KR20160035637A - 위치 추정 방법, 장치 및 그 기록매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 신호세기에 기초하여 특정 단말기의 위치를 추정하는 핑거프린팅(Fingerprinting) 방식 및 관성측정장치를 이용한 PDR 방식을 이용하여 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측부와 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정부와 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정부 및 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출부를 포함하는 단말 장치, 위치 산출 방법 및 그 기록매체를 제공한다.

Description

위치 추정 방법, 장치 및 그 기록매체{method, apparatus, and recording medium for estimating location}
본 발명은 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 신호세기에 기초하여 특정 단말기의 위치를 추정하는 핑거프린팅(Fingerprinting) 방식 및 관성측정장치를 이용한 PDR 방식을 이용하여 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
근래 스마트 폰, 태블릿 PC 등과 같이 휴대성이 향상된 다양한 모바일 기기가 증가되고 있으며, 사용자의 위치에 기반하여 서비스를 제공하는 다양한 사업 모델 및 소셜 네트워크와 같은 새로운 서비스 모델이 생겨나고 있는 실정이다.
이러한 상황에서 모바일 기기의 현재 위치를 측정하기 위해서 GPS를 이용한 위치 추정 또는 특정 신호를 이용하여 삼각 측량을 이용하는 위치 추정과 같이 다양한 방식의 위치 추정 기술이 연구되고 있다.
그러나, GPS 신호를 수신하여 위치를 추정하는 기술의 경우에 건물의 내부 또는 고층 건물 사이에 위치하는 경우에 위성 신호를 수신하기 어렵기 때문에 기기의 정확한 위치를 추정하기 어려운 문제점이 있다.
특히, 건물 내부와 같이 실내 상황에서의 위치 추정에 대한 중요성이 높아짐에 따라서, 실내 위치 추정을 위한 기술이 요구되고 있다. 예를 들어, 신호를 송신하는 송신기와 각 지점에서 수신되는 수신 신호의 세기에 대한 정보를 저장된 신호 맵 정보와 비교하여 위치를 추정하는 핑거프린팅 기술이 연구되고 있다.
다만, 이러한 핑거프린팅 기술의 경우에 신호 맵을 구축하는 시점과 실제 단말 기기가 신호를 수신하여 위치를 추정하는 시점 사이에 주변 환경의 변화가 있는 경우에 신호의 경로가 변하게 되어서 정확한 위치 추정이 어려운 문제점이 있다. 또한, 단말 기기의 종류 및 방향성에 따라서 수신되는 신호의 세기가 변화될 가능성이 있으므로 위치 추정의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있다. 즉, 핑거프린팅 방식의 위치 추정에 있어서, 신호 세기의 변동 요인에 따라서 위치 추정의 정확도가 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 관성 측정장치(Inertial measurement unit, IMU)를 이용한 위치추정 방식의 경우에도 오차의 누적에 의하여 시간이 지남에 따라서 위치 추정의 정확도가 현저히 낮아지는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 관성 측정장치를 이용한 단말의 이동정보와 기준신호 수신강도를 이용한 핑거프린팅 방식의 위치 추정값을 이용하여 단말의 최종 위치를 결정하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 기준신호 수신강도가 주변환경에 따라서 변경되는 것을 감안한 보정 변환행렬 값을 이용하여 핑거프린팅 방식의 위치 추정 정확성을 더욱 향상시키는 위치추정 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 다음 시점에서의 변환행렬을 지속적으로 산출하여보다 정확한 차기 변환행렬을 제공하는 장치 및 방법을 제공한다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 위치를 산출하는 단말에 있어서, 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측부와 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정부와 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정부 및 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출부를 포함하는 단말 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 단말의 위치 산출 방법에 있어서, 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측단계와 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정단계와 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정단계 및 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 단말의 위치 산출 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 있어서, 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측기능과 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정기능과 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정기능 및 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출기능을 구현하는 프로그램이 기록되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 관성 측정장치를 이용한 단말의 이동정보와 기준신호 수신강도를 이용한 핑거프린팅 방식의 위치 추정값을 이용하여 단말의 최종 위치를 결정하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 기준신호 수신강도가 주변환경에 따라서 변경되는 것을 감안한 보정 변환행렬 값을 이용하여 핑거프린팅 방식의 위치 추정 정확성을 더욱 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 다음 시점에서의 변환행렬을 지속적으로 산출하여보다 정확한 차기 변환행렬을 제공하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 관성 측정 장치에 의해서 수신되는 이동정보에 기초하여 단말의 위치를 추정하는 경우의 오차누적 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 사용될 수 있는 핑거프린팅 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 사용될 수 있는 핑거프린팅 측위 방법의 기준신호 수신강도의 오차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 추정위치 산출방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측정위치와 추정위치를 이용하여 현재위치를 산출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차기 변환행렬 정보 산출 동작을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차기 변환행렬 정보 산출을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초기위치에서의 차기 변환행렬을 산출하는 동작을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 추정 방법을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
추가적인 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 명백해질 것이다. 본 명세서에서 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 명세서에서 선택적으로 기재된 양상이나 선택적으로 기재된 실시예의 구성들은 비록 도면에서 단일의 통합된 구성으로 도시되었다 하더라도 달리 기재가 없는 한 통상의 기술자에게 기술적으로 모순인 것이 명백하지 않다면 상호간에 자유롭게 조합될 수 있는 것으로 이해하여야 한다
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명은 단말의 위치를 추정하는 방법 및 위치 추정 장치에 관한 것이다.
이동 단말의 위치를 추정하는 방법은 다양하게 존재한다. 예를 들어, GPS와 같은 위성 위치 시스템을 이용하여 추정할 수도 있다. 그러나, 위성을 이용한 위치 추정은 고층 건물의 사이 또는 실내 환경과 같이 위성 신호의 도달에 문제가 있는 경우에는 그 정확도가 매우 낮아지는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 위성 신호가 아닌 송신 장치가 송신하는 기준 신호의 수신강도와 관성 측정장치로부터 측정되는 이동정보에 기초하여 단말의 위치를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 단말의 위치 정확성을 높이기 위해서 변환행렬을 이용하여 기준신호의 수신강도를 보정하는 방법을 제공한다. 이를 통해서, GPS와 같은 위성항법 장치의 도움을 받지 못하는 환경에서도 단말의 위치를 정확히 추정할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 사용될 수 있는 관성 측정장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 단말의 위치를 추정하는 방법과 기준신호를 수신하여 무선 맵을 이용한 위치 추정 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 관성 측정 장치에 의해서 수신되는 이동정보에 기초하여 단말의 위치를 추정하는 경우의 오차누적 현상을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 단말은 관성 측정장치(Inertial measurement unit, IMU)를 이용한 Pedestrian Dead Reckoning(이하, PDR이라 함) 방식의 측위 방법을 사용하여 위치를 추정할 수 있다.
