KR20230031053A - 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 기술은 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치에 관한 것이다. 본 발명의 구체적인 예에 따르면, 다수의 실내 측위 센서로부터 제공받은 수신신호 세기로 생성된 거리를 이용하여 생성된 단말 추정 위치와 상기 가장 큰 수신신호 세기로 정해진 반지름이 가장 작은 원과 적어도 하나 이상의 상기 단말 추정 위치 간의 교점과 상기 교점으로 이루어진 가장 작은 원의 원호와 상기 수신신호 세기로 정해진 가장 작은 원을 제외한 나머지 두 원의 반지름의 비를 토대로 단말 보정 위치를 도출함에 따라, 단말 위치의 정확도를 근본적으로 향상시킬 수 있고, 기존의 삼각 측량 기법을 이용한 위치 인식 알고리즘에서 단말의 위치 보정을 수행하는 과정이 생략되므로, 단말의 위치 인식 알고리즘에 대한 연산 복잡도 및 연산 시간을 단축할 수 있고 이에 경량 디바이스에 적용 가능한 효과가 있다.

Description

실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치{POSITION CORRECTING APPARATUS OF INDOOR POSITIONING SYSTEM}
본 발명은 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 실내 측위 센서로부터 제공받은 수신신호 세기로 생성된 거리를 이용하여 단말 위치를 추정하고 추정된 단말 위치를 실측 위치에 근접된 단말 보정 위치를 도출함에 따라 단말 위치의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
현재까지 WSN(Wireless Sensor Networks)과 관련된 많은 기술 및 시스템들이 개발 및 연구되어 왔으며 이들을 통해 유용한 환경 정보 및 기타 서비스를 제공받을 수 있는 유비쿼터스(Ubiquitous) 환경을 구축하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다.
이러한 WSN 관련 기술에서 다양한 정보의 신뢰성 및 유용성을 가지기 위해 타겟의 정보를 감지하거나 위치를 결정하는 문제와 관련된 이벤트는 매우 중요하다고 볼 수 있다. 따라서, WSN에서 센서 노드는 자신의 위치를 알고 있고, 분산된 센서 노드의 밀도 수가 높은 상태에서 위치인식 알고리즘을 적용할 시 정밀한 위치 인식이 수행되어야 한다.
이에 종래에 위치인식에 사용되는 알고리즘으로는 방향성을 갖는 안테나를 사용하여 수신신호의 입사각을 측정함으로써 위치인식을 수행하는 AoA 위치인식 알고리즘, 전파의 세기가 거리에 따라 달라지는 수신신호 세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 비컨과 단말 간의 거리를 측정하는 RSSI 위치인식 알고리즘, 및 경도, 위도, 고도 좌표 및 시간 오차 계산을 위한 원자시계 등 최소 4개의 인공위성과의 통신을 통해 위치인식을 수행하고 삼각측량법을 기반으로 "거리 = 빛의 속도*경과시간"의 이론을 통해 GPS 수신기의 위치를 추적하는 GPS(Global Positioning System) 방식 등의 다양한 방법이 있다.
여기서, GPS 방식의 경우 실외에만 국한된 기술이고, 실내에서 수신이 가능한 무선 송신기의 실내 위치 인식 시스템의 구축이 요구된다.
예를 들어, 와이파이, 블루투스, 비콘, UWB(Ultra Wide Band) 등의 실내 측위 센서로부터 제공받은 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값과 특정 전파 특성 모델을 이용하여 환산된 거리 값으로 실행되는 삼각측량 알고리즘을 이용하여 단말 위치를 측위할 수 있다.
단말의 위치를 도출하는 삼각측량 알고리즘은 다중 경로 페이딩, 주변 간섭신호등의 영향으로 오차가 발생하고, 이러한 단말 위치 오차를 줄이기 위한 위치 보정 알고리즘에 대한 연구가 이루어지고 있다.
그러나, 추정된 단말 위치가 유효한 실내 공간을 벗어나는 경우 추정된 위치의 오차를 보정할 수 없는 한계에 도달한다.
이에 본 출원인은 단말의 위치를 추정한 다음 유효한 실내 공간을 벗어나는 단말 추정 위치를 실측 위치에 근접한 단말 보정 위치로 보정하는 방안을 제안하고자 한다.
