 전송하기 위한 인증 시스템 및 결제 시스템과 연동할 수도 있다. 또한, 맵 제공 장치(130)는 측위 서비스 제공에 따른 회원 가입 정보를 분류하여 저장시키고 관리할 수 있다.
본 실시예에 따른 맵 제공 장치(130)는 단말기(110)로부터 추가 맵 데이터 요청 신호를 수신하는 경우, 단말기(110)로 맵 데이터 요청 신호에 대응하는 추가 맵 데이터 응답 신호를 전송한다. 여기서, 추가 맵 데이터 요청 신호는 격자 셀 타입 정보, 맵 타입 정보, 위도 정보, 경도 정보 및 인접 맵 정보 중 적어도 하나 이상의 요청 정보를 포함하며, 추가 맵 데이터 응답 신호는 해당 맵 데이터를 기본으로 포함하며, 그와 관련된 파라미터로서 카운터 정보, 위도 정보, 경도 정보, 범위 정보, 전송 데이터베이스 개수 정보, 격자 셀 데이터베이스 종류 정보, 해당 격자 셀 데이터베이스 정보, 맵 타입 정보 및 맵 데이터 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.
도 2는 본 실시예에 따른 단말기를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 단말기(110)는 다운로드부(210), 수집부(220), 분석부(230), 현재 위치 제공부(240), 정보 요청부(250), 위치 출력부(260) 및 데이터베이스(270)를 포함한다. 본 실시예에서는 단말기(110)가 다운로드부(210), 수집부(220), 분석부(230), 현재 위치 제공부(240), 정보 요청부(250), 위치 출력부(260) 및 데이터베이스(270)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 단말기(110)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
한편, 단말기(110)는 통신망(120)을 이용하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 무선통신 처리부를 구비할 뿐만 아니라, 이와 별도로 GPS 모듈, 근거리 통신 모듈을 포함한다. 여기서, 근거리 통신 모듈은 와이파이 모듈을 포함하는 무선랜 모듈, 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, 지그비 모듈 및 RFID 모듈 중 적어도 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 단말기(110)는 구비된 무선통신 처리부 및 근거리 통신부를 통해 GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수집한 수집 정보를 생성할 수 있다. 또한, 단말기(110)는 기본적인 구동을 위한 OS(Operating System)을 포함하며 측위 수행을 위해 로케이션 에이젼트(Location Agent), 맵 데이터(Map Data), 격자 셀 데이터베이스(pCell DB)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 측위 애플리케이션(112)은 도 2에 도시된 다운로드부(210), 수집부(220), 분석부(230), 현재 위치 제공부(240), 정보 요청부(250), 위치 출력부(260) 및 데이터베이스(270)로 구현될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 다운로드부(210), 수집부(220), 분석부(230), 현재 위치 제공부(240), 정보 요청부(250), 위치 출력부(260) 및 데이터베이스(270)는 단말기(110)에 특정 모듈 형태로도 구현 가능하지만, 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체인 측위 애플리케이션(112)으로도 구현 가능할 것이다.
다운로드부(210)는 맵 제공 장치(130)로부터 수신된 메시지를 이용하여, 측위에 필요한 전파 환경 정보 및 지도 데이터를 다운로드한다. 수집부(220)는 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성한다. 여기서, 수집 정보는 GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수집한 정보이다. 분석부(230)는 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성한다.
현재 위치 제공부(240)는 기 저장된 전파 환경 정보, 분석 결과 정보 및 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출한다. 또한, 현재 위치 제공부(240)는 측위 요청 신호에 포함된 서비스 타입 정보를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 현재 위치 정보를 산출한다. 여기서, 서비스 타입 정보는 사용자 선택에 의한 정보로 설정되되, 일회 측위 정보 또는 연속 측위 정보로 구분되는 정보이다. 즉, 현재 위치 제공부(240)는 서비스 타입 정보가 연속 측위 정보인 경우, 일정한 주기로 현재 위치 정보를 산출한다. 또한, 현재 위치 제공부(240)는 분석부(230)의 분석 결과 정보에 포함된 기 설정된 측위 우선 순위 정보에 해당하는 측위 방식으로 현재 위치를 산출하되, GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 어느 하나의 정보를 이용하여 현재 위치 정보를 산출한다. 여기서, 기 설정된 측위 우선 순위 정보는 GPS 기반 측위, 무선랜 기반 측위, 실내 위치 기반 측위 및 기지국 기반 측위 중 적어도 하나 이상의 측위 순위를 갖는다.
정보 요청부(250)는 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 한다. 이때, 정보 요청부(250)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 정보 요청부(250)는 데이터베이스(270)에서 구분되는 주변 영역과 현재 위치 정보의 비교를 통해, 현재 위치 정보가 기 설정된 범위를 벗어나는지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 추가 맵 데이터를 요청한다. 즉, 정보 요청부(250)는 현재 위치 정보에 해당하는 현재 위치 좌표값(xp, yp)과 주변 영역에 해당하는 모서리 좌표값(xi,yi), i=1,2,3,4을 상호 비교하여 현재 위치 좌표값이 해당하는 기 설정된 케이스 정보를 추출하고, 추출된 기 설정된 케이스 정보를 이용하여 기 설정된 범위를 확인한다. 여기서, 기 설정된 케이스 정보는 [표 1]과 같다.
