KR20150023183A - 디바이스의 위치를 결정하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

디바이스의 위치를 결정하는 장치는 적어도 하나 이상의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 각각으로부터 디바이스의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 수신하는 GNSS 정보 수신부, 적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP(Access Point) 각각으로부터 디바이스의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 수신하는 Wi-Fi 정보 수신부, 적어도 하나 이상의 GNSS의 개수에 기초하여 Wi-Fi 정보의 이용 여부를 판단하는 판단부, 수신된 GNSS 정보 및/또는 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 디바이스의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함한다.

Description

디바이스의 위치를 결정하는 장치 및 방법{APPARATUS FOR DETERMINING LOCATION OF DEVICE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 디바이스의 위치를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발달로 휴대폰 기능과 데이터 통신기능을 통합시킨 휴대폰, 이른바 스마트폰이 등장하였다. 스마트폰은 완제품으로 출시되어 주어진 기능만 사용하던 기존의 휴대폰과는 달리 수백, 수천여 종의 다양한 애플리케이션(응용프로그램)을 사용자가　원하는 대로　설치하여 이용할 수 있는바, 이러한 스마트폰의 활용도에 의해 많은 사용자들이 스마트폰을 사용하게 되었다.
한편, 스마트폰의 사용자 맞춤형 서비스의 제공을 위해 스마트폰의 위치를 측정(결정)하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 대표적인 방법으로 Wi-Fi를 이용한 스마트폰 위치 측정 방법과 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 이용한 스마트폰 위치 측정 방법이 있다.
한국등록특허 제1007608호에는 WiFi 무선랜 환경과 실외에서의 GPS를 이용하여 실시간으로 위치를 추적하는 방법에 대한 구성이 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예는, 고층 빌딩이 밀집한 도심과 같이 위성 신호 수신이 어려운 지역에 위치한 특정 사용자에게 신뢰도가 높은 위치 정보를 제공하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제 중 적어도 하나 이상을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는 적어도 하나 이상의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 각각으로부터 상기 디바이스의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 수신하는 GNSS 정보 수신부, 적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP(Access Point) 각각으로부터 상기 디바이스의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 수신하는 Wi-Fi 정보 수신부, 상기 적어도 하나 이상의 GNSS의 개수에 기초하여 상기 Wi-Fi 정보의 이용 여부를 판단하는 판단부, 및 상기 수신된 GNSS 정보 및/또는 상기 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함하는 위치 결정 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 적어도 하나 이상의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 각각으로부터 상기 디바이스의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 수신하는 단계, 적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP(Access Point) 각각으로부터 상기 디바이스의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 수신하는 단계, 상기 적어도 하나 이상의 GNSS의 개수에 기초하여 상기 Wi-Fi 정보의 이용 여부를 판단하는 단계, 및 상기 수신된 GNSS 정보 및/또는 상기 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 디바이스의 위치 결정 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 디바이스의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 생성하고, 생성된 GNSS 정보를 위치 결정 장치에게 전송하는 적어도 하나 이상의 GNSS(Global Navigation Satellite System), 상기 디바이스의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 생성하고, 생성된 Wi-Fi 정보를 상기 위치 결정 장치에게 전송하는 적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP(Access Point), 상기 GNSS 정보 및 상기 Wi-Fi 정보를 수신하고, 및 상기 수신된 GNSS 정보 및/또는 상기 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 위치 결정 장치를 포함하는 위치 결정 시스템을 제공할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 위치 결정 장치는 고층 빌딩이 밀집한 도심과 같이 위성 신호 수신이 어려운 지역에서도 신뢰도가 높은 위치 정보를 제공하는 등, 사용자 편의성을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 결정 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 위치 결정 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른. GNSS 정보를 이용한 디바이스의 위치 결정 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, GNSS 정보와 Wi-Fi 정보를 이용한 디바이스의 위치 결정 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, GNSS 정보와 Wi-Fi 정보를 이용하여 디바이스의 위치를 결정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디바이스의 위치 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 결정 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 위치 결정 시스템은 위치 결정 장치(10), GNSS(Global Navigation Satellite System)(20), Wi-Fi AP(Access Point: 무선접속장치)(30), 디바이스(40) 및 네트워크(50)를 포함할 수 있다. 여기서, GNSS(20)는 여러개일 수 있으나, 설명의 편의상 하나만 도시하였고, 마찬가지로 Wi-Fi AP(30)도 여러개일 수 있으나, 설명의 편의상 하나만 도시하였다. 다만, 위치 결정 시스템의 구성은 도 1에 도시된 것들로 한정되는 것은 아니며, 도 1의 구성 이외의 구성들이 위치 결정 시스템에 더 포함될 수도 있다.