PDR 방식의 측위 방법은 관성 측정장치를 포함하는 각종 센서를 이용하여 단말의 이동 속도, 이동 방향 및 이동 거리 정보 등을 파악하고, 출발지점으로부터의 상대위치를 산출하는 방법을 의미한다. PDR 방식의 경우에 실내 및 실외 측위가 모두 가능하고, 단말에 탑재되는 각종 센서를 활용할 수 있다는 장점이 있다. 다만, PDR 방식을 이용하여 단말의 위치를 지속적으로 추정하여 추적하는 경우에 센서의 측위 오차에 의한 누적오차가 발생하는 문제점이 있다.
도 1을 참조하면, 단말이 최초 위치(110)에서 112 지점, 114 지점 및 116 지점을 통과해서 최종 118 위치로 이동한다고 가정한다. PDR 방식으로 단말이 위치 추정을 수행하는 경우에 단말 내에 포함될 수 있는 관성 측정장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 단말의 위치를 추정한다. 일 예로, 단말이 초기 위치(110)에서 112 지점으로 이동하면, 단말의 이동방향 정보, 이동거리 정보에 기초하여 단말의 이동위치를 추정할 수 있다. 다만, 관성 측정장치에서 수신되는 정보는 일정 정도의 오차가 발생할 수 있고, 이러한 오차에 따라서 단말이 112 지점에 위치하는 경우에 152 지점으로 단말의 위치가 측정될 수 있다. 또한, PDR 방식의 경우에 단말의 다음 위치를 추정할 때, 이전 위치를 기준으로 이동정보에 따라서 추정하기 때문에 단말이 112 지점에서 114 지점으로 이동을 수행하면, 152 지점을 기준으로 단말의 이동정보에 기초하여 다음 위치를 추정할 수 있다.
그러나, 도 1에 도시한 바와 같이 단말이 추정한 152 지점은 오차로 인해서 실제 단말의 위치인 112 지점과 일정 수준의 차이가 발생할 수 있다. 여기서, 단말이 114 지점으로 이동하면, 단말은 추정된 152 지점을 기준으로 이동정보에 기초하여 다음 위치를 추정한다. 이 경우에도 오차가 발생할 수 있고 이를 통해서 154 지점으로 위치가 추정될 수 있다. 이와 같은 방법으로 단말이 지속적으로 움직이는 경우에 관성 측정장치의 오차 누적 문제 및 기준 위치가 벗어나는 경우에 다음 위치도 잘못 추정되는 문제로 인해서 단말의 추정 위치는 지속적으로 부정확해질 수 있다. 예를 들어, 단말은 110 지점에서 152 지점으로, 152 지점에서 154 지점을 거쳐서 156 지점으로 이동한 것으로 판단될 수 있다. 따라서, 최종 단말의 추정 위치가 158 지점으로 추정될 수 있고, 이는 실제 단말의 최종 위치인 118 지점과는 상당한 차이가 발생할 수 있다.
도 1에서는 문제점을 잘 설명하기 위하여 오차를 상대적으로 크게 부각하여 도시하였으나, 미세한 오차가 발생하더라도 PDR 방식의 특징상 단말의 위치 추적이 지속적으로 이루어지는 경우에 시간이 흐름에 따라 단말의 위치에 대한 오차가 지속적으로 심해질 수 있다. 따라서, 이러한 PDR 방식의 문제점을 해결하기 위한 위치 추정방법이 요구된다.
본 발명의 위치 추정 방법 및 장치는 전술한 PDR 방식의 위치 추정 문제점을 해결하기 위하여 핑거프린팅(Fingerprinting) 방식을 융합한 위치 추정 방법을 제안한다.
본 발명의 단말은 핑거프린팅 측위 방법을 추가적으로 이용하여 위치를 추정할 수 있다. 핑거프린팅 방식이란, 측정된 신호의 세기를 이용하여 단말의 위치를 추정하는 방법이다. 구체적으로, 복수의 기준 지점에서 신호 세기를 측정한 결과인 무선 맵(Radio Map)과 단말이 수신하는 신호 세기를 비교하여 신호 세기 값이 유사한 지점을 이용하여 단말의 위치로 추정하는 방법이다. 그러나, 핑거프린팅 방식은 무선 맵을 생성할 당시와 주변 환경이 변화되면 신호 세기가 변경될 수 있고, 신호 세기가 변경되면 정확한 위치를 추정할 수 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 본 발명은 이하에서 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 사용될 수 있는 핑거프린팅 측위 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여 전술한 핑거프린팅 방식을 이용하여 단말(200)의 위치를 추정하는 방법을 설명한다. 핑거프린트 기법은 서비스 지역에서 미리 임의로 여러 개의 위치를 선정하고 선정한 위치에서 수집한 수신신호 기준수신강도 정보를 이용하여 위치를 추정하는 방법이다. 이때 선정한 위치를 기준 지점 또는 참조위치(210 내지 230, 이하 기준 지점이라 함)라고 부르며, 핑거프린트 기법의 측위 정밀도는 많은 수의 기준 지점(210 내지 230)이 조밀하게 배치될수록 향상되는 경향이 있다. 현재 위치 결정에 거리 정보만이 영향을 주는 삼변측량법과 같은 수준의 측위 정밀도를 보이기 위해서는 사전 정보 수집 단계에서 많은 기준지점(210 내지 230)이 넓은 서비스 지역에 고루 선정되어야 한다. 단말(200)은 하나 이상의 송신 장치로부터 송신된 기준 신호를 수신하고, 수신되는 기준 신호의 수신강도와 기준 지점(210 내지 230)에서 미리 측정되어 저장된 각 송신 장치의 기준 신호 기준수신강도를 비교하여 유사한 수신강도를 갖는 지점을 이용하여 단말의 위치를 추정할 수 있다.
예를 들어, 단말(200)은 4개의 송신 장치(Access Point, AP)로부터 각각 기준 신호를 수신할 수 있다. 수신된 기준 신호 각각의 수신강도(Received signal strength, RSS)는 AP1의 경우에 -14, AP2의 경우에 -10, AP3의 경우에 -20, AP4의 경우에 -30일 수 있다. 단말 또는 무선 네트워크는 수신된 기준 신호 각각의 수신강도와 복수의 기준 지점에서의 기준 신호 각각의 기준수신강도를 비교한다. 즉, 무선 맵은 사전에 기준 지점(210 내지 230)에서 각 송신장치에서 송신되는 기준 신호의 기준수신강도를 측정하여 저장한 것이다. 도 2에서는 단말(200)이 220 기준 지점 및 230 기준 지점과 각 송신장치에서 송신된 기준 신호의 수신강도가 유사함을 알 수 있다. 또한, 230 기준 지점에서의 기준 신호의 수신강도와 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 단말(200)은 동일한 기준 신호 수신강도를 갖는 기준 지점(230)에 위치한 것으로 그 위치를 추정할 수 있다.
