WO2012102524A2 - 휴대용 단말기의 위치결정 시스템 및 방법 - Google Patents

휴대용 단말기의 위치결정 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2012102524A2
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윤영진
강재훈
조지은
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(주) 유알아이테크놀러지스
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    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases

Definitions

  • the present invention relates to a positioning system and method of a portable terminal, more specifically
  • the present invention relates to a system and method for determining a location of a portable terminal equipped with a WiFi chip using an access point (AP) of a WiFi system.
  • AP access point
  • the portable terminal is used by using the trajectory information and pseudorange information of a plurality of satellites received from the GPS satellites. Positioning of the most widely used method.
  • the portable terminal should be able to receive signals from the GPS satellites.
  • the GPS is required for positioning when the GPS satellite signal is blocked by a building. If a signal cannot be received, the location of the terminal cannot be located.
  • the use of the wireless Internet using a so-called WiFi has recently increased, and accordingly the popularity of a portable terminal equipped with a WiFi chip that supports WiFi, such as smart phones is increasing rapidly. Accordingly, in order to solve the problem of the positioning method using the GPS satellites, a positioning method and a system using WiFi have recently been proposed.
  • the WiFi chip transmits and receives signals wirelessly with an access point (AP) nearby to enable the WiFi-type wireless Internet.
  • the WiFi chip is wirelessly connected to one or more APs so that the SSIE Service Set Identifier of the AP;
  • the AP ID and the Mac (Media Access Control) Address (Mac Address) can be received.
  • the portable terminal including the WiFi chip provides the received AP information (AP ID and MAC address) to a specific server (location server).
  • the specific server can know the location information of the AP provided with the information by using the location information of the AP according to the Mime stored AP information, it is possible to estimate the location of the portable terminal from the location information of the AP.
  • the positioning server receiving the AP information should estimate the terminal location from the AP location, It is common to estimate the position of the terminal by the position of the AP that transmitted the signal to the portable terminal.
  • the AP and the terminal can be spaced apart from a few meters to more than a few hundred meters, there is a disadvantage that the method of determining the position of the terminal by the position of the AP can not accurately determine the terminal position.
  • the WiFi chip of the portable terminal receives a preference (AP information) from a plurality of APs to solve the problem, after providing all the received AF information to a specific server, a specific server using the so-called triangulation method AP Recently, a method of estimating the terminal position from the position has been studied. However, the triangulation method must receive signals from three or more APs to enable positioning. However, in the case of location determination using WiFi, there is a problem that a terminal equipped with a WiFi chip does not necessarily guarantee that signals are exchanged with three APs. In other words, a terminal equipped with a WiFi chip may exchange signals with one or two APs in some cases. In this case, a triangulation method cannot be used.
  • the number of terminals is 4 or more, and in many cases, it may be able to exchange signals with more than 10 APs. In this case, it is unclear whether a certain AP is extracted from a plurality of APs which are used as signals for triangulation. There is a disadvantage in that the position of the terminal can be determined at the wrong place if the remote AP is selected accordingly.
  • an object of the present invention is to provide a positioning system and method that solves the problems of the positioning system and method using a conventional GPS satellite.
  • another object of the present invention is to provide a positioning system and method capable of more precise positioning than a system for determining a position using an AP for WiFi service.
  • Data transmission / reception modules communicating with a predetermined portable terminal, virtual AP formation functions having a virtual AP formation function having virtual terminal information and virtual location information, and a DB search for identifying and extracting predetermined data stored in the DB server.
  • a positioning server including a model and position calculation modules for calculating a position of the portable terminal; And a DB server for storing terminal information and location information of the actual AP, wherein the data transmission / reception modules receive terminal information of the actual AP for a plurality of real APs from a portable terminal to be positioned.
  • the virtual AP forming models form a plurality of virtual APs that can be combined with the real AP, form a grand relationship between the real AP and the virtual AP, and terminal information and location information of the formed virtual AP in the DB server.
  • Storing the Daeung relationship, and the DB search modules extract the location information of the real AP that is subjected to the terminal information of the plurality of real APs received from the mobile terminal, which is the target of positioning, and select a virtual AP having a corresponding relationship with the real AP. Confirming, extracting location information of the virtual AP having a Daewoong relationship with the real AP,
  • the position calculation modules determine a provisional position of the portable terminal to be determined according to the position information of the actual AP, and correct the corrected position of the portable terminal to be determined according to the identified position information of the virtual AP. It is characterized by determining.
  • the data transmission / reception modules may be further provided with signal strength information for a plurality of APs and / or time information for transmitting signals from a plurality of APs from the portable terminal.
  • the plurality of virtual APs corresponding to the actual AP in the location calculation mode is a virtual AP whose signal strength is the highest among the plurality of real APs received in the data transmission / reception models.
  • the plurality of virtual APs treated with the actual AP in the position operation models may be virtual APs applied to the AP that transmits the signal to the portable terminal first among the plurality of real APs received by the data transmission / reception models.