위치 결정 시스템을 구성하는 도 1의 각 구성들은 네트워크(50)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 위치 결정 장치(10)는 네트워크(50)를 통하여 GNSS(20), Wi-Fi AP(30) 및 디바이스(40)에 연결될 수 있다. 네트워크(50)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(50)의 일 예에는 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 위치 결정 장치(10)는 GNSS 각각으로부터 GNSS 정보를, Wi-Fi AP 각각으로부터 Wi-Fi 정보를 수신하고, 수신된 GNSS 정보 및/또는 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 여기서, GNSS 정보에는 GNSS(20)의 위성궤도 정보 및 GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보가 포함될 수 있다. 또한, Wi-Fi 정보에는 Wi-Fi AP의 위치 및 아이디, Wi-Fi의 신호 세기, 시각 정보가 포함될 수 있다.
GNSS(20)는 디바이스(40)의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 생성하고, 생성된 GNSS 정보를 위치 결정 장치(10)에게 전송할 수 있다. 또한, GNSS(20)는 인공위성을 이용하여 지상물의 위치, 고도, 속도 등에 관한 정보를 제공하는 시스템일 수 있다. 또한, GNSS(20)는 GPS(Global Positioning System), GLONASS(Global Navigation Satellite System), GALILEO, QZSS(Quasi-Zenith Satellite System) 등을 포함할 수 있고, GPS, GLONASS, GALILEO, QZSS 등은 서로 혼용될 수 있다.
Wi-Fi AP(30)는 디바이스(40)의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 생성하고, 생성된 Wi-Fi 정보를 위치 결정 장치(10)에게 전송할 수 있다. 여기서, Wi-Fi는 고성능 무선통신을 가능하게 하는 무선 랜 기술이며, AP는 Wi-Fi 존 형성을 위해 필요한 무선 접속 장치이다. 여기서, Wi-Fi 존은 Wi-Fi AP가 설치된 곳에서 최대 반경 200m 일정 거리 안에서 최고 540Mbps로 초고속 인터넷을 사용할 수 있는 근거리 통신 지역을 말한다. Wi-Fi는, 예를 들어, 3G, 4G, LTE, LTE-A, Wibro(Wireless Broadband Internet), Wimax(World Interoperability for Microwave Access) 등으로 대체될 수 있다.
디바이스(40)는 GNSS 수신모듈과 Wi-Fi 수신모듈이 탑재된 단말기일 수 있다. 또한, 디바이스(40)는 네트워크(50)를 통해 위치 결정 장치(10)에 접속할 수 있는 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서 휴대용 단말기는 휴대성과 이동성이 보장되는 이동 통신 장치로서, 예를 들면, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
도1에 개시된 위치 결정 장치(10), GNSS(20), Wi-Fi AP(30), 디바이스(40) 및 네트워크(50)의 형태는 설명의 편의를 위해 예시된 것에 불과하므로, 본원에서 이야기하는 위치 결정 장치(10), GNSS(20), Wi-Fi AP(30), 디바이스(40) 및 네트워크(50)의 종류 및 형태가 도 1에 도시된 것으로 한정 해석되는 것은 아니다.