그러나, 이와 같은 핑거프린팅 방식은 기준신호의 기준수신강도를 복수의 기준지점에서 저장하고 있는 무선 맵 정보를 생성할 당시와 현재 단말이 기준신호를 이용하여 위치를 추정하고자 하는 시점의 주변 환경 변화의 변동에 의해서 오차가 발생할 수 있다. 또한, 단말마다 기준신호의 수신강도가 상이하게 측정되는 문제점에 의하여 정확한 위치를 추정하는데에 어려움이 발생할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 사용될 수 있는 핑거프린팅 측위 방법의 기준신호 수신강도의 오차를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 단말마다 기준신호 수신강도의 차이와 기준신호의 수신 시점에 따라서 기준신호 수신강도 값이 차이가 발생할 수 있다. X축은 단말이 수신하는 기준신호의 수신강도를 의미하며, Y축은 누적 밀도 함수값을 의미한다. 또한, 측정 데이터(a)(Measured data a)는 단말 1이 제 1 시점에 측정한 기준신호의 수신강도의 분포를 보여준다. 즉, 단말 1이 제 1 시점에 측정한 기준신호의 수신강도는 310 그래프와 같이 측정될 수 있다. 또한, 측정 데이터(b)(Measured data b)는 단말 2가 제 1 시점에 측정한 기준신호의 수신강도의 분포를 보여준다. 즉, 단말 2가 제 1 시점에 측정한 기준신호의 수신강도는 320 그래프와 같이 측정될 수 있다. 단말 1 및 단말 2는 동일한 지점에서 동일한 시점의 기준신호 수신강도를 측정한 것으로 단말의 특성에 따라서 도 3과 같이 차이점이 발생할 수 있다. 즉, 핑거프린팅 방식을 이용할 경우에 동일한 지점에서 동일한 시점에 기준신호를 수신하더라도 각 단말의 신호 수신 특성에 따라서 오차가 발생할 수 있다.
한편, 측정 데이터(c)(Measured data c)는 단말 2가 제 2 시점에 측정한 기준신호의 수신강도의 분포를 보여준다. 즉, 단말 2가 제 2 시점에 측정한 기준신호의 수신강도는 330 그래프와 같이 측정될 수 있다. 즉, 측정 데이터(b)와 동일한 단말 2를 이용하여 동일한 지점에서 기준신호의 수신강도를 수신하였음에도 시점이 변화하면 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 핑거프린팅 방식에 따르더라도 시점이 변화하면 동일한 지점에서 수신되는 기준신호의 수신강도가 변화할 수 있는 문제점이 있다.
전술한 오차의 발생은 각 단말의 안테나 배치 등과 같은 신호 수신 특성의 차이, 시점에 따른 주변환경의 변화 등에 따라서 발생할 수 있으며, 이에 따라서 핑거프린팅 방식만을 이용한 단말의 위치 추정 방법은 그 정확성에 있어서 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 전술한 문제점을 해결하여 정확성을 높일 수 있는 측위 방법을 제공하는 본 발명은 핑거프린팅 방식에 따라서 위치를 추정함에 있어 기준신호 수신강도 정보를 보정하기 위한 변환행렬을 이용하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 측위 방법의 정확도를 더욱 향상시키기 위하여 PDR 방식에 따라서 예측된 예측 위치 정보를 핑거프린팅 방식으로 추정된 추정위치와 융합하는 방법을 제공한다.
본 발명의 구체적인 설명은 이하 도면을 참조하여 예를 들어 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치를 산출하는 단말은, 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측부(410)와 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정부(420)와 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정부(430) 및 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출부(440)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 단말은 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측부(410)를 포함할 수 있다. 이전 위치 정보는 단말의 현재 위치를 추정하기 전에 추정된 위치를 의미한다. 예를 들어, t=2 시점에서 단말의 위치를 추정함에 있어서, 이전 위치는 t=1 시점에서의 단말의 위치가 될 수 있다. 또는, 이전 위치는 t=2 시점 이전에 최종적으로 추정된 단말의 위치를 의미할 수 있다.
위치 예측부(410)는 이전 위치 정보를 기준지점으로 하여서 이동정보에 포함되는 이동속도 정보, 이동거리 정보 및 이동방향 정보 중 하나 이상의 정보를 이용하여 예측위치를 산출할 수 있다. 일 예로, 이동정보는 관성 측정장치로부터 수신될 수 있으며, 수신되는 이동정보는 단말의 이동과 관련된 정보를 포함한다. 구체적으로, 이전 위치를 기준지점으로 할 때, 단말이 이동한 방향 이동방향 정보와 단말이 이동한 거리인 이동거리 정보를 수신하면, 단말의 현재 예측 위치를 산출할 수 있다. 즉, 단말이 남쪽 방향으로 20m 이동한 경우에 이전 위치에서 남쪽으로 20m 이격된 거리에 단말이 위치하는 것으로 예측 위치를 산출할 수 있다. 또한, 위치 예측부(410)는 이동정보로 이동시간 정보를 더 수신할 수 있다. 이동시간 정보및 이동속도 정보를 이용하면 이동거리를 산출할 수 있고, 산출된 이동거리 정보와 이동방향 정보를 이용하여 단말의 예측위치를 산출할 수 있다.
다시 말해서, 위치 예측부(410)는 전술한 보행자 추측 항법(Pedestrian Dead Reckoning, PDR) 알고리즘을 이용하여 예측위치를 산출할 수 있다.
일 예로, 위치 예측부(410)를 PDR 기법을 적용하여 아래와 같이 예측위치를 산출할 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서
Figure pat00002
는 t 시점에서의 예측 위치를 나타내며, 이전 추정위치
Figure pat00003
와 관성 측정장치로부터 획득한 ut의 합으로 계산할 수 있다. ut는 수학식 2에 의해서 산출될 수 있다.
Figure pat00004
즉, 수학식 2에서와 같이 ut는 이동거리Δt와 이동방향θt 정보를 이용하여 도출될 수 있다.
한편, 단말은 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정부(420)를 더 포함할 수 있다.