  • the location calculation module may determine the location of the portable terminal using a weighted centroid algorithm using the location information of the real AP, the signal strength information of the real AP, and a real or real or virtual APDB. It is desirable to decide. In this case, the determination of the provisional position of the portable terminal is preferably determined using Equation 1 and Equation 2 below.
  • n is the serial number of the real AP
  • X is the latitude value of the real AP
  • Y is the longitude value of the real AP
  • distance ratio is the distance ratio between each real AP and the mobile terminal
  • Y value is the hardness value of the portable terminal.
  • the determination of the portable terminal provisional position is preferably determined using the following equation (3) and (4).
  • ⁇ ⁇ " (3 ⁇ 4 '+ ⁇ 2 ' +... + x n ') / (sum of signal strength ratios)
  • ⁇ ⁇ " ( ⁇ '+ ⁇ 2 ' + ... + ⁇ ⁇ ') / (sum of signal strength ratios);
  • ⁇ is the serial number of the ⁇
  • X is the latitude value of the ⁇
  • ⁇ is the longitude value of the ⁇
  • signal strength is the strength of the signal provided to the mobile terminal at each actual ⁇
  • X '' is the scissors of the mobile terminal. Is a value of the hardness of the portable terminal.
  • the determination of the correction position of the portable terminal is preferably determined by using Equations 5 and 6 below.
  • VX n ' VX n xl / logi 0 (distance ratio / 80)
  • VY n ' VY n xl / logi 0 (distance ratio / 80)
  • VY n " (VY 1 '+ VY 2 ' + ... + VY n ') / (sum of distance ratio);
  • n is the serial number of the virtual AP
  • VX is the latitude value of the virtual AP
  • VY is the longitude value of the virtual AP
  • distance ratio is the distance ratio value between the virtual AP and the mobile terminal
  • the determination of the provisional position of the portable terminal is preferably determined using Equation (8) and Equation 8 below.
  • VX n ' VX n xl / logio (signal strength / 80)
  • VY n ' VY n xl / log 10 (signal strength / 80)
  • Equation 8 Sum of ⁇
  • n is the serial number of the virtual AP
  • VX is the latitude value of the virtual AP
  • VY is the longitude value of the virtual AP
  • VX '' is the corrected latitude value of the mobile terminal
  • VY is the corrected longitude value of the mobile terminal
  • the signal strength is the signal strength transmitted from the actual AP to the mobile terminal, and the values are arranged in descending order of the signal strength.
  • a positioning method of a portable terminal includes: data transmission / reception modules capable of communicating with a predetermined portable terminal, Calculate virtual AP formation models having a virtual AP formation function with virtual terminal information and virtual location information, DB search modules for identifying and extracting predetermined data stored in the DB server, and calculating the current location of the portable terminal.
  • a location server including location calculation modules, and a DB server storing terminal information and location information of a plurality of real APs; And,
  • the virtual AP forming module forms the plurality of virtual APs, forms a Daeung relationship between the real AP and the virtual AP, and stores terminal information, location information, and Daeung relationship of the formed virtual AP in the DB server.
  • the location calculation modes are a fourth step of determining a temporary location of the portable terminal to be determined according to the location information of the actual AP; A fifth step of identifying, by the DB search modules, a plurality of virtual APs performed on the real AP from the relation between the real AP and the virtual AP and extracting location information of the Daewoo virtual AP; The position calculation module And a sixth step of determining a corrected position of the portable terminal
  • the portable terminal may be further provided with signal strength information for the plurality and the AP and / or time information for transmitting the signal from the plurality of real APs.
  • the plurality of virtual APs referred to in the fourth step are the virtual APs whose signal strengths correspond to the APs having the most strength among the plurality of real APs received in the first step.
  • the plurality of virtual APs referred to in the fourth step may be virtual APs referred to the first AP that transmits the signal to the portable terminal among the plurality of real APs received in the first step.
  • the location calculation modules are carried using the weighted centroid algorithm using the location information of the real AP, the signal strength information of the real AP, and a real or real or virtual APDB. It is desirable to determine the provisional position of the terminal.
  • the determination of the provisional position of the portable terminal is preferably determined using Equation 1 and Equation 2 below.
  • n is the serial number of the actual AP
  • X is the latitude value of the actual AP
  • Y is the longitude value of the actual AP
  • distance ratio is the distance ratio value between each real AP and the mobile terminal
  • X '' is the scissors of the mobile terminal.
  • a degree value, Y " is a hardness value of a portable terminal.
  • the determination of the portable terminal provisional position is preferably determined using the following equation (3) and (4).
  • n is the serial number of the real AP
  • X is the latitude value of the real AP
  • Y is the longitude value of the real AP
  • signal strength is the strength of the signal provided to the mobile terminal at each real AP
  • X '' is the scissors of the mobile terminal.
  • the determination of the correction position of the portable terminal in the fifth step is preferably determined using the following equation (5) and (6).
  • VX n ' VX n xl / logi 0 (distance ratio / 80)
  • VY n ' VY n xl / logio (distance ratio / 80)
  • VX n " (VXi '+ VX 2 ' + ... + VX n ') / (sum of distance ratio)
  • VYn " (VYl '+ VY 2 ' + ... + VY n ') / (Sum of 7-Levi);
  • n is the serial number of the virtual AP
  • VX is the latitude value of the virtual AP
  • VY is the longitude value of the virtual AP
  • distance ratio is the distance ratio between each virtual AP and the mobile terminal
  • VX '' is the calibration of the mobile terminal.