한편, 정보 요청부(250)는 [표 2]를 이용하여 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보에 근거하여 현재 위치 좌표값이 해당하는 영역 및 이동 방향을 확인하며, 이에 따른 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청할 수 있다. 이하, [표 2]를 근거로 정보 요청부(250)가 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청하는 과정에 대해 설명하자면 다음과 같다. 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 2 케이스 정보(C2) 및 제 3 케이스 정보(C3)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 좌상 영역(Ⅰ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북서쪽 방향인 것으로 확인하여 북서쪽 방향에 해당하는 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청한다. 또한, 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 2 케이스 정보(C2)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 중상 영역(Ⅱ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북쪽 방향인 것으로 확인하여 북쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 또한, 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1) 및 제 2 케이스 정보(C2)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 우상 영역(Ⅲ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북동쪽 방향인 것으로 확인하여 북동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다.
또한, 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 3 케이스 정보(C3)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 좌중 영역(Ⅳ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 서쪽 방향인 것으로 확인하여 서쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 또한, 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보가 없는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 중중 영역(Ⅴ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 정지 상태인 것으로 확인하여 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청하지 않는다. 또한, 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 우중 영역(Ⅵ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 동쪽 방향인 것으로 확인하여 동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 또한, 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 3 케이스 정보(C3) 및 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 좌하 영역(Ⅶ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남서쪽 방향인 것으로 확인하여 남서쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다.
또한, 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 중하 영역(Ⅷ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남쪽 방향인 것으로 확인하여 남쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 요청한다. 또한, 정보 요청부(250)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1) 및 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 데이터베이스(270)상에서 구분된 우하 영역(Ⅸ영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남동쪽 방향인 것으로 확인하여 남동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다.
또한, 정보 요청부(250)가 추가 맵 데이터를 요청 및 수신하는 과정에 대해 설명하면, 정보 요청부(250)는 맵 제공 장치(130)로 격자 셀 타입 정보, 맵 타입 정보, 위도 정보, 경도 정보 및 인접 맵 정보 중 적어도 하나 이상의 요청 정보를 포함하는 추가 맵 데이터 요청 신호를 전송한다. 정보 요청부(250)는 맵 제공 장치(130)로부터 맵 데이터 요청 신호에 대응하는 카운터 정보, 위도 정보, 경도 정보, 범위 정보, 전송 데이터베이스 개수 정보, 격자 셀 데이터베이스 종류 정보, 해당 격자 셀 데이터베이스 정보, 맵 타입 정보 및 맵 데이터 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 맵 데이터 응답 신호를 수신한다. 한편, 정보 요청부(250)는 추가 맵 데이터가 구비된 저장부 내의 캐쉬에 기 저장되어 있는 경우, 캐쉬에 기 저장된 추가 맵 데이터를 불러올 수 있다.
위치 출력부(260)는 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 현재 위치 정보를 출력한다. 또한, 위치 출력부(260)는 현재 위치 정보에 근거하여 단말기(110)가 위치한 지역이 실내 또는 실외 지역인지의 여부를 확인하고, 확인 결과 정보에 따른 지도 데이터 상에 현재 위치 정보를 출력한다.
데이터베이스(270)는 기 저장된 전파 환경 정보를 저장하되, 전파 환경 정보는 각각의 셀 ID에 매칭되어 저장되며, 각각의 셀 ID는 각각의 셀 ID를 갖는 격자 셀로 구분된다. 데이터베이스(270) 내의 격자 셀은 주변 영역과 중앙 영역으로 구분되되, 주변 영역은 좌상 영역(Ⅰ 영역), 중상 영역(Ⅱ 영역), 우상 영역(Ⅲ 영역), 좌중 영역(Ⅳ 영역), 우중 영역(Ⅵ 영역), 좌하 영역(Ⅶ 영역), 중하 영역(Ⅷ 영역), 우하 영역(Ⅸ영역)으로 구분되고, 중앙 영역은 중중 영역(Ⅴ 영역)으로 구분된다. 여기서, 격자 셀은 기 저장된 맵 데이터의 일부를 격자로 구분한 영역이며, 별도의 셀 ID가 부여된다.
즉. 단말기(110)에 기 저장된 맵 데이터는 단말기(110) 상에 디스플레이되는 데이터를 의미하며, 격자 셀은 이러한 맵 데이터의 일부를 각각의 셀 ID를 갖는 격자 셀로 구분하고 전파 환경 정보를 각각의 셀 ID에 매칭하여 저장한 데이터를 의미한다. 이때, 기 저장된 맵 데이터와 데이터베이스(270)에 저장된 격자 셀은 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다. 예컨대, 기 저장된 맵 데이터가 100×100인 것으로 가정하는 경우, 기 저장된 맵 데이터에 포함되는 격자 셀은 20×20일 수 있다. 즉, 100×100의 맵 데이터는 20×20의 격자 셀 25 개를 포함하는 형태로 구현될 수 있을 것이다. 물론, 격자 셀이 100×100으로 구현되고, 격자 셀에 포함되는 맵 데이터가 20×20으로 구현되어 100×100의 격자 셀이 20×20의 맵 데이터 25 개를 포함하는 형태로 구현될 수도 있다.