위치 추정부(420)는 수신되는 기준신호의 수신강도, 변환행렬 정보와 무선 맵 정보에 기초하여 핑거프린팅 방식을 사용한 추정 위치를 산출할 수 있다. 무선 맵 정보는 전술한 바와 같이 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호의 기준수신강도 정보를 포함한다. 따라서, 위치 추정부(420)는 단말에 실제로 수신된 기준신호 수신강도와 무선 맵의 정보에 기초하여 단말의 위치를 추정할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 단말의 종류에 따라서 또는 기준신호를 수신하는 시점에 따라서 동일한 지점에서의 기준신호 수신강도가 상이하게 측정되는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 기준신호 수신강도의 정보를 보정하기 위한 변환행렬 정보를 이용한다. 위치 추정부(420)는 기준신호의 수신 강도를 변환행렬을 이용하여 기준신호 변환 수신강도로 보정하고, 기준신호 변환 수신강도와 무선 맵 정보를 비교하여 추정 위치를 산출할 수 있다.
또한 위치 추정부(420)는 기준신호 변환 수신강도와 무선 맵 정보에 기초하여 핑거프린팅(Fingerprinting) 측위 알고리즘을 통해서 추정 위치를 산출할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 위치 추정부(420)는 기준신호 변환 수신강도를 이용하여 무선 맵 내에서 유사도가 높은 하나 이상의 기준지점을 선택하고, 선택된 기준지점의 위치를 이용하여 단말의 추정 위치를 산출할 수 있다. 일 예로, 위치 추정부(420)는 유사도가 높은 기준 지점을 선택함에 있어서, K-nearest neighbor(KNN) 알고리즘을 사용할 수도 있다. KNN 알고리즘은 무선 맵의 각 기준 지점에 저장된 기준 신호 수신 강도와 단말이 수신한 각 기준 신호 수신 강도를 비교하여 기하학적 거리 값을 도출하는 알고리즘을 의미한다.
Figure pat00005
수학식 1은 KNN 알고리즘의 일 예를 도시한 수식이다. 여기서, i는 기준 신호 송신장치(AP)의 인덱스를 의미하며, j는 기준 지점의 인덱스를 의미한다. 따라서, Rji는 무선 맵 내의 j번째 송신장치의 기준 신호 수신 강도를 나타내며, Mi는 단말이 측정한 i번째 송신장치의 기준 신호 수신 강도를 의미한다. 따라서, 기준 지점에서의 특정 송신장치의 기준 신호 수신강도와 단말이 측정한 특정 송신장치의 기준 신호 수신 강도가 동일한 경우에 기하학적 거리(Euclidean distance) 값은 0에 수렴하게 된다. 따라서, KNN 알고리즘을 사용하면, 단말의 위치와 기준 지점의 유사도를 도출할 수 있다. 즉, 단말은 K-nearest neighbor(KNN) 알고리즘에 의해서 도출되는 기하학적 거리 값이 작을수록 유사도가 높은 것으로 판단할 수 있다.
또한, 위치 추정부(420)는 선택된 기준지점을 이용하여 추정 위치를 산출함에 있어서, 무선 맵에 저장된 각 기준지점의 평균과 분산을 이용한 확률을 각 기준지점에 가중치로 부여하여 위치를 추정하는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 알고리즘을 사용할 수도 있다.
위에서 예를 들어 설명한 바와 같이 위치 추정부(420)는 기준신호 변환 수신강도와 무선 맵 정보를 이용하여 핑거프린팅 측위 방법에 따라서 추정 위치를 산출할 수 있다. 다만, 본 발명의 경우에 변환행렬 정보를 이용함으로써, 주변환경의 변화 또는 단말 특성의 변화를 고려한 기준신호 변환 수신강도를 이용하기 때문에 보다 정확한 위치 추정이 가능한다.
한편, 단말은 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정부(430)를 포함할 수 있다.
최종 위치 결정부(430)는 위치 예측부(410)에서 산출된 예측 위치와 위치 추정부(420)에서 산출된 추정 위치 정보를 이용하여 단말의 현재 위치를 산출할 수 있다. 일 예로, 최종 위치 결정부(430)는 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 예측 위치와 추정 위치를 융합함으로써 현재 위치를 산출할 수 있다.
또한, 단말은 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출부(440)를 포함할 수 있다.
변환행렬 산출부(440)는 단말의 다음 시점에서의 위치를 추정하는데에 사용되는 차기 변화행렬 정보를 산출한다. 예를 들어, 변환행렬 산출부(440)는 위치 추정부(420)에서 사용된 변환행렬 정보와 위치 예측부(410)에서 사용된 이동정보, 기준신호 수신강도 및 현재 위치에서의 기준신호 기준수신강도를 이용하여 차기 변환행렬 정보를 산출할 수 있다. 산출된 차기 변환행렬 정보는 다음 시점에서의 추정 위치를 산출하는 경우에 변환행렬로 사용될 수 있다.
이를 통해서, 지속적으로 변환행렬 정보가 갱신되어 보다 정확한 변환행렬 정보를 이용한 추정위치 산출이 가능할 수 있다.
도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 각 구성의 동작을 이하에서 도면을 참조하여 예시적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 추정위치 산출방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 추정부는 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출할 수 있다.
도 5를 참조하면, 위치 추정부는 기준신호를 수신한다(S502). 기준신호는 복수의 기준신호 송신장치가 송신한 신호로 단말은 기준신호를 수신하고, 수신된 기준신호의 수신강도를 각 송신장치 별로 저장할 수 있다. 즉, 위치 추정부는 복수의 기준지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준신호 수신강도를 획득한다.
위치 추정부는 수신된 기준신호 수신강도 정보를 변환행렬을 이용하여 기준신호 변환수신강도로 보정할 수 있다(S504). 예를 들어, 기준신호의 수신 강도를 변환행렬을 이용하여 기준신호 변환 수신강도로 보정하고, 기준신호 변환 수신강도와 무선 맵 정보를 비교하여 추정 위치를 산출할 수 있다.
위치 추정부는 기준신호 변환 수신강도를 생성하기 위하여 수학식 4를 이용할 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
은 l 위치에서의 기준신호 변환 수신강도를 의미하며, Ht는 변환행렬 정보를 의미한다. 또한,
Figure pat00008
은 기준신호 수신강도를 의미한다. 따라서, 위치 추정부는 수학식 4를 이용하여 현재 t 시점에서의 기준신호 변환 수신강도를 생성함에 있어서, 변환행렬 정보와 기준신호 수신강도를 이용할 수 있다.
이후, 위치 추정부는 생성된 기준신호 변환 수신강도와 무선 맵 정보를 비교한다(S506). 또한, 위치 추정부는 전술한 핑거프린팅 측위 방법에 따라서 기준신호 변환 수신강도와 무선 맵 정보를 이용하여 추정 위치를 산출한다(S508).