  • the latitude value, VY " is the corrected longitude value of the portable terminal.
  • the determination of the provisional position of the portable terminal may be determined using Equation 7 and Equation 8 below.
  • Equation 8 Sum of ⁇
  • n is the serial number of the virtual AP
  • VX is the latitude value of the virtual AP
  • VY is the longitude value of the virtual AP
  • VX is the corrected latitude value of the portable terminal
  • VY is the corrected longitude value of the portable terminal
  • the signal strength is a signal strength transmitted from the actual AP to the portable terminal, and is a value assigned in descending order of the signal strength in order of the distance between the temporary location of the portable terminal and the virtual AP.
  • Using the positioning system and method according to the present invention solves the problems of the positioning system and method using a conventional GPS satellite, it is possible to determine the location of the terminal even inside the building does not reach the GPS satellite.
  • the present invention by using a virtual AP in addition to the actual AP real AP Compared to the case of using only, the accuracy of positioning can be improved. Especially, since the number of actual APs is small, the terminal location can be effectively detected even in a space where the location of the terminal is difficult to identify.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a positioning system according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the positioning server and the DB server shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flow diagram schematically showing the main steps of the positioning method according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of determining a location when there are five actual APs whose locations are identified according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of determining a location when five actual APs are identified according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a positioning system according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a configuration of the positioning server 10 and DB server 20 in the positioning system shown in FIG. Is a view showing in more detail.
  • the positioning system includes a positioning server 10 and a DB server 20, and the positioning server 10 includes a communication company server 30 and a portable terminal 40. Are interconnected.
  • the portable terminal 40 has a built-in WiFi chip to exchange a predetermined signal with the AP (AP1 ⁇ AP5).
  • the positioning server 10 is a data transmission and reception module 11 for transmitting and receiving data to and from at least one of the predetermined portable terminal 40 and the carrier server 30, and virtually by the method described later.
  • a virtual AP formation model 12 forming an AP and a predetermined correspondence; a DB search module 13 for identifying and extracting predetermined data stored in the DB server 20; and a position for calculating a current position of the portable terminal.
  • a control unit 15 for controlling the functions of all the components of the positioning system including the data transmission / reception module 11 and the DB search modules 13.
  • the DB server 20 is a real AP DB (21) for storing the terminal information and location information of the actual AP actually installed in a specific area, and a virtual AP DB (22) for storing the terminal information and location information of the virtual AP And a mapping table 23 storing correspondences between the actual AP and the virtual AP.
  • the data transmission / reception module 11 receives the terminal information of the actual AP from the portable terminal 40 when the portable terminal 40 that is the target of positioning receives the terminal information from the plurality of actual APs. 3 ⁇ 4 ⁇ Therefore, the terminal information of the AP is preferably an AP ID and MAC address, but other APs can be distinguished from other APs, which will be described later. Information that can extract information does not limit its kind.
  • the data transmission / reception module 11 may further include strength information of a signal received by the portable terminal 40, time and order information of signals transmitted from the plurality of APs to the portable terminal 40, in addition to the terminal information of the AP. .
  • the data transmission / reception module 11 may receive a location information confirmation request for a specific portable terminal including its own terminal from the telecommunication company server 30 and / or the portable terminal 40, and to the specific portable terminal 40.
  • the AP may transmit a signal requesting to provide the AP information and / or the signal strength information of the AP. Accordingly, the data transmission / reception module 11 performs a function of requesting and receiving transmission of AP information and, optionally, additional information such as signal strength information of the AP in response to the location information confirmation request.
  • the data transmission / reception modules 11 determine the location information of the specific portable terminal by the position calculation modules 14 in the manner described below, and the determined location information is initially transmitted to the device requesting the location information of the specific portable terminal. Can provide.
  • the portable terminal 40 is equipped with a WiFi chip for communicating with the AP for WiFi can receive the AP information and AP signal strength information from the AP, the received information of the wireless Internet
  • the data is transmitted to the data transmission / reception modules 11 of the positioning server 10 through a communication means.
  • the portable terminal 40 may transmit all or at least some of the AP information columns providing the signals to the data transmission / reception module 11.
  • the portable terminal does not need to provide too much AP information, and on the basis that the signal strength is generally low, If only about 10 pieces of AP information are provided, the position of the portable terminal can be accurately determined with an error of several meters by the preferred calculation method described later. Therefore, when the portable terminal receives more than 10 AP information, it is preferable to limit the AP information provided to the data transmission / reception modules 11 to about 10 pieces. In this case, as for the selection of the AP provided to the data transmission / reception modules 11, it is preferable to select ten of the signal strengths of the AP provided to the portable terminal.
  • the virtual AP forming models 12 form a plurality of virtual APs.
  • the virtual AP virtually has terminal information (Mac address and AP ID) and location information. As described later, the virtual AP is used to correct the location of the portable terminal using the virtual AP information.