한국등록공보 제10-1515013호(실내 무선 측위 시스템 및 실내 무선 측위 방법)
본 발명은 다수의 실내 측위 센서로부터 제공받은 수신신호 세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator)로 생성된 거리를 이용하여 단말 추정 위치를 도출한 다음 유효 실내 공간을 벗어난 단말 추정 위치에 대해 실측 위치에 근접된 단말 보정 위치를 도출함에 따라 실내 측위된 단말 위치의 정확도를 근본적으로 향상시킬 수 있는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 단말 위치 오차를 보정하는 보정 알고리즘에 대한 연산 복잡도 및 연산 시간을 단축할 수 있고 이에 경량 디바이스에 적용 가능한 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치는,
다수의 실내 측위 센서로부터 제공받은 수신신호 세기로 생성된 거리를 이용하여 단말 추정 위치를 생성하는 실내 측위 시스템에 있어서,
다수의 실내 측위 센서에 의거 설정된 유효 실내 공간을 벗어난 상기 단말 추정 위치를 보정하는 위치 보정 장치를 더 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
바람직하게 상기 위치 보정 장치는
상기 단말 추정 위치가 다수의 실내 측위 센서에 의거 정해진 유효 실내 영역 내에 존재하는 지를 판단하는 제어모듈;
상기 제어모듈에 의거 상기 단말 추정 위치가 상기 유효 실내 영역 내에 존재하지 아니한 경우 다수의 실내 측위 센서의 수신신호 세기에 의거 생성된 각 원 중 가장 큰 수신신호 세기에 의거 생성된 반지름이 가장 작은 원과 상기 단말 추정 위치 간의 교점을 획득하는 교점 획득모듈; 및
상기 교점의 수가 2 개인 경우 상기 각 교점들과 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원의 중심이 이루는 내각, 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원을 제외한 나머지 원의 반지름의 비, 및 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원의 원주 상의 교점들로 생성된 원호를 토대로 단말 보정 위치를 결정하는 보정모듈을 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 교점 획득모듈은,
다수의 실내 측위 센서의 수신신호의 세기에 의거 생성된 각 원 A, B, C 중 가장 큰 수신신호의 세기에 의거 생성된 반지름이 가장 작은 원 A을 제외한 나머지 두 원 B, C의 중심 E, G와 상기 단말 추정 위치 X를 연결하는 직선 XE, XG을 각각 생성하고
생성된 각 직선 XE, XG와 원 A의 원주 상의 교점 UB, UC을 생성하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 보정모듈은,
상기 교점 획득모듈의 교점의 수가 2개 인 경우 상기 교점 UB, UC과 원 A의 중심이 이루는 내각 ∠A을 상기 나머지 두 원 B, C의 반지름의 비로 이등분하여 각 ∠B 및 각 ∠C를 도출하고,
도출된 각 ∠B 및 각 ∠C와, 원 A의 중심 H과, 원 A의 원주 상의 교점 UB, UC 로 생성된 원호가 만나는 교점 P을 상기 단말 보정 위치로 설정하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 보정모듈은
상기 교점 획득모듈의 교점의 수가 2개인 경우 각 교점 UB, UC 로 정의된 원 A의 원호의 길이와 나머지 두 원 B, C의 반지름의 비로 상기 단말 보정 위치를 설정하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 보정모듈은,
상기 각 교점 UB, UC 로 정해진 원 A의 원호의 길이를 두 원 B, C의 반지름의 비로 분할한 다음 분할된 원 A의 원주 상의 위치를 상기 단말 보정 위치로 설정하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 교점 획득모듈은,