이하에서는 도 1의 위치 결정 장치(10)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 결정 장치의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 위치 결정 장치(10)는 GNSS 정보 수신부(11), Wi-Fi 정보 수신부(12), 판단부(13), 위치 결정부(14), 및 제어부(15)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 위치 결정 장치(10)는 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 2에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 위치 결정 장치(10)는 사용자로부터 어떤 명령 내지 정보를 입력 받기 위한 유저 인터페이스가 더 포함될 수 있다. 이 경우, 유저 인터페이스는 일반적으로 키보드, 마우스 등과 같은 입력 장치가 될 수도 있으나, 영상 표시 장치에 표현되는 그래픽 유저 인터페이스(GUI, Graphical User interface)가 될 수도 있다.
GNSS 정보 수신부(11)는 적어도 하나 이상의 GNSS(20) 각각으로부터 디바이스(40)의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 수신할 수 있다. 여기서, GNSS(20)는 우주궤도를 돌고 있는 위성을 이용해 지상물의 위치 정보를 제공하는 시스템으로서 국가마다 다를 수 있다. GNSS(20)는 작게는 1m 이하 해상도의 정확한 위치 정보 파악도 가능하며, 이를 통해 교통정보, 측량정보 등을 제공할 수 있다. GNSS 정보에는, 예를 들어, GNSS(20)의 위성궤도 정보 및 GNSS(20)와 디바이스(40)간 거리 정보가 포함될 수 있다.
수신된 GNSS 정보는 GNSS 위성의 위치와 GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보를 더 포함할 수 있다. GNSS 위성의 위치는 GNSS 정보에 포함된 위성궤도 정보를 이용하여 계산된 것일 수 있고, GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보는 오차가 보정된 것일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, GNSS 위성의 위치와 오차가 보정된 GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보는 제어부(15)에서 계산된 것일 수 있다
Wi-Fi 정보 수신부(12)는 적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP(Access Point) 각각으로부터 디바이스(40)의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 수신할 수 있다. Wi-Fi 정보에는, 예를 들어, Wi-Fi AP의 위치 정보, Wi-Fi AP 아이디, Wi-Fi AP의 송신 신호 세기(TX Power) 정보와 디바이스에서 측정된 Wi-Fi의 수신 신호 세기(RSSI) 정보를 포함하는 Wi-Fi 신호 세기 정보, 시각 정보 등이 포함될 수 있다. Wi-Fi AP의 위치 정보에는, SSID(Service Set Identifier), MAC 주소 등이 포함될 수 있다. 여기서, SSID는 무선랜을 통해 전송되는 모든 패킷의 헤더에 존재하는 고유 식별자로서, 무선랜 클라이언트가 기본 서비스 영역(BSS, Basic Service Set)에 접속할 때, 각 무선랜을 다른 무선랜과 구분하기 위해 사용될 수 있다.
수신된 Wi-Fi 정보는 Wi-Fi의 신호 세기가 Wi-Fi AP와 디바이스(40)간의 거리 정보로 환산된 것일 수 있고, 이는 path-loss model(전파경로 감쇄 모델)을 통해 구현될 수 있다. 여기서, path-loss model는 AP 안테나에 대응하는 factor와 Wi-Fi의 신호 세기를 이용하여 Wi-Fi 수신기의 위치를 구하는 함수일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, Wi-Fi AP와 디바이스(40)간의 거리 정보는 제어부(15)에서 환산된 것일 수 있다.
판단부(13)는 적어도 하나 이상의 GNSS의 개수에 기초하여 Wi-Fi 정보의 이용 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 판단부(13)는 수신된 GNSS 정보가 4개 미만인 경우, 수신된 Wi-Fi 정보를 활용할 수 있다. 다시 말해, 판단부(13)는 4개 이상의 GNSS 정보를 수신한 경우, 수신된 GNSS 정보만을 이용하여 위치 결정부(14)에서 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있게끔 Wi-Fi 정보를 비활성화 시킬 수 있다. 이러한 방식으로, Wi-Fi의 신호 세기는 디바이스(40)의 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
위치 결정부(14)는 수신된 GNSS 정보 및/또는 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 위치 결정부(14)는 GNSS 정보가 4개 이상인 경우, Wi-Fi 정보를 이용하지 않고, 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 이는 WLSE(Weighted Least Square Estimation)을 통해 구현될 수 있다.