  • the virtual AP is created in consideration of the distribution of the actual AP in a specific region, and the number and location of the virtual AP are not particularly limited.
  • the virtual AP forming models 12 form a grand relationship between the actual AP and the virtual AP.
  • the correspondence may be that when a specific real AP is derived when searching for a location of the portable terminal, at least one virtual AP corresponding to the real AP may be formed, and then a correspondence list of the real AP and the virtual AP may be formed.
  • the terminal information, the location information, and the correspondence of the formed virtual AP are stored in the virtual AP DB 22 and the mapping table 23 of the DB server 20, respectively.
  • the DB search modules 13 extract the location information of the real AP corresponding to the terminal information of the plurality of real APs received from the mobile terminal, which is the target of positioning. In addition, the DB search module 13 identifies the virtual virtual AP corresponding to the real AP using the mapping table 23 and extracts the location information of the virtual AP identified in the virtual AP DB 22.
  • the actual AP DB 21 of the DB server 20 stores the terminal information of the AP, such as the AP ID and MAC address information of the actual AP and the location information that is reflected in the terminal information of the actual AP.
  • the location information of the actual AP stored in the actual AP DB 21 does not limit the type of the location information of the AP determined by a predetermined method, the location information provided by the administrator who installs and manages the AP.
  • the virtual AP DB 22 stores the terminal information and the location information of the virtual AP formed by the virtual AP formation models 12.
  • the mapping table 23 stores a correspondence list of the real AP and the virtual AP formed in the virtual AP formation models 12.
  • the position calculation modules 14 determine the provisional position of the portable terminal to be determined by using the actual position information of the plurality of real APs which have transmitted signals to the portable terminal and optionally the signal strength information of the real AP.
  • Position calculation modules are, for example,
  • the location of the portable terminal to be determined may be determined using an AP's location information and a weighted centroid algorithm using a real or virtual APDB.
  • the weighted center algorithm may determine the location of the mobile terminal using the actual location information of the AP as a variable, and determine the location of the mobile terminal using the location information of the AP and the signal strength information of the AP received by the mobile terminal. It may be.
  • n is the actual AP serial number
  • X is the latitude value of the actual AP
  • Y is the longitude value of the actual AP
  • X '' is the latitude value of the mobile terminal
  • Y is the latitude and longitude of the mobile terminal
  • the sum of the distance ratios of Equation 2 is the actual or virtual of each AP in the order received based on the actual or virtual position of the first AP received among the first APs received from the UE. It can be found by calculating the distance of and then calculating the distance as a ratio.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of determining a location when there are five actual APs whose locations are identified as a location determination method according to the present embodiment.
  • the location information of five APs is known, five latitude and longitude values are input to Equation 3, respectively, to obtain five X 'and Y' values, and the X 'and Y' values are represented by Equation 3 below.
  • X "and Y" obtained here are determined as the position value of the portable terminal.
  • the positioning method of the portable terminal using the position information and the signal strength information of the actual AP of the positioning method using the weighted center algorithm will be described below.
  • the position value of the AP is input in the following equation.
  • n is the serial number of the real AP
  • X is the latitude value of the real AP
  • Y is the longitude value of the real AP
  • signal strength is the strength of the signal provided to the mobile terminal at each real AP
  • X is the scissors degree of the mobile terminal.
  • the value "Y” is the hardness value of the portable terminal.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of determining a location when there are five actual APs whose locations are identified as the location determination method according to the present embodiment.
  • the position information of five APs is known, five latitude and longitude values are input to Equation 3 to obtain five X 'and Y' values, and the X 'and Y' values are represented by Equation 3 below. Enter 4 to get X "and Y".
  • X "and Y" are determined as position values of the portable terminal.
  • the signal strength refers to a strength value of a signal transmitted from each real AP to the portable terminal.
  • the position calculation module 14 checks the virtual virtual AP that the DB search modules 13 are treated with the actual AP using the mapping table 23, and checks the virtual AP of the virtual AP identified in the virtual AP DB 22. When the location information is extracted, a correction position is determined based on the extracted location information of the virtual AP.
  • the plurality of virtual APs are compared to the actual AP may be a virtual AP that the signal strength is the highest among the plurality of real AP received from the data transmission and reception mode.
  • the plurality of virtual APs corresponding to the real APs in the location calculation modules may be virtual APs corresponding to the APs that first transmit signals to the portable terminal among the plurality of real APs received by the data transmission / reception modules.
  • determining the correction position from the extracted virtual AP is similar to the method of determining the provisional position from the actual AP.
  • the location calculation modules 14 may determine the location of the mobile terminal to be positioned by using a weighted centroid algorithm using, for example, location information of the virtual AP and a real or virtual APDB.
  • the distance ratio is a distance ratio transmitted from the actual AP to the portable terminal, and may be a value in which values arranged in descending order of the distance ratio are sequentially given in the order in which the distance between the portable terminal and the virtual AP is close.
  • the distance ratios are 1.0, 1.2, 1.5, and 2.0, and the distances of the position and location of the virtual AP are far from VAPl, VAP4, VAP3, and VAP2, the distance ratios of VAPl, VAP4, VAP3, and VAP2 are 1.0, 1.2, respectively. , 1.5, 2.0 may be set.