상기 획득된 교점의 수가 1개 이하인 경우 다수의 실내 측위 센서에 의거 설정된 유효 실내 영역 중 가장 작은 수신 신호의 실내 측위 센서에 의거 유효 실내 영역의 직선 M, N과 수신신호 세기에 의거 생성된 원 A'의 원주 상의 교점 UB', UC'을 도출하고,
상기 보정모듈은,
도출된 교점 UB', UC' 과 원 A'의 중심이 이루는 내각 ∠A'를 상기 수신신호 세기로 정해진 나머지 두 원 B', C'의 반지름의 비로 이등분하여 각 ∠B' 및 각 ∠C'를 도출하고,
도출된 각 ∠B' 및 각 ∠C'과, 원 A'의 중심과, 교점 UB', UC'으로 생성된 원 A'의 원호가 만나는 교점 P'을 상기 단말 보정 위치로 결정하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 교점 획득모듈은,
상기 획득된 교점의 수가 1개 이하인 경우 다수의 실내 측위 센서에 의거 설정된 유효 실내 영역 중 가장 작은 수신 신호의 실내 측위 센서에 의거 유효 실내 영역의 직선 M, N과 수신신호 세기에 의거 생성된 원 A'의 원주 상의 교점 UB', UC'을 도출하고,
상기 보정모듈은,
상기 각 교점 UB', UC' 로 정해진 원 A'의 원호의 길이를 두 원 B', C'의 반지름의 비로 나눈 원호 상의 위치를 상기 단말 보정 위치로 설정하도록 구비될 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 각 실내 측위 센서의 수신신호 세기를 토대로 생성된 각 엑세스 포인트를 이용하여 도출된 단말 추정 위치와 상기 수신신호 세기로 정해진 반지름이 가장 작은 원과 상기 반지름이 가장 작은 원을 제외한 나머지 두 원과 단말 추정 위치를 이은 직선 간의 교점을 이용하여 상기 교점으로 이루어진 가장 작은 원의 원호와 상기 수신신호 세기로 정해진 가장 작은 원을 제외한 나머지 두 원의 반지름의 비를 토대로 단말 보정 위치를 도출함에 따라, 단말 위치의 정확도를 근본적으로 향상시킬 수 있다.
또한 이러한 특징에 의거, 기존의 삼각 측량 기법을 이용한 위치 인식 알고리즘에서 단말의 위치 보정을 수행하는 과정이 생략되므로, 단말의 위치 인식 알고리즘에 대한 연산 복잡도 및 연산 시간을 단축할 수 있고 이에 경량 디바이스에 적용 가능한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일 실시예가 적용되는 실내 측위 시스템의 구성을 보인 도이다.
도 2는 일 실시예의 시스템의 위치 보정 장치의 세부 구성도이다.
도 3은 일실시예의 시스템의 교점을 도출 과정을 보인 예시도이다.
도 4는 도 3의 교점으로 단말 보정 위치 설정 과정을 보인 예시도이다.
도 5는 일 실시예의 시스템의 교점 획득 과정을 보인 다른 예시도이다.
도 6은 도 5의 교점으로 단말 보정 위치 설정 과정을 보인 예시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도 1은 일 실시예가 적용되는 실내 측위 시스템의 구성을 보인 도이고, 도 2는 도 1의 위치 보정 장치의 세부 구성도이며, 도 3은 도 2의 수신신호 세기가 가장 작은 원과 단말 추정 위치 간의 교점을 설명하기 위한 개념도이며, 도 4는 도 3의 교점으로부터 단말 보정 위치를 설정하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 실내 측위 시스템의 위치 보정 장치는 각 실내 측위 센서의 수신신호 세기를 토대로 생성된 각 엑세스 포인트를 이용하여 추정된 단말 추정 위치를 실측 위치와 근접된 단말 보정 위치로 보정하도록 구비될 수 있고, 이에 실내 측위 시스템은 단말 위치 추정 장치(100) 및 위치 보정 장치(200)를 포함할 수 있다.
여기서, 단말 위치 추정 장치(200)는 다수의 실내 측위 센서로부터 제공받은 수신신호 세기에 의거 각각 정해진 원 A, B, C의 원주상의 점들을 통해 도출된 3개의 삼각형의 외심과 상기 외심으로 이루어진 삼각형의 내심을 이용하여 단말 추정 위치를 도출하는 구성을 갖춘다. 다수의 실내 측위 센서로부터 제공받은 수신신호 세기에 의거 각각 정해진 원 A, B, C의 원주상의 점들을 통해 도출된 3개의 삼각형의 외심과 상기 외심으로 이루어진 삼각형의 내심을 이용하여 단말 추정 위치를 도출하는 과정은 본 출원인에 의해 기 출원되었는 바 본 명세서 상에서 구체적으로 명시하지 아니한다.