반면, GNSS 정보가 4개 미만인 경우라도 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있는 방법이 있다. 위치 결정부(14)는 수신된 GNSS 정보가 4개 미만인 경우라도, 수신된 Wi-Fi 정보를 더 활용하여 상기 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 즉, 위치 결정부(14)는 수신된 GNSS 정보가 4개 미만인 경우라도, 수신된 GNSS 정보 및 수신된 Wi-Fi 정보의 개수의 합이 4개 이상인 경우, 이를 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 다만 Wi-Fi 정보를 GNSS 정보로서 활용하기 위해, 전처리 과정으로서 시각 동기화가 요구될 수 있고, 이는 하기 언급될 제어부(15)에서 실행될 수 있다. 이러한 경우라 하더라도, 보다 정밀한 결과값을 얻기 위해서, 위치 결정부(14)는 적어도 2개 이상의 GNSS 정보가 있는 경우에 한하여 Wi-Fi 정보를 더 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다.
또한, 위치 결정부(14)는 수신된 Wi-Fi 정보가 3개 이상인 경우, 수신된 3개 이상의 Wi-Fi 정보에 삼각측량을 적용하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 다시 말해, 수신된 GNSS 정보 및 수신된 Wi-Fi 정보의 개수의 합이 4개 미만인 경우라도, 수신된 Wi-Fi 정보가 3개 이상이라면, 위치 결정부(14)는 이를 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 경우에 따라서, GNSS 정보를 Wi-Fi 정보로서 이용할 수 있고, 이는 시각 동기화 과정을 필요로 할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 위치 결정부(14)는 핑거프린트(fingerprint) 방식을 이용하여 Wi-Fi 정보로부터 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다.
삼각측량을 이용하여 나온 결과(디바이스(40)의 위치)는 GNSS 정보 및 수신된 Wi-Fi 정보의 개수의 합이 4개 이상인 경우에도 좀더 정밀한 결과값을 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 위치 결정부(14)는 수신된 GNSS 정보 및 수신된 Wi-Fi 정보의 개수의 합이 4개 이상인 경우, 수신된 4개 이상의 GNSS 정보 및 Wi-Fi 정보를 이용하여 디바이스(40)의 제 1 위치를 결정할 수 있다. 또한, 위치 결정부(14)는 수신된 Wi-Fi 정보가 3개 이상인 경우, 수신된 3개 이상의 Wi-Fi 정보에 삼각측량을 적용하여 디바이스(40)의 제 2 위치를 결정할 수 있다. 이 때, 정밀도 향상 및 처리 시간 단축을 위해 특정 Wi-Fi AP로부터의 수신 신호 세기가 미리 설정한 기준치보다 작은 경우엔 해당 Wi-Fi AP 정보는 사용하지 않을 수 있다. 이 경우, 위치 결정부(14)는 결정된 디바이스(40)의 제 1 위치 및 제 2 위치에 기초하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 구체적으로, 디바이스의 위치는 결정된 디바이스(40)의 제 1 위치 및 제 2 위치의 평균값으로 결정될 수 있다.
추가적으로, 위치 결정부(14)는 Wi-Fi AP의 안테나 기울기, 방향성 및 지향성 중 적어도 하나 이상을 고려하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다.
제어부(15)는 수신된 Wi-Fi 정보에 포함된 시각정보와 수신된 GNSS 정보에 포함된 시각정보를 동기화시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(15)는 Wi-Fi 정보에 포함된 시각정보를 UTC로 변환한 다음에, UTC를 GNSS에 대응하는 시각정보(예를 들면, GPST)로 변환시킬 수 있다. 이와 반대로, GNSS 정보에 포함된 시각정보를 Wi-Fi 정보에 포함된 시각 정보에 동기화시킬 수도 있다.