  • the distance ratio may actually be measured after the distance between the virtual AP and the location and directly input the distance ratio.
  • the general calculation process excluding the input value is the same as calculating the position using Equation 1 and Equation 2, so a detailed description of the operation process is omitted.
  • n is the serial number of the virtual AP
  • VX is the latitude value of the virtual AP
  • VY is the longitude value of the virtual AP
  • VX '' is the corrected latitude value of the mobile terminal
  • VY is the corrected longitude value of the mobile terminal.
  • the signal strength is a signal strength transmitted from the actual AP to the mobile terminal, and is a value assigned in descending order of the signal strength in the order in which the position of the portable terminal and the distance between the virtual AP are sequentially taken.
  • the strength (rssi) of the signal transmitted from the four real APs to the mobile terminal is -60,-, respectively. 70, -80, -85, and if the distance between the position and location of the virtual AP is far from VAPl, VAP4, VAP3, and VAP2, the signal strength of VAPl, VAP4, VAP3, and VAP2 is respectively- Equation (7) and (8) are applied after assuming 60, -70, -80, -85.
  • the general calculation process except for the input value is the same as calculating the position using Equation 3 and Equation 4, so a detailed description of the operation process is omitted.
  • the positioning method of the portable terminal according to the present embodiment will be described below with reference to FIG.
  • the same components as those described with reference to FIGS. 1 and 2 use the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the virtual AP forming mould 12 forms a plurality of virtual APs (S101).
  • the virtual AP virtually has terminal information (Mac address and AP ID) and location information. It is used to correct the position of the portable terminal using the AP information.
  • Virtual APs are created considering the distribution of actual APs in a specific area, and the number and location of virtual APs are not particularly limited.
  • the virtual AP formation models 12 form a grand relationship between the actual AP and the virtual AP.
  • the Daewoong relationship may be to form a correspondence list between the real AP and the virtual AP after forming at least one virtual AP.
  • the terminal information, the location information, and the Daeung relationship of the formed virtual AP are stored in the virtual AP DB 22 and the mapping table 23 of the DB server 20, respectively.
  • the data transmission / reception mode 11 receives the terminal information of the actual AP from the portable terminal 40 when the portable terminal 40 that is the target of positioning receives the terminal information from the plurality of real APs (S102).
  • the terminal information of the AP is preferably an AP ID and a MAC address, other APs may be distinguished from other APs, and the location information for each AP is determined by the DB server 20 in a manner to be described later.
  • the type of information that can be extracted is not limited.
  • the data transmission / reception module 11 may transmit the strength information of the signal received from the portable terminal 40 to the plurality of APs. It may further include the time and order information of the signal transmitted to the portable terminal 40.
  • the DB search module 13 extracts the location information of the real AP corresponding to the terminal information of the plurality of real APs received from the portable terminal which is the target of positioning (S103).
  • the actual AP DB 21 of the DB server 20 stores the terminal information of the AP, such as the AP ID and MAC address information of the actual AP and the location information that is reflected in the terminal information of the actual AP.
  • the location information of the actual AP stored in the actual AP DB 22 does not limit the location information of the AP determined by a predetermined method, the type of location information provided by the administrator who installs and manages the AP.
  • the position calculation module 14 uses the actual position information of the plurality of real APs that have transmitted signals to the portable terminal and optionally the signal strength information of the real AP to determine the provisional position of the portable terminal to be positioned.
  • Determine S104
  • the location computation modules may determine the location of the mobile terminal to be positioned using a weighted centroid algorithm using the location information of the AP and a real or virtual APDB.
  • the weighted center algorithm may determine the location of the portable terminal using the actual location information of the AP as a variable, or determine the location of the portable terminal using both the location information of the AP and the signal strength information of the AP received by the portable terminal. have.
  • the DB retrieval module 13 uses the mapping table 23 to identify the virtual virtual AP that is treated with the actual AP, and extracts the location information of the virtual AP identified in the virtual AP DB 22. (S105).
  • the virtual AP DB 22 of the DB server 20 stores the terminal information of the virtual AP formed by the virtual AP formation models 12 and the location information that is reflected in the terminal information of the actual AP.
  • the mapping table 23 stores a list of the grand relationship between the actual AP and the virtual AP formed in the virtual AP formation models 12.
  • the plurality of virtual APs to be treated with the actual AP may be set to the virtual AP that the signal strength is the highest among the plurality of real AP received from the data transmission and reception mode.
  • the plurality of virtual APs referred to by the actual AP in the location calculation module may be virtual APs referred to an AP that first transmits a signal to the portable terminal among the plurality of real APs received by the data transmission / reception modules.
  • the position operation modules 14 identify the virtual virtual AP that the DB search modules 13 are treated with the actual AP using the mapping table 23, and determine the virtual AP of the virtual AP identified in the virtual AP DB 22.
  • the correction position is determined based on the extracted location information of the virtual AP.
  • the location calculation modules 14 may determine the location of the mobile terminal to be positioned by using a weighted centroid algorithm using, for example, location information of the virtual AP and a real or virtual APDB.