한편, 위치 보정 장치(200)는 단말 추정 위치가 유효 실측 공간을 벗어난 경우 단말 추정 위치를 실측 위치에 근접한 단말 보정 위치로 보정하는 구성을 갖추면, 이에 장치(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어모듈(210), 교점 획득모듈(230) 및 보정모듈 (250) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 제어모듈(210)는 위치 인식 장치(100)의 단말 추정 위치가 유효 실측 영역을 벗어났는 지를 판단한다. 여기서, 유효 실내 영역은 다수의 실내 측위 센서가 설치된 실내 공간이고, 다수의 실내 측위 센서가 설치된 유효 실내 영역을 벗어난 경우 이러한 단말 추정 위치는 음의 값을 가지며, 이에 단말 추정 위치에 대한 보정이 수행된다.
이러한 단말 추정 위치와 실측 위치 간의 오차를 보정하기 위해 교점 획득모듈(230)은 다수의 실내 측위 센서의 수신신호 세기에 의거 생성된 각 원 중 가장 큰 수신신호 세기에 의거 생성된 반지름이 가장 작은 원 A과 단말 위치 추정 장치(100)의 단말 추정 위치 X 간의 교점을 획득한다. 여기서, 각 원의 반지름은 수신신호 세기에 반비례하는 값으로 결정된다.
이하 도 3 및 도 4를 참조하여 다수의 실내 측위 센서 a, b, c의 수신신호 세기에 의거 생성된 각 원 A, B, C중 가장 큰 수신신호 세기의 반지름이 가장 작은 원 A과 단말 추정 위치 X 간의 교점 UB, UC을 획득한 다음 획득된 교점 UB, UC을 토대로 단말 보정 위치를 결정하는 과정을 보다 구체적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 교점 획득모듈(230)은 다수의 실내 측위 센서 a, b, c 중 가장 큰 수신신호 세기의 실내 측위 센서 a의 원 A의 중심 H와, 실내 측위 센서 a과 이웃하는 실내 측위 센서 b, c의 수신신호 세기로 정해진 원 B의 중심 E 및 원 C의 중심 G를 각각 획득한다.
그리고, 교점 획득모듈(230)는 획득된 원 B의 중심 E와 원 C의 중심 G과 단말 추정 위치 X에 대해 직선 XE, XG를 각각 도출하고 도출된 직선 XE, XG과 원 A의 원주 상의 교점 UB, UC를 각각 획득하고 획득된 교점 UB, UC의 위치는 보정모듈(250)로 전달된다.
도 4를 참조하면, 일 례로, 보정모듈(250)는 교점 UB, UC 과 원 A의 중심 H가 이루는 내각 ∠A을 원 B 및 원 C의 반지름의 비(rE : rG)로 이등분하여 각 ∠B 및 각 ∠C를 도출하고, 이등분된 각 ∠B 및 각 ∠C와 교점 UB, UC에 의해 생성된 원 A의 원호와의 교점 P를 단말 보정 위치로 도출한다.
이에 원 A의 중심 H(10,0), 원 B의 중심 E(0,0), 및 원 C의 중심 G(10,10)이고, 단말 추정 위치 X(10.36, -0.39)인 경우 보정모듈(250)의 단말 보정 위치 P(8.33, 1.55)이다. 따라서, 보정 전 실측 위치 Y(7.71, 1.22)와 단말 추정 위치 X(10.36, -0.39)의 오차는 3.1 m인 반면 실측 위치 Y(7.71, 1.22)와 단말 보정 위치 P(8.33, 1.55) 간의 오차는 0.8 m이다. 이에 단말 보정 위치 P가 단말 추정 위치 X와 비교하여 실측 위치 Y에 근접됨을 알 수 있다.
다른 례로, 보정모듈(250)는 교점 UB, UC로 생성된 원 A의 원호의 길이를 원 B 및 원 C의 반지름의 비(rE : rG)로 분할한 다음 분할된 원 A의 원주 상의 위치 P를 단말 보정 위치로 도출할 수 있다.