이러한, 데이터베이스(270)는 단말기(110) 내에 포함되어 구현된 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 단말기(110)의 외부에 별도의 장치로 구현될 수 있을 것이다. 데이터베이스(270)는 매번 측위된 측위 결과인 측위 결과 데이터를 기본 데이터로서 pCell ID별로 구분된 격자 셀을 저장하고 있으며, 격자 셀에 무선랜 전파 신호를 함께 매칭하여 저장한다. 즉, 데이터베이스(270)는 위치 측정 서비스 대상 지역을 정해진 크기의 격자 단위로 분할하고 각 격자를 pCell로 정의하여 정의된 pCell 별로 측위 결과를 저장한 DB로 구축된다.
여기서, 격자 셀은 특정 지역을 기 설정된 사이즈로 구분한 셀이며, 특정 지역에 위치하는 기지국에 대한 기지국 섹터 번호 및 PSC를 근거로 한 pCell ID를 포함한다. 즉, 격자 셀은 NxM의 사이즈로 설정될 수 있다. 예를 들어, 격자 셀이 100x100, 50x50, 30x30, 25x25, 20x20, 10x10, 5x5, 2x2 및 1x1 등의 정사각형 형태로 설정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 향후 최적화 작업을 통해 각 환경에 적합한 다양한 형태로 설정될 수 있다. 또한, 데이터베이스(270)는 기본적으로 현재 서비스 중인 시스템의 정보, 인접 기지국의 파일롯 신호, 신호 세기 등이다. 현재 서비스 중인 시스템의 정보는 시스템 ID(SID: System ID, 이하 "SID"라 칭함), 네트워크 ID(NID: Network ID, 이하 "NID"라 칭함), 기지국 ID(BSID: Base Station ID, 이하 "BSID"라 칭함) 및 현재 서비스 중인 기지국 섹터 번호(Ref_PN: Reference PN, 이하 "Ref_PN"이라 칭함), Ref_PN 내의 파일롯 페이즈, 신호 세기 등을 포함한다.
데이터베이스(270)가 저장하는 pCell 측위 방식의 데이터에 대해 구체적으로 설명하면, 데이터베이스(270)는 매번 측위된 측위 결과인 측위 결과 데이터를 기본 데이터로서 pCell ID별로 구분된 격자 셀과 함께, 기본 데이터를 대표할 수 있는 기준 데이터도 저장하고 있다. 여기서, 기준 데이터는 pCell 측위 시 패턴 정합성 고려시 비교되는 데이터로서 측위 정확도에 큰 영향을 끼치는 데이터로서 데이터베이스를 갱신할 때 갱신되는 데이터이다. 일반적으로 데이터베이스 갱신을 위해, 새롭게 측정된 측위 결과 데이터를 이미 저장되어 있는 많은 기본 데이터와 함께 산술 평균하여 기준 데이터를 갱신한다. 이와 같은 데이터 갱신 방식으로 인해, 새롭게 측정된 측위 결과 데이터가 갱신된 기준 데이터에 반영되는 정도가 미미할 수 있다. 특히, 데이터베이스에 이미 저장되어 있던 기본 데이터의 수가 매우 많을 경우에는, 데이터베이스를 갱신하더라도 새롭게 측정된 측위 결과 데이터는 기준 데이터의 갱신에 거의 영향을 끼치지 않게 된다.
이러한, 측위 방식이 보다 정확한 측위 결과를 제공하기 위해서는 데이터베이스가 항상 최신의 데이터(예를 들어, PN, 파일롯 페이즈, 신호세기 등)로 유지되도록 데이터베이스를 갱신해야 한다. 하지만, 일반적인 측위 방식에서의 전술한 데이터베이스 갱신 방식에 대한 특징으로 인해 일반적인 데이터베이스 갱신 방식은 무선환경, 측위 시스템 상태 등과 같은 측위 환경의 변화를 충분히 반영하지 못할 수 있다. 예를 들어, 측위 서비스가 이루어지는 측위 시스템 또는 무선환경이 지속적으로 빈번하게 변화되는 상황이라면, 과거에 데이터베이스에 기 저장된 기준 데이터보다는 현재 측정된 측위 결과 데이터가 더욱 정확한 측위 결과를 제공할 수 있다. 이런 경우에는 데이터베이스에 기 저장된 기준 데이터를 갱신할 때 현재 측정된 측위 결과 데이터를 더욱 높은 수준으로 반영함으로써 데이터베이스에 저장되는 기준 데이터가 현재의 측위 환경의 변화되는 상황을 적응적으로 따라갈 수 있게 해주어야 할 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 데이터베이스(270)가 저장하는 무선랜 전파 신호에 대해 구체적으로 설명하자면, 데이터베이스(270)는 pCell ID 별로 구분된 격자 셀에 무선랜 전파 신호를 매칭하여 저장한다. 여기서, 무선랜 전파 신호는 데이터 통신을 중계하는 AP를 식별할 수 있는 정보를 포함하며, 바람직하게는 데이터 통신을 중계하는 AP의 맥 어드레스일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, AP의 맥 어드레스(MAC Address)는 해당 AP를 식별할 수 있는 유니크(Unique)한 정보로서 BSSID(Basic Service Set IDentifier)를 말한다. 이러한, 맥 어드레스는 총 48 비트(Bit)가 할당될 수 있으며, 이 중 24 비트는 제조사에서 할당한 정보가 입력된다. SSID(Service Set Identifier)도 해당 AP를 식별할 수 있는 정보로서, 유저가 설정한 값을 나타낸다. 또한, 본 실시예에 따른 데이터베이스(270)는 기지국 식별 정보에 따른 위치를 저장한다. 여기서, 기지국 식별 정보는 기지국 섹터 번호인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 데이터베이스(270)는 pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 각각의 격자 셀에 매칭된 기지국 전파 환경 정보, 무선랜 전파 환경 정보를 저장한다. 여기서, 데이터베이스(270)는 격자 셀에 무선랜 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 무선랜 데이터베이스, 격자 셀에 기지국 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 기지국 데이터베이스, 격자 셀에 정밀 지역에 대한 무선랜 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 정밀 데이터베이스를 포함할 수 있다.