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Abstract

본 발명에 따른 위치결정 방법은 소정의 휴대용 단말기와 통신하는 데이터 송수신 모듈과， 가상 AP 형성기능을 갖는 가상 AP 형성 모들과， DB 서버에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 DB 검색 모들과， 상기 휴대용 단말기의 위치를 계산하는 위치 연산 모들을 포함하는 위치결정 서버; 및 실제 AP의 단말 정보 및 위치 정보를 저장하는 DB 서버를 포함하고， 상기 가상 AP 형성 모들 은 상기 실제 AP와 대웅가능한 복수의 가상 AP를 형성하고， 상기 실제 AP와 상기 가상 AP의 대응관계를 형성하고， 상기 DB 서버에 상기 형성된 가상 AP의 단말 정보와 위치 정보 및 대웅관계를 저장하고， 상기 테이터 송수신 모들은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 실제 AP에 대한 실제 AP의 단말 정보를 수신하고， 상기 DB 검색 모들은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 실제 AP의 단말 정보에 대응되는 실제 AP의 위치 정보， 상기 실제 AP와 대웅관계에 있는 가상 AP 및 상기 가상 AP의 위치 정보를 추출하고， 상기 위치 연산 모들은 상기 실제 AP의 위치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 가위치 (假位置)를 결정하고， 상기 실제 AP와 대응관계가 있는 가상 AP를 확인하고， 상기 확인된 가상 AP의 위치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 보정 위치를 결정하는 것올 특징으로 한다.

Description

【명세세
【발명의 명칭】
휴대용 단말기의 위치결정 시스템 및 방법
【기술분야】
본 발명은 휴대용 단말기의 위치결정 시스템 및 방법， 더욱 구체적으로
WiFi 시스템의 AP(Access Point; 액세스 포인트)를 이용하여 WiFi 칩이 장착된 휴대용 단말기의 위치를 결정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
【배경기술】
최근 이동통신 단말기 둥의 휴대용 단말기를 이용한 다양한 위치 기반 서 비스가 제공되고 있다. 이러한 위치 기반 서비스를 위해서는 휴대용 단말기의 위 치를 정확하게 측위하는 것이 선행되어야 하는데， 휴대용 단말기에 GPS 수신 칩 을 장착한 후， GPS 위성으로부터 수신되는 복수의 위성의 궤도 정보 및 의사거리 정보를 이용하여 휴대용 단말기의 위치를 측위하는 방식이 가장 널리 이용되고 있다.
하지만， 상기 GPS 위성을 이용한 위치 측위 방법은 휴대용 단말기가 GPS 위성의 신호를 수신할 수 있어야 하는데， 단말기가 실내에 위치한 경우, GPS 위 성 신호가 건물 등에 의하여 가려지는 경우 둥 단말기가 측위에 필요한 GPS 신 호를 수신할 수 없는 경우에는 단말기의 위치를 측위할 수 없다는 단점이 있다. 한편， 소위 WiFi를 이용한 무선인터넷의 활용이 최근 증가하고， 그에 따라 스마트폰과 같이 WiFi를 지원하는 WiFi 칩이 장착된 휴대용 단말기의 보급이 급 격히 증가하고 있다. 따라서， 상기 GPS 위성을 이용한 위치 측위 방법의 문제점 을 해결하기 위하여 최근 WiFi를 이용한 위치 측위 방법 및 시스템이 제시되고 있다.
구체적으로， WiFi 칩은 WiFi 방식의 무선 인터넷을 가능하게 하기 위하여 주변의 AP(Access Point; 액세스 포인트)와 무선으로 신호를 주고 받는다. 따라 서 WiFi 칩은 무선으로 하나 또는 복수의 AP와 연결되어 AP의 SSIE Service Set Identifier; 이하 AP ID) 및 Mac(Media Access Control) Address (맥 어드레 스)를 수신할 수 있다. 이어서, WiFi 칩을 포함하는 휴대용 단말기는 상기 수신 된 AP 정보 (AP ID 및 맥 어드레스)를 특정 서버 (위치결정 서버)로 제공한다. 그 러면， 특정 서버는 미뫼 저장된 AP 정보에 따른 AP의 위치 정보를 이용하여 정 보가 제공된 AP의 위치 정보를 알 수 있으므로， 상기 AP의 위치 정보로부터 휴 대용 단말기의 위치를 추정할수 있다. 그런데， 이러한 AP 정보 (AP ID 및 맥 어드레스)를 이용하여 단말기 위치 를 결정하는 종래의 방법에 따르면， 상기 AP 정보를 제공받은 위치결정 서버는 AP 위치로부터 단말기 위치를 추정해야 하는데， 위치를 파악하려는 휴대용 단말 기에 신호를 전송한 AP의 위치로 단말기의 위치를 추정해버리는 것이 보통이다. 하지만， 통상적으로 AP와 단말기는 적게는 몇 미터에서 많게는 몇백 미터 이상 이격될 수 있다는 점을 감안하면 AP의 위치로 단말기의 위치를 결정하는 방법은 단말기 위치를 정확하게 결정할 수 없다는 단점이 있다.