따라서, 일 실시예는 단말 추정 위치가 유효 실내 영역을 벗어났음에도 불구하고 실측 위치에 근접된 단말 보정 위치를 결정함에 따라 단말 위치를 정확하게 도출할 수 있고, 이에 실내 측위 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 실내 측위 센서 a의 수신신호 세기가 클수록(즉, 반지름이 작을수록) 단말 추정 위치와 실측 위치 간의 오차가 작아지고, 교점의 수가 하나 이하로 생긴다.
이하 도 5 및 도 6을 참조하여 교점의 수가 한 개 이하인 경우 보정모듈(250)에 의거 유효 실내 공간을 벗어난 단말 추정 위치를 실측 위치에 근접된 단말 보정 위치로 보정하는 일련의 과정을 설명한다.
일 실시예는 다수의 실내 측위 센서의 수신신호 세기에 의거 생성된 각 원 중 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원과 단말 추정 위치 간의 교점을 교점 획득모듈(230)에 의거 획득하고 획득된 교점이 하나 이하일 때 보정모듈(250)에 의거 단말 보정 위치를 결정한다.
이에 도 5를 참조하면, 교점 획득모듈(230)는 다수의 실내 측위 센서 a, b, c의 수신신호 세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator) 중 가장 큰 수신신호 세기의 실내 측위 센서 a의 수신신호 세기로 정해진 원 A'의 중심 H'과 실내 측위 센서 a와 인접된 실내 측위 센서 b, c의 수신신호 세기로 정해진 원 B'의 중심 E' 및 원 C'의 중심 G'를 각각 획득한다.
그리고, 교점 획득모듈(230)는 획득된 원 B'의 중심 E'와 원 C'의 중심 G'와 단말 추정 위치 X'에 대해 직선 X'E', X'G'를 도출하고, 도출된 직선 X'E', X'G'과 원 A'의 원주 상의 교점이 1개 이하 일 경우 실내 측위 센서 a에 의거 설정된 유효 실내 공간 M, N과 원 A'의 원주 상의 교점 UB', UC'를 각각 획득하고 획득된 교점 UB', UC'은 보정모듈(250)로 전달된다.
일 례로 보정모듈(250)는 실내 측위 센서 a에 의거 설정된 유효 실내 공간 M, N과 원 A'의 원주 상의 교점 UB', UC'를 각각 획득한 다음 교점 UB', UC'와 원 A'의 중심 H가 이루는 내각 ∠A'를 도출한다.
그리고 보정모듈(250)는 도출된 내각 ∠A'를 두 원 B', C'의 반지름(rE', rG')의 비로 내분한 다음 내분된 각 ∠B' 및 각 ∠C'에 대해 원 A'의 원주상의 교점 UB', UC' 로 생성된 원호와 만나는 교점 P'을 단말 보정 위치로 결정한다.
따라서, 단말 추정 위치가 유효 실내 영역을 벗어났음에도 불구하고 실측 위치에 근접된 단말 보정 위치를 도출함에 따라 단말 위치를 정확하게 도출할 수 있고, 이에 실내 측위 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기존의 삼각 측량 기법을 이용한 위치 인식 알고리즘에서 단말의 위치 보정을 수행하는 과정이 생략되므로, 단말의 위치 인식 알고리즘에 대한 연산 복잡도 및 연산 시간을 단축할 수 있고 이에 경량 디바이스에 적용 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
유효 실내 공간을 벗어난 단말 추정 위치를 실측 위치로 보정함에 따라 단말 위치의 정확도를 근본적으로 향상시킬 수 있고, 기존의 삼각 측량 기법을 이용한 위치 인식 알고리즘에서 단말의 위치 보정을 수행하는 과정이 생략되므로, 단말의 위치 인식 알고리즘에 대한 연산 복잡도 및 연산 시간을 단축할 수 있고 이에 경량 디바이스에 적용 가능한 단말의 위치 보정 시스템에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 실내 측위 시스템의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (8)

  1. 다수의 실내 측위 센서로부터 제공받은 수신신호 세기로 생성된 거리를 이용하여 단말 추정 위치를 생성하는 실내 측위 시스템에 있어서,
    다수의 실내 측위 센서에 의거 설정된 유효 실내 공간을 벗어난 상기 단말 추정 위치를 보정하는 위치 보정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위치 보정장치는,
    상기 단말 추정 위치가 다수의 실내 측위 센서에 의거 정해진 유효 실내 영역 내에 존재하는 지를 판단하는 제어모듈;