이러한, 데이터베이스(270)는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 뜻하는 것으로, 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스(Sybase), DB2와 같은 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)이나, 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이터베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주(Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여 본 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가지고 있다.
도 3은 본 실시예에 따른 데이터베이스를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 3에 도시된 데이터베이스(270)는 기 저장된 전파 환경 정보를 저장하되, 전파 환경 정보는 각각의 셀 ID에 매칭되어 저장되며, 각각의 셀 ID는 각각의 셀 ID를 갖는 격자 셀로 구분된다. 데이터베이스(270) 내의 격자 셀은 주변 영역과 중앙 영역으로 구분되되, 주변 영역은 좌상 영역(Ⅰ 영역), 중상 영역(Ⅱ 영역), 우상 영역(Ⅲ 영역), 좌중 영역(Ⅳ 영역), 우중 영역(Ⅵ 영역), 좌하 영역(Ⅶ 영역), 중하 영역(Ⅷ 영역), 우하 영역(Ⅸ영역)으로 구분되고, 중앙 영역은 중중 영역(Ⅴ 영역)으로 구분된다.
이러한, 데이터베이스(270)를 참조하면, 위치 측정 서비스 대상 지역을 정해진 크기의 격자 단위로 분할하고 각 격자를 pCell로 정의하여 정의된 pCell 별로 측위 결과를 pCell 데이터베이스로 구축한다. 도 3에 도시된 격자 셀은 특정 지역을 기 설정된 사이즈로 구분한 셀이며, 특정 지역에 위치하는 기지국에 대한 기지국 섹터 번호 및 PSC를 근거로 한 pCell ID를 포함한다. 즉, 격자 셀은 NxM의 사이즈로 설정될 수 있다. 예를 들어, 격자 셀이 100x100, 50x50, 30x30, 25x25, 20x20, 10x10, 5x5, 2x2 및 1x1 등의 정사각형 형태로 설정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 향후 최적화 작업을 통해 각 환경에 적합한 다양한 형태로 설정될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 데이터베이스(270)를 참조하면, 기본적으로 데이터베이스는 현재 서비스 중인 시스템의 정보, 인접 기지국의 파일롯 신호, 신호 세기 등이다. 현재 서비스 중인 시스템의 정보는 시스템 ID(SID: System ID, 이하 "SID"라 칭함), 네트워크 ID(NID: Network ID, 이하 "NID"라 칭함), 기지국 ID(BSID: Base Station ID, 이하 "BSID"라 칭함) 및 현재 서비스 중인 기지국 섹터 번호(Ref_PN: Reference PN, 이하 "Ref_PN"이라 칭함), Ref_PN 내의 파일롯 페이즈, 신호 세기 등을 포함한다. 여기에, AP로부터 수신된 무선랜 전파 신호인 AP에 대한 식별 정보, 맥 어드레스 정보, 수신 신호 세기 정보, 주파수 정보, 위도 정보, 경도 정보 및 고도 정보를 매칭하여 저장하고 있는 것이다.
본 실시예에 따른 데이터베이스(270)는 pCell ID 별로 구분된 격자 셀과 각각의 격자 셀에 매칭된 기지국 전파 환경 정보, 무선랜 전파 환경 정보를 저장한다. 또한, 데이터베이스(270)는 격자 셀에 무선랜 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 무선랜 데이터베이스, 격자 셀에 기지국 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 기지국 데이터베이스, 격자 셀에 정밀 지역에 대한 무선랜 전파 환경 정보를 매칭하여 저장하는 정밀 데이터베이스를 포함한다.