전술한 바와 같이 본 발명의 위치 추정부는 변환행렬을 이용하여 생성된 기준신호 변환 수신강도를 이용하여 추정위치를 산출함으로써, 주변 환경 및 판단 시점에 따라서 다르게 측정될 수 있는 기준신호의 수신강도를 고려한 추정 위치를 산출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측정위치와 추정위치를 이용하여 현재위치를 산출하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말은 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정부를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 최종 위치 결정부는 위치 예측부에 의해서 산출된 단말의 예측 위치(601)와 위치 추정부에 의해서 산출된 추정 위치(605)를 이용하여 단말의 현재 위치(600)를 산출할 수 있다.
단말의 예측 위치(601)는 전술한 바와 같이 이전 위치(690)을 기준지점하고, 이동정보를 이용하여 산출된 지점을 의미한다.
또한, 단말의 추정 위치(605)는 전술한 바와 같이 무선 맵 정보에 포함된 복수의 기준지점(610 내지 624)에서 기준신호 변환 수신강도를 이용하여 선택된 선택 기준지점(612, 613, 618)을 이용하여 산출될 수 있다.
다만, 예측 위치(601)와 추정 위치(605)는 그 산출방식에 차이가 있으므로, 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 최종 위치 결정부는 예측 위치(601)와 추정 위치(605)를 이용하여 현재 위치(600)를 산출할 수 있다.
일 예로, 최종 위치 결정부는 예측 위치(601) 및 추정 위치(605)와 칼만 필터(Kalman Filter) 알고리즘을 이용하여 단말의 현재 위치(600)를 산출할 수 있다. 또한, 최종 위치 결정부는 예측 위치(601)의 공분산 값과 추정 위치(605) 오차에 대하 공분산 값을 이용하여 칼만 게인(Kalman gain)을 산출하고, 예측 위치(601), 추정 위치(605) 및 칼만 게인(Kalman gain)을 이용하여 단말의 현재 위치(600)를 산출할 수 있다.
구체적으로, 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 현재 위치를 산출하는 방법을 예시적으로 설명한다.
Figure pat00009
수학식 5에서
Figure pat00010
는 예측 위치의 예측 공분산 값을 나타내며, 이전 공분산 값과 위치 오차의 공분산 Qt의 합으로 예측할 수 있다. 수학식 5를 이용하여 산출된 예측 위치의 공분산 값을 이용하여 이하 수학식을 통한 수식으로 현재 위치를 산출할 수 있다.
Figure pat00011
Kt는 칼만 게인으로 예측 위치에 대한 예측 공분산 값과 측정 위치 오차에 대한 공분산 값 Rt를 이용하여 수학식 6과 같이 산출될 수 있다.
또한, 현재 위치에서의 공분산 Pt와 현재 위치는 예측위치, 측정위치 정보 및 칼만 게인에 의해서 산출될 수 있다.
Figure pat00012
수학식 7에서
Figure pat00013
는 산출하고자 하는 현재 위치를 의미하며,
Figure pat00014
는 예측 위치를 의미한다. 또한, Kt는 수학식 6에 의해서 산출되는 칼만 게인을 의미하며, Zt는 추정 위치를 의미한다..
한편, 다음 시간에서의 현재 위치를 산출하기 위해서는 수학식 5에서와 같이 이전 시점에서의 공분산 값(Pt -1)이 필요하다. 따라서, 현재 시점에서의 공분산 값(Pt)을 산출해야 하며, 이는 수학식 5에 의해서 산출된 예측 공분산 값(
Figure pat00015
)과 칼만 게인(Kt)을 이용하여 수학식 8과같이 산출될 수 있다.
Figure pat00016
이상에서 설명한 바와 같이 최종 위치 결정부는 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 예측 위치 및 추정 위치 정보에 기초하여 현재 위치를 산출할 수 있다.
이후, 단말은 다음 시점에서 사용될 차기 변환행렬 정보를 산출함으로써 지속적으로 정확한 위치 추적을 가능하도록 한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차기 변환행렬 정보 산출 동작을 도시한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말은 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출부를 포함할 수 있다. 차기 변환행렬 정보는, 다음 위치에서의 추정위치를 산출하기 위한 변환행렬 정보로 사용될 수 있는 정보를 의미한다.
또한, 변환행렬 산출부는 이동정보, 변환행렬 정보, 수신된 기준신호 수신강도 및 현재위치에서 무선 맵 정보를 이용하여 추정되는 기준신호 기준 수신강도 중 하나 이상의 정보에 기초하여 차기 변환행렬 정보를 산출할 수 있다.
도 7을 참조하면, 변환행렬 산출부는 기준신호 정보를 수신할 수 있다(S702). 기준신호 정보는 현재 위치에서 수신된 기준신호 수신강도에 대한 정보를 포함한다. 변환행렬 산출부는 최종 위치 결정부에 의해서 산출되는 현재 위치 정보를 수신한다(S704). 현재 위치는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 산출될 수 있다.
이후, 변환행렬 산출부는 무선 맵 정보와 현재 위치 정보를 이용하여 현재위치에서의 기준신호 기준 수신강도를 산출한다(S706). 일 예로, 현재 위치 정보 및 무선 맵 정보를 이용하면, 현재위치에서의 기준신호 기준 수신강도를 산출할 수 있다. 즉, 변환행렬 산출부는 무선 맵 내의 기준지점에서의 기준신호 기준 수신강도 정보를 이용하여, 기준지점이 아닌 현재 위치에서의 기준신호 기준 수신강도를 예측 및 산출할 수 있다. 구체적으로 현재 위치에서의 기준신호 기준 수신강도는 수학식 9와 같이 산출될 수 있다.
Figure pat00017
수학식 9에서
Figure pat00018
는 l 지점에서의 산출된 기준신호 기준 수신강도를 의미한다. 수학식 9에서
Figure pat00019
는 s번째 기준신호 송신장치를 나타내고,
Figure pat00020
는 무선 맵 내에서 저장된 s번째 기준지점에서의 기준신호 기준 수신강도를 나타낸다. 또한
Figure pat00021
는 각 s번째 기준지점의 가중치를 나태나고, 가중치의 총합은 1이다.
변환행렬 산출부는 수학식 9를 통해서 산출된 현재 위치에서의 기준신호 기준 수신강도와 실제 수신된 기준신호 수신강도를 이용하여 예비 변환행렬을 산출한다(S708). 일 예로, 추정된 현재 위치에서의 기준신호 기준 수신강도(
Figure pat00022
)와 시점 t에서의 실제 수신된 기준신호 수신강도(
Figure pat00023
)를 인자로 하여 수학식 10을 통해서 예비 변환행렬을 산출한다.