또한, 제어부(15)는 Wi-Fi 정보에 포함된 Wi-Fi의 신호 세기에 path-loss model을 적용함으로써 Wi-Fi AP와 디바이스(40)간의 거리 정보를 획득할 수 있다. 제어부(15)는 GNSS 정보를 이용하여 GNSS(20)의 위치를 계산할 수 있고, GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보에 대한 오차를 보정할 수 있다.
나아가, 제어부(15)는 디바이스(40)의 위치가 제 1 위치에서 제 2 위치로 변화한 경우, 위치 결정부(14)에서 결정된 제 1 위치와 제 2 위치를 비교하여 제 2 위치를 디바이스(40)의 위치로 삼을 수 있는지 결정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 위치와 제 2 위치의 시간 간격이 1초이고, 초속 5m씩 움직이던 디바이스(40)에 있어서, 제 1 위치와 제 2 위치의 거리 간격이 50m가 된 경우(임계값을 넘어서는 경우), 제 2 위치를 이용하지 않고, 제 1 위치를 여전히 디바이스(40)의 위치 정보로서 이용할 수 있다.
위치 결정 장치(10)는 데이터를 저장할 수 있는 DB를 더 포함할 수 있다. 이 때, 저장되는 데이터는 위치 결정 장치(10) 내부의 각 구성요소들 간에 입력 및 출력되는 데이터를 포함하고, 위치 결정 장치(10)와 위치 결정 장치(10) 외부의 구성요소들간에 입력 및 출력되는 데이터를 포함한다. 이러한 DB의 일 예에는 위치 결정 장치(10) 내부 또는 외부에 존재하는 하드디스크드라이브, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬메모리 및 메모리카드 등이 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, GNSS 정보를 이용한 디바이스(40)의 위치 결정 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에서 설명되는 GNSS를 이용한 디바이스(40)의 위치 결정 과정은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시예들이 더 존재할 수 있다.
도 3을 참조하면, GNSS 정보 수신부(11)는 복수의 GNSS(20)로부터 GNSS 위성궤도 정보와 GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보를 포함하는 GNSS 정보를 수신(S301)할 수 있다. 제어부(15)는 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보에 기초하여 위성위치를 계산(S302)할 수 있다. 또한, 제어부(15)는 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보에 기초하여 디바이스(40)와 위성간의 거리 오차를 보정(S303)할 수 있다. 판단부(13)는 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보의 개수가 4개 이상인지 여부를 판단(S304)할 수 있다. 복수의 GNSS(20)로부터 수신된 GNSS 정보의 개수가 4개 이상일 경우, 위치 결정부(14)는 WLSE 기술을 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정(S306)할 수 있다. 이 때, 이용되는 GNSS 정보는 제어부(15)에서 계산된 위성위치와 오차가 보정된 거리 정보를 포함할 수 있다. 만약, 복수의 GNSS(20)로부터 수신된 GNSS 정보의 개수가 3개 이하일 경우, 판단부(13)는 복수의 Wi-Fi AP(30)로부터 수신한 Wi-Fi 정보의 개수와 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보의 개수의 합이 4개 이상인지 여부를 판단(S305)할 수 있다. 복수의 Wi-Fi AP(30)로부터 수신한 Wi-Fi 정보의 개수와 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보의 개수의 합이 4개 이상일 경우, 위치 결정부(14)는 WLSE 기술을 GNSS 정보와 Wi-Fi 정보에 적용하여 디바이스(40)의 위치를 결정(S306)할 수 있다. 이 때, WLSE 기술을 이용하기 위해 Wi-Fi 정보는 앞서 도 2에서 언급한 바와 같이 제어부(15)에서 시각 동기화된 Wi-Fi 정보일 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S301 내지 S306은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, GNSS 정보와 Wi-Fi 정보를 이용한 디바이스(40)의 위치 결정 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에서 설명되는 GNSS 정보와 Wi-Fi 정보를 이용한 디바이스(40)의 위치 결정 과정은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시예들이 더 존재할 수 있다.