이러한, 데이터베이스(270)는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 뜻하는 것으로, 오라클, 인포믹스, 사이베이스, DB2와 같은 관계형 데이터베이스 관리 시스템이나, 겜스톤, 오리온, O2 등과 같은 객체 지향 데이터베이스 관리 시스템 및 엑셀론, 타미노, 세카이주 등의 XML 전용 데이터베이스를 이용하여 본 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드 또는 엘리먼트들을 가지고 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단말기(110)는 맵 제공 장치(130)로부터 수신된 메시지를 이용하여, 측위에 필요한 전파 환경 정보 및 지도 데이터를 다운로드한다(S410). 단계 S410에서 단말기(110)가 초기 화면에 대한 지도 데이터 및 전파 환경 정보를 다운로드 받으려면, 초기 위치를 알아야 하므로, 예컨대, 단말기(110)는 맵 제공 장치(130)로부터 지도 데이터 및 전파 환경 정보를 처리할 수 있는 초기화 데이터를 먼저 수신할 수 있으며, 현재 위치를 수집한 후 맵 제공 장치(130)로부터 해당 위치의 지도 데이터 및 전파 환정 정보를 수신할 수 있을 것이다.
단말기(110)는 사용자의 명령 또는 요청에 의한 측위 요청 신호가 입력되는지의 여부를 확인한다(S420). 단계 S420의 확인 결과, 사용자의 명령 또는 요청에 의한 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 단말기(110)는 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성한다(S430). 여기서, 수집 정보는 GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다. 단말기(110)는 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성한다(S440). 단계 S440에서 분석 결과 정보에는 기 설정된 측위 우선 순위 정보가 포함될 수 있다. 여기서, 기 설정된 측위 우선 순위 정보는 GPS 기반 측위, 무선랜 기반 측위, 실내 위치 기반 측위 및 기지국 기반 측위 중 적어도 하나 이상의 측위 순위를 갖는다.
단말기(110)는 기 저장된 전파 환경 정보, 분석 결과 정보 및 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출한다(S450). 단계 S450에서 단말기(110)의 동작 과정을 보다 구체적으로 설명하자면, 단말기(110)는 기 저장된 전파 환경 정보를 저장하되, 전파 환경 정보를 각각의 셀 ID에 매칭하여 저장하며, 각각의 셀 ID을 각각의 셀 ID를 갖는 격자 셀로 구분하는 데이터베이스(270)를 포함하며, 이러한, 데이터베이스(270)를 이용하여 현재 위치 정보를 산출한다. 또한, 단말기(110)에 포함된 데이터베이스(270)에 저장된 격자 셀은 주변 영역과 중앙 영역으로 구분되되, 주변 영역은 좌상 영역(Ⅰ 영역), 중상 영역(Ⅱ 영역), 우상 영역(Ⅲ 영역), 좌중 영역(Ⅳ 영역), 우중 영역(Ⅵ 영역), 좌하 영역(Ⅶ 영역), 중하 영역(Ⅷ 영역), 우하 영역(Ⅸ영역)으로 구분되고, 중앙 영역은 중중 영역(Ⅴ 영역)으로 구분된다.
단말기(110)는 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한지의 여부를 확인한다(S460). 단계 S460에서, 단말기(110)는 데이터베이스(270)에서 구분된 주변 영역과 현재 위치 정보의 비교를 통해, 현재 위치 정보가 기 설정된 범위를 벗어나는지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 추가 맵 데이터를 요청한다. 여기서, 기 설정된 케이스 정보는 [표 1]과 같다.
즉, 단말기(110)는 [표 2]를 이용하여 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보에 근거하여 현재 위치 좌표값이 해당하는 영역 및 이동 방향을 확인하며, 이에 따른 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청할 수 있다. 이때, 단말기(110)는 현재 위치 정보에 해당하는 현재 위치 좌표값(xp, yp)과 주변 영역에 해당하는 모서리 좌표값(xi,yi), i=1,2,3,4을 상호 비교하여 현재 위치 좌표값이 해당하는 기 설정된 케이스 정보를 추출하고, 추출된 기 설정된 케이스 정보를 이용하여 기 설정된 범위를 확인할 수 있다.
단계 S460의 확인 결과, 추가 맵 데이터가 필요한 경우, 단말기(110)는 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하며, 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 현재 위치 정보를 출력한다(S470). 이때, 단말기(110)는 맵 제공 장치(130)로 맵 데이터 요청 신호를 전송한 후 맵 제공 장치(130)로부터 맵 데이터 요청 신호에 대응하는 추가 맵 데이터 응답 신호를 수신한다. 여기서, 추가 맵 데이터 응답 신호는 격자 셀 타입 정보, 맵 타입 정보, 위도 정보, 경도 정보 및 인접 맵 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하며, 추가 맵 데이터 응답 신호는 해당 맵 데이터를 기본으로 포함하며, 그와 관련된 파라미터로서 카운터 정보, 위도 정보, 경도 정보, 범위 정보, 전송 데이터베이스 개수 정보, 격자 셀 데이터베이스 종류 정보, 해당 격자 셀 데이터베이스 정보, 맵 타입 정보 및 맵 데이터 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다. 또한, 단계 S470에서 단말기(110)가 [표 2]를 근거로 추가 맵 데이터를 요청하는 과정에 대해 설명하자면 다음과 같다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 2 케이스 정보(C2) 및 제 3 케이스 정보(C3)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 좌상 영역(Ⅰ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북서쪽 방향인 것으로 확인하여 북서쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 2 케이스 정보(C2)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 중상 영역(Ⅱ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북쪽 방향인 것으로 확인하여 북쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1) 및 제 2 케이스 정보(C2)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 우상 영역(Ⅲ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북동쪽 방향인 것으로 확인하여 북동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다.