또한， 상기 문제를 해결하기 위하여 휴대용 단말기의 WiFi 칩이 복수의 AP로부터 선호 (AP 장보)를 전달받으면， 상기 전달받은 AF정보를 모두 특정 서 버로 제공한 후 특정 서버는 소위 삼각측량법을 이용하여 AP 위치로부터 단말기 위치를 추정하는 방법이 최근 연구되고 있다. 하지만， 상기 삼각 측량법은 반드 시 3개 이상의 AP로부터 신호를 수신해야 위치결정이 가능하다. 하지만， WiFi를 이용한 위치결정의 경우 WiFi 칩이 장착된 단말기가 반드시 3개의 AP와 신호를 주고받는다는 보장이 없다는 문제점이 있다. 즉， WiFi 칩이 장착된 단말기는 경 우에 따라서 1~2개의 AP와 신호를 주고받을 수도 있는데 이러한 경우에는 삼각 측량법을 사용할 수 없다는 단점이 있다. 또한， 상기 단말기가 4개 이상， 많은 경 우는 10개가 넘는 AP와 신호를 주고받을 수도 있는데, 이 경우 신호를 주고받은 다수의 AP 중 어떤 AP를 추출하여 삼각측량의 대상으로 삼을지도 불명료하다는 단점이 있고， 그에 따라 멀리 있는 AP를 선택할 경우 자칫 단말기의 위치를 전혀 엉뚱한 곳으로 결정할 수 있다는 단점이 있다.
더욱이， AP로부터 단말기 위치를 추정하는 종래의 방법의 경우, 결정된 위 치와 실제 위치를 비교하면 어느 정도의 오차를 갖는 경우가 대부분이어서 보다 정밀한 측위 방법의 도입이 요구되는 실정이다.
【발명의 상세한 설명】
[기술적 과제】
따라서， 본 발명은 종래의 GPS 위성을 이용한 위치결정 시스템 및 방법이 갖는 문제점을 해결한 위치결정 시스템 및 방법을 제공하는 것올 목적으로 한다. 또한， 본 발명은 최근 WiFi 서비스용 AP를 이용하여 위치를 결정하는 시 스템보다 더욱 정교한 위치결정이 가능한 위치결정 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
【기술적 해결방법】
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 위치결정 시 Efl으■
- 口
소정의 휴대용 단말기와 통신하는 데이터 송수신 모들과, 가상의 단말 정 보와 가상의 위치 정보를 갖는 가상 AP 형성 기능을 갖는 가상 AP 형성 모들과， DB 서버에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 DB 검색 모들과， 상기 휴 대용 단말기의 위치를 계산하는 위치 연산 모들을 포함하는 위치결정 서버; 및 실제 AP의 단말 정보 및 위치 정보를 저장하는 DB서버를 포함하고， 상기 데이터 송수신 모들은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 실제 AP에 대한 실제 AP의 단말 정보를 수신하고，
상기 가상 AP 형성 모들은 상기 실제 AP와 대웅가능한 복수의 가상 AP 를 형성하고， 상기 실제 AP와 상기 가상 AP의 대웅관계를 형성하고， 상기 DB서 버에 상기 형성된 가상 AP의 단말 정보와 위치 정보 및 대웅관계를 저장하고, 상기 DB 검색 모들은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 실제 AP의 단말 정보에 대웅되는 실제 AP의 위치 정보를 추출하고， 상기 실제 AP와 대응관계가 있는 가상 AP를 확인하며， 상기 실제 AP와 대웅관계에 있는 가상 AP의 위치 정보를 추출하고，
상기 위치 연산 모들은 상기 실제 AP의 위치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 가위치 (假位置)를 결정하고， 상기 확인된 가상 AP의 위 치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 보정 위치를 결정하는 것 을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 송수신 모들은 상기 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 신호 세기 정보 및 /또는 복수의 AP로부터 신호가 전송된 시간 정보를 더 제공받는 것이 바람직하다.
또한， 위치 연산 모들에서 실제 AP와 대응되는 복수의 가상 AP는 상기 데이터 송수신 모들에서 수신한 복수의 실제 AP 중 신호 세기가 가장 쎈 AP에 대웅되는 가상 AP인 것이 바람직하다.
또는, 위치 연산 모들에서 실제 AP와 대웅되는 복수의 가상 AP는 상기 데이터 송수신 모들에서 수신한 복수의 실제 AP 중 상기 휴대용 단말기로 신호 를 가장 먼저 전송한 AP에 대웅되는 가상 AP인 것이 바람직하다.
또한， 상기 위치 연산 모들은 상기 실제 AP의 위치 정보 및 실제 AP의 신호 세기 정보와 실제 또는 실제 또는 가상 (Virtual)의 APDB를 이용한 가중 중 점 (Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 상기 휴대용 단말기의 가위치를 결 정하는 것이 바람직하다. 이 경우， 상기 휴대용 단말기의 가위치의 결정은 다음의 수학식 1 및 수학 식 2를 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.