도 4을 참조하면, Wi-Fi 정보 수신부(12)는 복수의 Wi-Fi AP(30)로부터 Wi-Fi AP(30)의 위치, Wi-Fi AP 아이디, Wi-Fi의 신호 세기, 시각 정보, Wi-Fi AP(30)와 디바이스(40)간의 위치 정보를 포함하는 Wi-Fi 정보를 수신(S401)할 수 있다. 제어부(15)는 Wi-Fi 정보에 포함된 시각 정보와 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보에 포함된 시각 정보를 동기화(S402)시킬 수 있다. 또한, 제어부(15)는 Wi-Fi 정보를 이용하여, 디바이스(40)와 복수의 Wi-Fi AP간의 거리를 계산(S403)할 수 있다. 판단부(13)는 복수의 Wi-Fi AP(30)로부터 수신한 Wi-Fi 정보의 개수와 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보의 개수의 합이 4개 이상인지 여부를 판단(S404)할 수 있다. 판단 결과, Wi-Fi 정보 개수와 GNSS 정보 개수의 합이 4개 이상인 경우, 위치 결정부(14)는 WLSE 기술을 GNSS 정보와 Wi-Fi 정보에 적용하여 디바이스(40)의 위치를 결정(S405)할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S401 내지 S405는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, GNSS 정보와 Wi-Fi 정보를 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5에서 설명되는 GNSS 정보와 Wi-Fi 정보를 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정하는 과정은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 실시예들이 더 존재할 수 있다.
도 5를 참조하면, GNSS 정보 수신부(11)는 복수의 GNSS(20)로부터 GNSS 위성궤도와 GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보(또는 오차가 보정된 거리 정보)를 포함하는 GNSS 정보를 수신(S501)할 수 있다. 또한, Wi-Fi 정보 수신부(12)는 복수의 Wi-Fi AP(30)로부터 Wi-Fi AP(30)의 위치, AP 아이디, Wi-Fi의 신호 세기, 시각 정보, Wi-Fi AP(30)와 디바이스(40)간의 거리 정보를 포함하는 Wi-Fi 정보(또는 시각 동기화된 Wi-Fi 정보)를 수신(S501)할 수 있다. 판단부(13)는 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보의 개수가 4개 이상인지 여부를 판단(S502)할 수 있다. 판단 결과, GNSS 정보의 개수가 4개 이상인 경우, 위치 결정부(14)는 WLSE 기술을 이용하여 디바이스(40)의 위치를 결정(S503)할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, GNSS 정보 수신부(11)는 복수의 GNSS(20)로부터 GNSS 위성궤도와 GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보를 포함하는 GNSS 정보를 수신(S501)할 수 있다. 또한, Wi-Fi 정보 수신부(12)는 복수의 Wi-Fi AP(30)로부터 Wi-Fi AP(30)의 위치, AP 아이디, Wi-Fi의 신호 세기, 시각 정보, Wi-Fi AP(30)와 디바이스(40)간의 거리 정보를 포함하는 Wi-Fi 정보를 수신(S501)할 수 있다. 판단부(13)는 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보의 개수가 4개 이상인지 여부를 판단(S502)할 수 있다. 판단 결과, GNSS 정보의 개수가 3개 이하인 경우, 판단부(13)는 GNSS 정보 개수와 Wi-Fi 정보 개수의 합이 4개 이상인지 여부를 더 판단(S504)할 수 있다. 