Figure pat00024
Figure pat00025
는 시점 t에서의 예비 변환행렬 원소 a를 의미한다. 수학식 10을 통해서 각 원소의 값이 산출되면, 예비 변환행렬
Figure pat00026
을 산출할 수 있다. 예비 변환행렬은 현재위치에서의 기준신호 기준 수신강도와 실제 수신된 기준신호 수신강도의 오차에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 변환행렬 산출부는 위치 추정부에서 사용된 변환행렬 정보와 위치 예측부에서 사용된 이동정보를 수신할 수 있다(S710). 예를 들어, 위치 추정부에서 사용된 변환행렬은 이전 위치에서 산출된 차기 변환행렬 정보를 의미할 수 있다. 또한, 단말이 이전 위치에서 예측 위치로 이동함에 따라서 발생한 이동정보를 수신할 수 있다.
이후, 변환행렬 산출부는 예비 변환행렬 정보와 변환행렬 정보 및 이동정보에 기초하여 차기 변환행렬 정보를 산출할 수 있다(S712). 예를 들어, 변환행렬 산출부는 시점 t에서의 예비 변환행렬(
Figure pat00027
)과 추정 위치 산출단계에서 사용된 이전 위치에서의 변환 행렬(
Figure pat00028
)은 관성 측정장치에서 측정된 이동정보에 따라 수학식 11과 같이 다음 시점에서의 차기 변환 행렬을 예측할 수 있다.
Figure pat00029
수학식 11에서
Figure pat00030
는 이동 변화량에 따른 변수를 나타낸다. 수학식 11에서 예측한 차기 변환행렬(
Figure pat00031
)은 다음 시점에서 사용될 변환 행렬을 나타낸다.
전술한 동작을 통해서 변환행렬 산출부는 다음 시점에서 사용되는 차기 변환행렬을 산출한다.
다만, 단말이 초기 위치에 있는 경우에 단말은 이전 위치 정보가 없으므로, 이동정보를 수신할 수 없다. 따라서, 이 경우에 변환행렬 산출부가 산출하는 차기 변환행렬은 초기 위치에서 수신되는 기준신호 수신강도와 초기 위치에서의 기준신호 기준 수신강도만으로 산출된다. 즉, 수학식 10을 이용하여 산출되는 예비 변환행렬이 차기 변환행렬이 될 수 있다. 다만, 초기 위치를 벗어난 이후에는 이전 위치의 정보와 이를 이용한 이동 정보가 알 수 있기 때문에 수학식 11에 따른 차기 변환행렬을 산출한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차기 변환행렬 정보 산출을 설명하기 위한 도면이다.
전술한 차기 변환행렬 산출 방법에 대해서 도 8을 참조하여 개념적으로 다시 설명한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말은 위치 예측부에서 이동 정보 및 이전 위치(890) 정보를 이용하여 예측 위치(801)를 산출할 수 있다. 또한, 단말은 위치 추정부에서 핑거프린팅 방식을 이용하여 추정 위치(805)를 산출할 수 있다. 즉, 단말은 기준신호 수신강도(815) 정보를 이용하여 추정 위치(805)를 산출한다. 이후, 단말은 전술한 최종 위치 결정부의 동작에 의해서 현재 위치(800)를 산출할 수 있다.
단말은 현재 위치(800)가 결정되면, 수학식 9를 이용하여 현재 위치(800)에서 수신되어야 기준신호 기준 수신강도(810)를 계산한다. 현재 위치(800)에서의 기준신호 기준 수신강도(810)가 계산되면, 단말은 실제 수신된 기준신호 수신강도(815) 정보를 이용하여 예비 변환행렬을 산출한다. 예비 변환행렬은 수학식 10을 이용하여 산출될 수 있다.
단말은 예비 변환행렬이 산출되면, 예비 변환행렬과 이동정보 및 추정 위치(805) 산출에 사용된 변환행렬을 이용하여 차기 변환행렬을 산출할 수 있다. 차기 변환행렬 산출은 전술한 수학식 11을 이용하여 계산될 수 있다.
이상의 동작을 통해서 본 발명의 단말은 다음 위치에서 사용될 변환행렬을 지속적으로 갱신할 수 있으며, 이를 통해서 정확한 변환행렬을 사용한 추정 위치 산출이 가능하고, 결과적으로 현재 위치를 정확히 판단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 초기위치에서의 차기 변환행렬을 산출하는 동작을 도시한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말은 차기 변환행렬을 산출함에 있어서, 최초 단말이 위치하는 초기 위치에서는 그 동작이 다르게 적용될 수 있다. 일 예를 들어, 단말이 초기 위치에 존재하는 경우에는 이전 위치에 대한 정보가 없고, 이동 정보가 없으므로, 전술한 차기 변환행렬 산출 방법과 그 동작이 일부 다르게 동작할 수 있다.
도 9를 참조하면, 초기 위치에서 단말은 초기 위치 정보를 수신할 수 있다(S902). 초기 위치 정보는 사용자 입력 신호에 따라서 수신될 수 있다. 또는 GPS와 같은 위치 센서에 의해서 입력될 수도 있다. 일 예로, 사용자가 지도 어플리케이션 등을 통해서 현재 단말의 위치 정보를 입력하면, 해당 위치 정보가 초기위치 정보로 수신될 수 있다.
단말은 전술한 핑거프린팅 방식에 따른 기준신호를 수신한다(S904). 해당 기준신호는 복수의 기준신호 송신장치 각각으로부터 송신된 신호로 단말은 기준신호의 수신강도를 측정한다.
또한, 단말은 무선 맵 정보를 이용하여 초기 위치에서의 기준신호 기준 수신강도를 산출할 수 있다(S906). 단말은 초기 위치 정보를 알고 있으며, 무선 맵에서의 각 기준지점의 기준신호 기준 수신강도 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 초기 위치에서 수신되어야 하는 기준신호 기준 수신강도를 산출할 수 있다. 기준신호 기준 수신강도는 전술할 수학식 9를 이용하여 산출할 수 있다.
단말은 산출된 초기 위치에서의 기준신호 기준 수신강도와 실제 수신된 기준신호 수신강도를 이용하여 차기 변화행렬 정보를 산출한다(S908). 일 예로, 초기 위치에서 산출되는 차기 변환행렬은 초기 변화행렬로 단말이 이동한 후 위치를 추정함에 있어서, 변환행렬로 사용될 수 있다. 초기 위치에서 산출되는 차기 변환행렬은 전술한 수학식 10을 이용하여 계산될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 단말은 최초 지점에서 초기 위치 정보를 알고 있는 경우에 차기 변환행렬을 산출하고, 이후 단말이 이동함에 따라서, 전술한 본 발명의 동작을 수행하여 PDR과 핑거프린팅 방식을 이용한 현재 위치를 산출한다. 이후, 현재 위치를 산출한 단말은 이동정보를 수신함에 따라서, 수학식 11을 이용하여 이동정보를 고려한 차기 변환행렬을 계산한다.