단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 3 케이스 정보(C3)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 좌중 영역(Ⅳ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 서쪽 방향인 것으로 확인하여 서쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보가 없는 경우, 현재 위치 좌표값이 중중 영역(Ⅴ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 정지 상태인 것으로 확인하여 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청하지 않는다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 우중 영역(Ⅵ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 동쪽 방향인 것으로 확인하여 동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청한다.
단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 3 케이스 정보(C3) 및 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 좌하 영역(Ⅶ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남서쪽 방향인 것으로 확인하여 남서쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 중하 영역(Ⅷ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남쪽 방향인 것으로 확인하여 남쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 요청한다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1) 및 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 우하 영역(Ⅸ영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남동쪽 방향인 것으로 확인하여 남동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터를 요청한다.
도 4에서는 단계 S410 내지 단계 S470을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S410 내지 단계 S470 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 4에 기재된 본 실시예에 따른 측위 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 측위 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 5는 본 실시예에 따른 추가 맵 데이터를 요청하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
본 실시예에 따른 단말기(110)는 단말기(110)는 사용자의 명령 또는 요청에 의한 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성하고, 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성하며, 기 저장된 전파 환경 정보, 분석 결과 정보 및 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하고, 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하며, 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 현재 위치 정보를 출력한다.
이때, 단말기(110)는 기 저장된 전파 환경 정보를 저장하되, 전파 환경 정보를 각각의 셀 ID에 매칭하여 저장하며, 각각의 셀 ID을 각각의 셀 ID를 갖는 격자 셀로 구분하는 데이터베이스(270)를 포함하며, 이러한, 데이터베이스(270)를 이용하여 현재 위치 정보를 산출한다. 여기서, 데이터베이스(270)에 저장된 격자 셀은 도 5에 도시된 바와 같이 주변 영역과 중앙 영역으로 구분되되, 주변 영역은 좌상 영역(Ⅰ 영역), 중상 영역(Ⅱ 영역), 우상 영역(Ⅲ 영역), 좌중 영역(Ⅳ 영역), 우중 영역(Ⅵ 영역), 좌하 영역(Ⅶ 영역), 중하 영역(Ⅷ 영역), 우하 영역(Ⅸ영역)으로 구분되고, 중앙 영역은 중중 영역(Ⅴ 영역)으로 구분된다.
도 5를 참조로 단말기(110)가 데이터베이스(270)를 이용하여 추가 맵 데이터를 요청하는 과정에 대해 보다 구체적으로 설명하자면, 단말기(110)는 데이터베이스(270)에서 구분된 주변 영역과 현재 위치 정보의 비교를 통해, 현재 위치 정보가 기 설정된 범위를 벗어나는지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 추가 맵 데이터를 요청한다. 이때, 단말기(110)는 현재 위치 정보에 해당하는 현재 위치 좌표값(xp, yp)과 주변 영역에 해당하는 모서리 좌표값(xi,yi), i=1,2,3,4을 상호 비교하여 현재 위치 좌표값이 해당하는 기 설정된 케이스 정보를 추출하고, 추출된 기 설정된 케이스 정보를 이용하여 기 설정된 범위를 확인한다. 여기서, 기 설정된 케이스 정보는 [표 1]과 같다. 단말기(110)는 [표 2]를 이용하여 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보에 근거하여 현재 위치 좌표값이 해당하는 영역 및 이동 방향을 확인하며, 이에 따른 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청할 수 있다.
도 5를 참조로 단말기(110)가 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청하는 과정에 대해 설명하자면 다음과 같다. 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보가 없는 경우, 현재 위치 좌표값이 중중 영역(Ⅴ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 정지 상태인 것으로 확인하여 추가 맵 데이터를 맵 제공 장치(130)로 요청하지 않는다. 이때 맵 데이터는 도 5에 도시된 바와 같이 '맵 101'이 될 수 있다. 또한, 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 우중 영역(Ⅵ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 동쪽 방향인 것으로 확인하여 동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터인 '맵 102'를 맵 제공 장치(130)로 요청한다. 또한, 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 중하 영역(Ⅷ 영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남쪽 방향인 것으로 확인하여 남쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터인 '맵 201'를 요청한다. 또한, 단말기(110)는 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 제 1 케이스 정보(C1) 및 제 4 케이스 정보(C4)에 해당하는 경우, 현재 위치 좌표값이 우하 영역(Ⅸ영역)에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남동쪽 방향인 것으로 확인하여 남동쪽 방향에 해당하는 추가 맵 데이터인 '맵 202'를 요청한다.