이 때, GNSS 정보 개수와 Wi-Fi 정보 개수의 합이 4개 이상인 경우, 판단부(13)는 Wi-Fi 정보의 개수가 3개 이상인지 여부를 더 판단(S505)할 수 있다. Wi-Fi 정보의 개수가 3개 이상인 경우, 위치 결정부(14)는 4개 이상의 GNSS 정보와 Wi-Fi 정보에 WLSE 기술을 적용하여 디바이스(40)의 제 1 위치를 결정하고, 3개 이상의 Wi-Fi 정보에 삼각측량을 적용하여 디바이스(40)의 제 2 위치를 결정하고, 결정된 디바이스(40)의 제 1 위치와 제 2 위치를 이용하여 디바이스(40)의 위치를 최종적으로 결정(S506)할 수 있다. 만약, S505에서의 판단 결과, Wi-Fi 정보의 개수가 2개 이하인 경우, 위치 결정부(14)는 WLSE 기술을 이용하여 결정된 디바이스(40)의 제 1 위치를 디바이스(40)의 위치로 결정(S507)할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, GNSS 정보 수신부(11)는 복수의 GNSS(20)로부터 GNSS 위성궤도와 GNSS 위성과 디바이스(40)간의 거리 정보를 포함하는 GNSS 정보를 수신(S501)할 수 있다. 또한, Wi-Fi 정보 수신부(12)는 복수의 Wi-Fi AP(30)로부터 Wi-Fi AP(30)의 위치, AP 아이디, Wi-Fi의 신호 세기, 시각 정보, Wi-Fi AP(30)와 디바이스(40)간의 거리 정보를 포함하는 Wi-Fi 정보를 수신(S501)할 수 있다. 판단부(13)는 복수의 GNSS(20)로부터 수신한 GNSS 정보의 개수가 4개 이상인지 여부를 판단(S502)할 수 있다. 판단 결과, GNSS 정보의 개수가 3개 이하인 경우, 판단부(13)는 GNSS 정보 개수와 Wi-Fi 정보 개수의 합이 4개 이상인지 여부를 더 판단(S504)할 수 있다. 이 때, GNSS 정보 개수와 Wi-Fi 정보 개수의 합이 3개 이하인 경우, 판단부(13)는 복수의 Wi-Fi 정보의 개수가 3개 이상인지 더 판단(S508)할 수 있다. Wi-Fi 정보의 개수가 3개 이상인 경우, 위치 결정부(14)는 3개 이상의 Wi-Fi 정보에 삼각측량을 적용하여 디바이스(40)의 위치를 결정(S509)할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S501 내지 S509는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스(40)의 위치 결정 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 6에 도시된 실시예에 따른 디바이스(40)의 위치를 결정하는 방법은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 위치 결정 장치(10)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 5의 위치 결정 장치(10)에 관하여 기술된 내용은 도 6에 도시된 실시예에 따른 디바이스(40)의 위치를 결정하는 방법에도 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계 S601에서 위치 결정 장치(10)는 적어도 하나 이상의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 각각으로부터 디바이스의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 수신할 수 있다.
단계 S602에서 위치 결정 장치(10)는 적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP(Access Point) 각각으로부터 디바이스의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 수신할 수 있다.
단계(S603)에서 위치 결정 장치(10)는 적어도 하나 이상의 GNSS의 개수에 기초하여 Wi-Fi 정보의 이용 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 위치 결정 장치(10)는 수신된 GNSS 정보가 4개 미만인 경우, 수신된 Wi-Fi 정보를 활용할 수 있다.