이하에서는 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 본 발명의 위치를 추정하는 단말의 동작이 모두 수행될 수 있는 위치 산출 방법에 대해서 설명한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 위치 산출 방법을 도시한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 위치 산출 방법은, 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측단계와 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정단계와 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정단계 및 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출단계를 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 위치 산출 방법은 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측단계를 포함한다(S1002). 일 예로, 위치 예측단계는 단말의 이전 위치를 기준지점으로 하고, 관성 측정 장치로부터 수신되는 이동정보를 이용하여 이동방향 및 이동거리에 따라서 예측 위치를 산출한다. 즉, 전술한 PDR 측위 알고리즘을 이용하여 단말의 예측 위치를 산출할 수 있다.
또한, 위치 산출 방법은 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정단계를 포함한다(S1004). 일 예로, 위치 추정단계는 단말이 수신하는 기준신호 수신강도와 변환행렬 정보를 이용하여 기준신호 변환 수신강도를 생성하고, 생성된 기준신호 변환 수신강도를 사용하여 핑거프린팅 측위 방법에 따라서 추정 위치를 산출한다. 변환행렬 정보는 이전위치에서 생성된 것으로 주변 환경 또는 단말 특성에 따라서 달라질 수 있는 기준 신호 수신강도 값을 보정하기 위한 보정인자로 사용된다.
위치 산출 방법은 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정단계를 포함할 수 있다(S1006). 일 예로, 최종 위치 결정단계는 각각 산출된 예측 위치와 추정 위치를 이용하여 현재 위치를 최종적으로 산출할 수 있다. 일 예로, 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 예측 위치와 현재 위치를 융합하여 현재 위치를 산출할 수 있다. 구체적으로, 전술한 수학식 5 내지 8을 이용하여 칼만 게인을 생성하고, 생성된 칼만 게인과 예측 위치 정보, 추정 위치 정보를 이용하여 현재 위치를 산출할 수 있다.
위치 산출 방법은 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출단계를 포함할 수 있다. 일 예로, 단말은 기준 신호 수신강도와 현재 위치에서 수신되어야 하는 기준신호 기준 수신강도를 이용하여 예비 변환행렬을 산출하고, 이동 정보와 추정 위치를 산출하는 데에 사용된 변환행렬을 이용하여 차기 변환행렬을 산출한다. 즉, 단말은 수학식 11을 이용할 수 있다. 차기 변환행렬은 다음 지점에서의 변환행렬로 사용된다.
이 외에도 본 발명의 위치 산출 방법은 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 단말의 동작을 모두 수행할 수 있다. 일 예로, 위치 산출 방법은 초기 지점에서 차기 변환행렬을 산출함에 있어서, 이동정보를 사용하지 않고 도 9를 참조하여 설명한 동작을 수행할 수 있다.
즉, 초기 지점을 시작점으로 본 발명의 위치 추정 방법을 전체적으로 간략히 설명하면, 단말은 초기 지점에 대한 정보를 수신하면, 해당 정보를 이용하여 무선 맵 상에서의 초기 지점에서 수신되어야 하는 기준신호 기준 수신강도를 계산한다. 단말은 계산된 초기 지점에서 수신되어야 하는 기준신호 기준 수신강도와 실제 수신된 기준 신호 수신강도를 이용하여 예비 변환행렬을 생성한다. 초기 지점에서의 예비 변환행렬은 다음 지점에서의 변환행렬로 사용된다.
이후, 단말이 이동하면, 이동된 위치를 추정하기 위하여 초기 지점 정보 및 이동 정보를 이용하여 예측 위치를 산출하고, 이동된 위치에서 수신되는 기준신호 수신강도와 초기 지점에서 생성된 변환행렬을 이용하여 기준신호 변환 수신강도를 계산한다. 단말은 계산된 기준신호 변환 수신강도와 무선 맵 정보를 이용하여 핑거프린팅 방식에 따라 추정 위치를 산출한다.
단말은 예측 위치와 추정 위치를 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 융합하여 현재 위치를 산출한다. 단말은 기준 신호 수신강도와 현재 위치에서 수신되어야 하는 기준신호 기준 수신강도를 이용하여 예비 변환행렬을 산출하고, 이동 정보와 추정 위치를 산출하는 데에 사용된 변환행렬을 이용하여 차기 변환행렬을 산출한다. 차기 변환행렬은 다음 지점에서의 변환행렬로 사용된다.
이후, 단말이 이동하면, 예측 위치 및 추정 위치를 산출하고, 이를 이용하여 현재 위치를 사용하는 동작을 반복적으로 수행하여 위치를 산출한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 관성 측정장치를 이용한 단말의 이동정보와 기준신호 수신강도를 이용한 핑거프린팅 방식의 위치 추정값을 이용하여 단말의 최종 위치를 결정하는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명은 기준신호 수신강도가 주변환경에 따라서 변경되는 것을 감안한 보정 변환행렬 값을 이용하여 핑거프린팅 방식의 위치 추정 정확성을 더욱 향상시키는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명은 다음 시점에서의 변환행렬을 지속적으로 산출하여보다 정확한 차기 변환행렬을 제공하는 효과를 제공한다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 위치 산출 방법이 도 10에서와 같은 절차로 수행되는 것으로 설명되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 본질적인 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서, 구현 방식에 따라 각 단계의 수행 절차가 바뀌거나 둘 이상의 단계가 통합되거나 하나의 단계가 둘 이상의 단계로 분리되어 수행될 수도 있다.
또한, 전술한 단말은, 일반적인 데스크 탑이나 노트북 등의 일반 PC를 포함하고, 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 및 이동통신 단말기 등의 모바일 단말기 등을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 무선 통신이 가능한 어떠한 전자 기기로 폭넓게 해석되어야 할 것이다.
이상에서 전술한 본 발명의 실시예에 따른 위치 산출 방법은, 단말에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼에 포함되거나 운영체제 등에 포함되거나 호환되는 프로그램일 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 또한, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 단말의 운영체제와 호환 가능하고 단말에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 여기서, 단말의 운영체제는, 데스크 탑 등의 일반 PC에 설치되는 윈도우(Window), 매킨토시(Macintosh), 리눅스(Linux) 등의 운영체제이거나, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 모바일 단말기에 설치되는 iOS, 안드로이드(Android), 윈도우 모바일 등의 모바일 전용 운영체제 등일 수도 있다.
이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 위치 산출 방법은 단말에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고, 단말 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단말의 위치 산출 방법을 실행시키기 위한 프로그램은 이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측기능과 하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 기준신호 각각의 기준 수신강도를 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정기능과 예측 위치 및 추정 위치에 기초하여 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정기능 및 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출기능을 실행할 수 있다.