한편, 도 5를 참조로 단말기(110)가 대각선 방향으로 이동하는 경우 맵 데이터를 다운로드 과정에 대해 설명하자면 다음과 같다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 단말기(110)가 '남쪽' 또는 '동쪽'과 같이 한쪽 방향으로 이동하는 경우, 해당 방향인 중하 영역(Ⅷ 영역)(맵 201) 또는 우중 영역(Ⅵ 영역)(맵 102)의 지도 데이터를 맵 제공 장치(130)로부터 다운로드 받으면 되지만, 단말기(110)가 '남동쪽'과 같이 대각선방향으로 이동하는 경우, 단말기(110)는 해당 방향인 중하 영역(Ⅷ 영역)(맵 201), 우중 영역(Ⅵ 영역)(맵 102) 및 우하 영역(Ⅸ영역)(맵 202)(즉, 인접 영역에 해당하는 3개의 영역)의 지도 데이터를 맵 제공 장치(130)로부터 다운로드 받을 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 추가 맵 데이터 요청 신호에 포함된 파라미터의 예시도이다. 본 실시예에서 단말기(110)는 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치(130)로 추가 맵 데이터를 요청하는 추가 맵 데이터 요청 신호를 전송한다. 이때, 추가 맵 데이터 요청 신호는 도 6에 도시된 바와 같이, 추가 맵 데이터 요청 신호는 격자 셀 타입 정보, 맵 타입 정보, 위도 정보, 경도 정보 및 인접 맵 정보 중 적어도 하나 이상의 요청 정보를 포함한다.
도 7은 본 실시예에 따른 추가 맵 데이터 응답 신호에 포함된 파라미터의 예시도이다. 본 실시예에 따른 맵 제공 장치(130)는 단말기(110)로부터 추가 맵 데이터 요청 신호를 수신하는 경우, 단말기(110)로 맵 데이터 요청 신호에 대응하는 추가 맵 데이터 응답 신호를 전송한다. 이때, 추가 맵 데이터 응답 신호는 도 7에 도시된 바와 같이, 추가 맵 데이터 응답 신호는 해당 맵 데이터를 기본으로 포함하며, 그와 관련된 파라미터로서 카운터 정보, 위도 정보, 경도 정보, 범위 정보, 전송 데이터베이스 개수 정보, 격자 셀 데이터베이스 종류 정보, 해당 격자 셀 데이터베이스 정보, 맵 타입 정보 및 맵 데이터 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함한다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 측위 방법 및 장치 분야에 적용되어, 단말기에서 서버를 이용하지 않고 측위 서비스를 제공하는 과정에서, 단말기를 통해 수집된 정보를 분석하여 현재 위치를 산출하며, 산출된 현재 위치에 근거하여 필요한 데이터를 추가적으로 제공받아 정확한 위치 기반 서비스가 구현되도록 하는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
110: 단말기 120: 통신망
130: 맵 제공 장치 210: 다운로드부
220: 수집부 230: 분석부
240: 현재 위치 제공부 250: 정보 요청부
260: 위치 출력부 270: 데이터베이스

Claims (27)

  1. 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성하는 수집부;
    상기 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성하는 분석부;
    기 저장된 전파 환경 정보, 상기 분석 결과 정보 및 상기 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하는 현재 위치 제공부;
    상기 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치로 상기 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하는 정보 요청부; 및
    상기 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 상기 현재 위치 정보를 출력하는 위치 출력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기 저장된 전파 환경 정보를 저장하되, 상기 전파 환경 정보를 각각의 셀 ID에 매칭하여 저장하며, 상기 각각의 셀 ID을 상기 각각의 셀 ID를 갖는 격자 셀로 구분하는 데이터베이스
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 격자 셀은 주변 영역과 중앙 영역으로 구분되되, 상기 주변 영역은 좌상 영역, 중상 영역, 우상 영역, 좌중 영역, 우중 영역, 좌하 영역, 중하 영역, 우하 영역으로 구분되는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 주변 영역과 상기 현재 위치 정보의 비교를 통해, 상기 현재 위치 정보가 기 설정된 범위(Range)를 벗어나는지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 정보에 해당하는 현재 위치 좌표값(xp, yp)과 상기 주변 영역에 해당하는 모서리 좌표값(xi,yi), i=1,2,3,4을 상호 비교하여 상기 현재 위치 좌표값이 해당하는 기 설정된 케이스 정보를 추출하고, 추출된 상기 기 설정된 케이스 정보를 이용하여 상기 기 설정된 범위를 확인하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기 설정된 케이스 정보는,
    Figure pat00003

    (T: 임계치(Threshold)값) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 상기 제 2 케이스 정보(C2) 및 제 3 케이스 정보(C3)인
    Figure pat00004

    에 해당하는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 좌상 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북서쪽 방향인 것으로 확인하여 상기 북서쪽 방향에 해당하는 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 상기 제 2 케이스 정보(C2)인
    Figure pat00005

    에 해당하는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 중상 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북쪽 방향인 것으로 확인하여 상기 북쪽 방향에 해당하는 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 상기 제 1 케이스 정보(C1) 및 상기 제 2 케이스 정보(C2)인
    Figure pat00006

    에 해당하는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 우상 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 북동쪽 방향인 것으로 확인하여 상기 북동쪽 방향에 해당하는 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 상기 제 3 케이스 정보(C3)인
    Figure pat00007