단계(S604)에서 위치 결정 장치(10)는 수신된 GNSS 정보 및/또는 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 디바이스의 위치를 결정할 수 있다. 또한, 수신된 GNSS 정보가 4개 미만인 경우, 수신된 Wi-Fi 정보를 더 활용하여 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S601 내지 S604는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 위치 결정 장치
20: GNSS
30: Wi-Fi AP
40: 디바이스

Claims (16)

  1. 디바이스의 위치를 결정하는 장치에 있어서,
    적어도 하나 이상의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 각각으로부터 상기 디바이스의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 수신하는 GNSS 정보 수신부;
    적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP(Access Point) 각각으로부터 상기 디바이스의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 수신하는 Wi-Fi 정보 수신부;
    상기 적어도 하나 이상의 GNSS의 개수에 기초하여 상기 Wi-Fi 정보의 이용 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 수신된 GNSS 정보 및/또는 상기 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함하는 위치 결정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단부는, 상기 수신된 GNSS 정보가 4개 미만인 경우, 상기 수신된 Wi-Fi 정보를 활용하는 것인, 위치 결정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정부는 상기 수신된 GNSS 정보 및 상기 수신된 Wi-Fi 정보의 개수의 합이 4개 이상인 경우, 상기 디바이스의 위치를 결정하는 것인, 위치 결정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정부는 상기 수신된 Wi-Fi 정보가 3개 이상인 경우, 상기 수신된 3개 이상의 Wi-Fi 정보에 삼각측량을 적용하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 것인, 위치 결정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정부는 상기 수신된 GNSS 정보 및 상기 수신된 Wi-Fi 정보의 개수의 합이 4개 이상인 경우, 상기 수신된 4개 이상의 GNSS 정보 및 Wi-Fi 정보를 이용하여 상기 디바이스의 제 1 위치를 결정하는 것인, 위치 결정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 위치 결정부는 상기 수신된 Wi-Fi 정보가 3개 이상인 경우, 상기 수신된 3개 이상의 Wi-Fi 정보에 삼각측량을 적용하여 상기 디바이스의 제 2 위치를 결정하는 것인, 위치 결정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 위치 결정부는 상기 결정된 디바이스의 제 1 위치 및 제 2 위치에 기초하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 것인, 위치 결정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 디바이스의 위치는 상기 결정된 디바이스의 제 1 위치 및 제 2 위치의 평균값으로 결정되는 것인, 위치 결정 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 Wi-Fi 정보는 Wi-Fi의 신호 세기가 거리 정보로 환산된 정보인 것인, 위치 결정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 Wi-Fi 정보는 path-loss model을 통해 Wi-Fi의 신호 세기가 거리 정보로 환산된 정보인 것인, 위치 결정 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 Wi-Fi 정보에 포함된 시각정보와 상기 수신된 GNSS 정보에 포함된 시각정보를 동기화시키는 제어부를 더 포함하는 위치 결정 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 GNSS 정보를 이용하여 상기 GNSS와의 거리오차를 보정하는 제어부를 더 포함하는 위치 결정 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정부는 상기 Wi-Fi AP의 안테나 기울기, 방향성 및 지향성 중 적어도 하나 이상을 고려하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 것인, 위치 결정 장치.
  14. 디바이스의 위치를 결정하는 방법에 있어서,
    적어도 하나 이상의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 각각으로부터 상기 디바이스의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 수신하는 단계;
    적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP(Access Point) 각각으로부터 상기 디바이스의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나 이상의 GNSS의 개수에 기초하여 상기 Wi-Fi 정보의 이용 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 수신된 GNSS 정보 및/또는 상기 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 위치 결정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 수신된 GNSS 정보가 4개 미만인 경우, 상기 수신된 Wi-Fi 정보를 활용하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 것인, 위치 결정 방법.
  16. 디바이스의 위치를 결정하는 시스템에 있어서,
    상기 디바이스의 위치에 대응하는 GNSS 정보를 생성하고, 생성된 GNSS 정보를 위치 결정 장치에게 전송하는 적어도 하나 이상의 GNSS(Global Navigation Satellite System);
    상기 디바이스의 위치에 대응하는 Wi-Fi 정보를 생성하고, 생성된 Wi-Fi 정보를 상기 위치 결정 장치에게 전송하는 적어도 하나 이상의 Wi-Fi AP AP(Access Point); 및
    상기 GNSS 정보 및 상기 Wi-Fi 정보를 수신하고, 상기 수신된 GNSS 정보 및/또는 상기 수신된 Wi-Fi 정보를 이용하여 상기 디바이스의 위치를 결정하는 위치 결정 장치를 포함하는 위치 결정 시스템.
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