    상기 제어모듈에 의거 상기 단말 추정 위치가 상기 유효 실내 영역 내에 존재하지 아니한 경우 다수의 실내 측위 센서의 수신신호 세기에 의거 생성된 각 원 중 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원과 상기 단말 추정 위치 간의 교점을 획득하는 교점 획득모듈; 및
    상기 교점의 수가 2개 인 경우 상기 각 교점들과 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원의 중심이 이루는 내각, 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원을 제외한 나머지 원의 반지름의 비, 및 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원의 원주 상의 교점들로 생성된 원호를 토대로 단말 보정 위치를 결정하는 보정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 교점 획득모듈은,
    다수의 실내 측위 센서의 수신신호의 세기에 의거 생성된 각 원 A, B, C 중 가장 큰 수신신호의 세기에 의거 생성된 반지름이 가장 작은 원 A을 제외한 나머지 두 원 B, C의 중심 E, G와 상기 단말 추정 위치 X를 연결하는 직선 XE, XG을 각각 생성하고
    생성된 각 직선 XE, XG와 원 A의 원주 상의 교점 UB, UC을 생성하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보정모듈은,
    상기 교점 획득모듈의 교점의 수가 2개 인 경우 상기 교점 UB, UC과 원 A의 중심이 이루는 내각 ∠A을 상기 나머지 두 원 B, C의 반지름의 비로 이등분하여 각 ∠B 및 각 ∠C를 도출하고,
    도출된 각 ∠B 및 각 ∠C와, 원 A의 중심 H과, 원 A의 원주 상의 교점 UB, UC 로 생성된 원호가 만나는 교점 P을 상기 단말 보정 위치로 설정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 보정모듈은
    상기 교점 획득모듈의 교점의 수가 2개 인 경우 각 교점 UB, UC 로 정의된 원 A의 원호의 길이와 나머지 두 원 B, C의 반지름의 비로 상기 단말 보정 위치를 설정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 보정모듈은,
    상기 각 교점 UB, UC 로 정해진 원 A의 원호의 길이를 두 원 B, C의 반지름의 비로 분할한 다음 분할된 원 A의 원주 상의 위치를 상기 단말 보정 위치로 설정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 교점 획득모듈은,
    상기 획득된 교점의 수가 1개 이하인 경우 다수의 실내 측위 센서에 의거 설정된 유효 실내 영역 중 가장 큰 수신 신호의 실내 측위 센서에 의거 생성된 유효 실내 영역의 직선 M, N과 가장 큰 수신신호 세기로 생성된 반지름이 가장 작은 원 A'의 원주 상의 교점 UB', UC'을 도출하고,
    상기 보정모듈은,
    도출된 교점 UB', UC' 과 원 A'의 중심이 이루는 내각 ∠A'를 상기 수신신호 세기로 정해진 나머지 두 원 B', C'의 반지름의 비로 이등분하여 각 ∠B' 및 각 ∠C'를 도출하고,
    도출된 각 ∠B' 및 각 ∠C'과, 원 A'의 중심과, 교점 UB', UC'으로 생성된 원 A'의 원호가 만나는 교점 P'을 상기 단말 보정 위치로 결정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 교점 획득모듈은,
    상기 획득된 교점의 수가 1개 이하인 경우 다수의 실내 측위 센서에 의거 설정된 유효 실내 영역 중 가장 큰 수신 신호의 실내 측위 센서에 의거 유효 실내 영역의 직선 M, N과 가장 큰 수신신호 세기에 의거 생성된 반지름이 가장 작은 원 A' 의 원주 상의 교점 UB', UC'을 도출하고,
    상기 보정모듈은,
    상기 각 교점 UB', UC' 로 정해진 원 A'의 원호의 길이를 두 원 B', C'의 반지름의 비로 나눈 원호 상의 위치를 상기 단말 보정 위치로 설정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 실내 측위 시스템의 단말 위치 보정 장치.
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