    에 해당하는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 좌중 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 서쪽 방향인 것으로 확인하여 상기 서쪽 방향에 해당하는 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 해당하는 케이스 정보가 없는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 중앙 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 정지 상태인 것으로 확인하여 상기 추가 맵 데이터를 요청하지 않는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 상기 제 1 케이스 정보(C1)인
    Figure pat00008

    에 해당하는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 우중 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 동쪽 방향인 것으로 확인하여 상기 동쪽 방향에 해당하는 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 상기 제 3 케이스 정보(C3) 및 상기 제 4 케이스 정보(C4)인
    Figure pat00009

    에 해당하는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 좌하 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남서쪽 방향인 것으로 확인하여 상기 남서쪽 방향에 해당하는 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 상기 제 4 케이스 정보(C4)인
    Figure pat00010

    에 해당하는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 중하 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남쪽 방향인 것으로 확인하여 상기 남쪽 방향에 해당하는 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 현재 위치 좌표값(xp, yp)이 상기 제 1 케이스 정보(C1) 및 상기 제 4 케이스 정보(C4)인
    Figure pat00011

    에 해당하는 경우, 상기 현재 위치 좌표값이 상기 우하 영역에 해당하는 것으로 확인하며, 이동 방향이 중앙을 기준으로 남동쪽 방향인 것으로 확인하여 상기 남동쪽 방향에 해당하는 상기 추가 맵 데이터를 요청하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 맵 제공 장치로 격자 셀 타입 정보(pCell_Type), 맵 타입(Map_Type) 정보, 위도(Longitude) 정보, 경도(Latitude) 정보 및 인접 맵(Req_Map) 정보 중 적어도 하나 이상의 요청 정보를 포함하는 추가 맵 데이터 요청 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 맵 제공 장치로부터 상기 맵 데이터 요청 신호에 대응하는 카운터(Count) 정보, 위도(Longitude) 정보, 경도(Latirude) 정보, 범위(Range) 정보, 전송 데이터베이스(No_of_Type) 개수 정보, 격자 셀 데이터베이스 종류(pCell_Type) 정보, 해당 격자 셀 데이터베이스(pCell_Data) 정보, 맵 타입(Map_Type) 정보 및 맵 데이터(Map_Data) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 맵 데이터 응답 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 위치 제공부는,
    상기 측위 요청 신호에 포함된 서비스 타입(Service Type) 정보를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 서비스 타입 정보는,
    사용자 선택에 의한 정보로 설정되되, 일회 측위 정보 또는 연속 측위 정보로 구분되는 정보인 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 현재 위치 제공부는,
    상기 서비스 타입 정보가 상기 연속 측위 정보인 경우, 일정한 주기로 상기 현재 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 요청부는,
    상기 추가 맵 데이터가 구비된 저장부 내의 캐쉬(Cache)에 기 저장되어 있는 경우, 상기 캐쉬에 기 저장된 상기 추가 맵 데이터를 불러(Loading)오는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 수집 정보는,
    GPS 정보, 무선랜 전파 환경 정보, 기지국 전파 환경 정보 및 근거리 통신 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 수집한 정보인 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 현재 위치 제공부는,
    상기 분석 결과 정보에 포함된 기 설정된 측위 우선 순위 정보에 해당하는 측위 방식으로 상기 현재 위치를 산출하되, 상기 GPS 정보, 상기 무선랜 전파 환경 정보, 상기 기지국 전파 환경 정보 및 상기 근거리 통신 정보 중 어느 하나의 정보를 이용하여 상기 현재 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 기 설정된 측위 우선 순위 정보는,
    GPS 기반 측위, 무선랜 기반 측위, 실내 위치 기반 측위 및 기지국 기반 측위 중 적어도 하나 이상의 측위 순위를 갖는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 위치 출력부는,
    상기 현재 위치 정보에 근거하여 상기 단말기가 위치한 지역이 실내 또는 실외 지역인지의 여부를 확인하고, 확인 결과 정보에 따른 지도 데이터 상에 상기 현재 위치 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 맵 제공 장치로부터 수신된 메시지를 이용하여, 측위에 필요한 전파 환경 정보 및 지도 데이터를 다운로드하는 다운로드부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  27. 측위 요청 신호가 입력되는 경우, 주변 전파 환경 정보를 수집한 수집 정보를 생성하는 수집 과정;
    상기 수집 정보를 분석한 분석 결과 정보를 생성하는 분석 과정;
    기 저장된 전파 환경 정보, 상기 분석 결과 정보 및 상기 수집 정보 중 적어도 하나 이상의 정보에 근거하여 현재 위치 정보를 산출하는 현재 위치 제공 과정;
    상기 현재 위치 정보에 근거하여 추가 맵 데이터가 필요한 지의 여부를 확인하고, 확인 결과에 근거하여 맵 제공 장치로 상기 추가 맵 데이터를 요청한 후 다운로드 하는 정보 요청 과정; 및
    상기 추가 맵 데이터와 기 저장된 맵 데이터 중 적어도 하나 이상의 정보를 조합한 맵 데이터 상에 산출된 상기 현재 위치 정보를 출력하는 위치 출력 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
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