이러한 프로그램은 컴퓨터에 의해 읽힐 수 있는 기록매체에 기록되고 컴퓨터에 의해 실행됨으로써 전술한 기능들이 실행될 수 있다.
이와 같이, 컴퓨터가 기록매체에 기록된 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 위치 산출 방법을 실행시키기 위하여, 전술한 프로그램은 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다.
이러한 코드는 전술한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Function Code)를 포함할 수 있고, 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수도 있다.
또한, 이러한 코드는 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조 되어야 하는지에 대한 메모리 참조 관련 코드를 더 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터의 프로세서가 전술한 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 컴퓨터의 프로세서가 컴퓨터의 통신 모듈(예: 유선 및/또는 무선 통신 모듈)을 이용하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야만 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수도 있다.
그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 기록매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수도 있다.
또한 전술한 바와 같은 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 기록매체는 네트워크로 커넥션된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 이 경우, 다수의 분산된 컴퓨터 중 어느 하나 이상의 컴퓨터는 상기에 제시된 기능들 중 일부를 실행하고, 그 결과를 다른 분산된 컴퓨터들 중 하나 이상에 그 실행 결과를 전송할 수 있으며, 그 결과를 전송받은 컴퓨터 역시 상기에 제시된 기능들 중 일부를 실행하여, 그 결과를 역시 다른 분산된 컴퓨터들에 제공할 수 있다.
이상에서 전술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 위치 산출 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 기록매체는, 일 예로, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 미디어 저장장치 등이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 위치 산출 방법을 실행시키기 위한 프로그램인 애플리케이션을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 애플리케이션 스토어 서버(Application Store Server), 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버(Web Server) 등을 포함하는 애플리케이션 제공 서버(Application Provider Server)에 포함된 저장매체(예: 하드디스크 등)이거나, 애플리케이션 제공 서버 그 자체일 수도 있으며, 프로그램을 기록한 다른 컴퓨터 또는 그 저장매체일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 산출 방법을 실행시키기 위한 프로그램인 애플리케이션을 기록한 기록매체를 읽을 수 있는 컴퓨터는, 일반적인 데스크 탑이나 노트북 등의 일반 PC 뿐만 아니라, 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 및 이동통신 단말기 등의 모바일 단말기를 포함할 수 있으며, 이뿐만 아니라, 컴퓨팅(Computing) 가능한 모든 기기로 해석되어야 할 것이다.
만약, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 산출 방법을 실행시키기 위한 프로그램인 애플리케이션을 기록한 기록매체를 읽을 수 있는 컴퓨터가 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 및 이동통신 단말기 등의 모바일 단말기인 경우, 모바일 단말기는 애플리케이션 스토어 서버, 웹 서버 등을 포함하는 애플리케이션 제공 서버로부터 해당 애플리케이션을 다운로드 받아 설치할 수 있고, 경우에 따라서는, 애플리케이션 제공 서버에서 일반 PC로 다운로드 된 이후, 동기화 프로그램을 통해 모바일 단말기에 설치될 수도 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 위치를 산출하는 단말에 있어서,
    이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측부;
    하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준신호 각각의 기준 수신강도를 상기 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 상기 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정부;
    상기 예측 위치 및 상기 추정 위치에 기초하여 상기 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정부; 및
    상기 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출부를 포함하는 단말.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 예측부는,
    상기 이전 위치 정보를 기준으로 상기 이동정보에 포함되는 이동속도 정보, 이동거리 정보 및 이동방향 정보 중 하나 이상의 정보를 이용하여 상기 예측 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 단말.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 예측부는,
    보행자 추측 항법(Pedestrian Dead Reckoning) 알고리즘을 이용하여 상기 예측위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 단말.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 추정부는,
    상기 기준신호의 수신 강도를 상기 변환행렬을 이용하여 기준신호 변환 수신강도로 보정하고, 상기 기준신호 변환 수신강도와 상기 무선 맵 정보를 비교하여 상기 추정 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 단말.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위치 추정부는,
    상기 기준신호 변환 수신강도와 상기 무선 맵 정보에 기초하여 핑거프린팅(Fingerprinting) 측위 알고리즘을 통해서 상기 추정 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 단말.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 차기 변환행렬 정보는,
    상기 다음 위치에서의 상기 추정위치를 산출하기 위한 상기 변환행렬 정보로 사용되는 것을 특징으로 하는 단말.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 변환행렬 산출부는,
    상기 이동정보, 상기 변환행렬 정보, 상기 수신된 기준신호 수신강도 및 상기 현재위치에서 상기 무선 맵 정보를 이용하여 추정되는 기준신호 기준 수신강도 중 하나 이상의 정보에 기초하여 상기 차기 변환행렬 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 변환행렬 산출부는,
    상기 수신된 기준신호 수신강도 및 상기 현재위치에서 상기 무선 맵 정보를 이용하여 추정되는 기준신호 기준 수신강도에 기초하여 예비 변환행렬 정보를 산출하고, 상기 예비 변환행렬 정보와 상기 변환행렬 정보 및 상기 이동정보에 기초하여 상기 차기 변환행렬 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 최종 위치 결정부는,
    상기 예측 위치 및 상기 추정 위치와 칼만 필터(Kalman Filter) 알고리즘을 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 최종 위치 결정부는,
    상기 예측 위치의 공분산 값과 추정 위치 오차에 대하 공분산 값을 이용하여 칼만 게인을 산출하고,
    상기 예측 위치, 상기 추정 위치 및 상기 칼만 게인을 이용하여 상기 단말의 현재 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 단말의 위치 산출 방법에 있어서,
    이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측단계;
    하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준신호 각각의 기준 수신강도를 상기 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 상기 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정단계;
    상기 예측 위치 및 상기 추정 위치에 기초하여 상기 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정단계; 및
    상기 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출단계를 포함하는 방법.
  12. 단말의 위치 산출 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 기록매체에 있어서,
    이전 위치 정보 및 관성측정 장치로부터 수신되는 이동정보에 기초하여 예측 위치를 산출하는 위치 예측기능;
    하나 이상의 기준신호 송신장치 각각으로부터 수신되는 기준신호의 수신강도, 복수의 기준 지점에서 수신되는 상기 기준신호 각각의 기준 수신강도를 상기 복수의 기준 지점별로 저장한 무선 맵(Radio Map) 정보 및 상기 기준신호의 수신강도를 보정하기 위한 변환행렬 정보에 기초하여 추정 위치를 산출하는 위치 추정기능;
    상기 예측 위치 및 상기 추정 위치에 기초하여 상기 단말의 현재 위치를 산출하는 최종 위치 결정기능; 및
    상기 단말의 다음 위치 추정에 사용되는 차기 변환행렬 정보를 산출하는 변환행렬 산출기능을 구현하는 프로그램이 기록되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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