수학식 1:
Xn'=Xnxl/log10 (거리비율 /80), Yn'=Ynxl/log10 (거리비을 /80)
수학식 2:
Xn"=(¾'+X2'+...+Xn')/ (거리비을의 합)，
Y/^Y +Y^L+Yn')/ (거리비을의 합);
단， n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값， Y는 실제 AP의 경도 값, 거리비을은 각각의 실제 AP와 휴대용 단말기 사이의 거리비을 값， X"은 휴대용 단말기의 가위도 (假緯度) 값， Y"은 휴대용 단말기의 가경도 (假經度) 값이 다ᅳ
또는， 상기 휴대용 단말기 가위치의 결정은 다음의 수학식 3 및 수학식 4 를 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.
수학식 3:
Χη ' =Χη χ 1/logK) (신호세기 /80)， Υπ ' = Υη χ 1/logio (신호세기 /80)
수학식 4:
χη"=(¾'+χ2' +… +xn')/(신호세기 비을의 합)
Υη"=(Υι'+Υ2'+...+Υη')/(신호세기 비율의 합);
단， η은 살제 ΑΡ의 일련번호， X는 실제 ΑΡ의 위도 값， Υ는 실제 ΑΡ의 경도 값， 신호세기는 각각의 실제 ΑΡ에서 휴대용 단말기에 제공된 신호의 세기， X' '은 휴대용 단말기의 가위도 값， Υ"은 휴대용 단말기의 가경도 값이다. 또한， 상기 제 5 단계에서 상기 휴대용 단말기의 보정 위치의 결정은 다음 의 수학식 5 및 수학식 6을 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.
수학식 5:
VXn'=VXnxl/logi0 (거리비율 /80)， VYn'=VYnxl/logi0 (거리비율 /80)
수학식 6:
vxn"=(v: '+vx2'+...+vxn')/(거리비율의 합)
VYn"=(VY1'+VY2'+...+VYn')/ (거리비율의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값， VY는 가상 AP 의 경도 값， 거리비율은 각각의 가상 AP와 휴대용 단말기 사이의 거리비율 값， VX"은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보정된 경도 값 이다.
또는， 상기 휴대용 단말기 가위치의 결정은 다음의 수학식 Ί 및 수학식 8 을 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.
수학식 7:
VXn'=VXnxl/logio(신호세기 /80)， VYn'=VYnxl/log10 (신호세기 /80)
수학식 8: ¬기의 합)
Figure imgf000007_0001
기의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값, VY는 가상 AP 의 경도 값. VX' '은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보 정된 경도 값이고， 신호세기는 실제 AP에서 휴대용 단말기에 전송된 신호세기로 서， 신호 세기의 내림차순으로 정렬된 값을 휴대용 단말기의 가위치와 가상 AP의 거리가 가까운 순서대로 순차적으로 부여한 값이다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 위치결정 방 법은: 소정의 휴대용 단말기와 통신 가능한 데이터 송수신 모들과, 가상의 단말정 보와 가상의 위치정보를 갖는 가상 AP 형성 기능을 갖는 가상 AP 형성 모들과， DB 서버에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 DB 검색 모들과， 상기 휴 대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모들을 포함하는 위치결정 서버; 및 복수의 실제 AP의 단말 정보 및 위치 정보를 저장한 DB 서버에 의하여 구동 되며，
상기 가상 AP 형성 모듈은 상기 복수의 가상 AP를 형성하고， 상기 실제 AP와 상기 가상 AP의 대웅관계를 형성하고， 상기 DB 서버에 상기 형성된 가상 AP의 단말 정보와 위치 정보 및 대웅관계를 저장하는 제 1 단계; 상기 데이터 송 수신 모들은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 실제 AP로부터 실제 AP의 단말 정보를 각각 수신하는 제 2 단계; 상기 DB 검색 모들은 상기 위 치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 실제 AP의 단말 정보에 대응 되는 실제 AP의 위치 정보를 검색 및 추출하는 제 3 단계; 상기 위치 연산 모들 은 상기 실제 AP의 위치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 가 위치 (假位置)를 결정하는 제 4 단계; 상기 DB 검색 모들은 상기 실제 AP와 상기 가상 AP의 대웅관계로부터 상기 실제 AP에 대웅되는 복수의 가상 AP를 확인하 고， 상기 대웅된 가상 AP의 위치 정보를 추출하는 제 5 단계; 상기 위치 연산 모 들은 상기 가상 AP의 위치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 보정 위치를 결정하는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한， 상기 계 1 단계에서 상기 휴대용 단말가로부터 복수와 AP에 대한 신호 세기 정보 및 /또는 복수의 실제 AP로부터 신호가 전송된 시간정보를 더 제 공받는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 4 단계에서 대웅되는 복수의 가상 AP는 제 1 단계에서 수 신한 복수의 실제 AP중 신호세기가 가장 쎈 AP에 대응되는 가상 AP인 것이 바 람직하다.
또는, 상기 제 4 단계에서 대웅되는 복수의 가상 AP는 제 1 단계에서 수 신한 복수의 실제 AP 중 상기 휴대용 단말기로 신호를 가장 먼저 전송한 AP에 대웅되는 가상 AP인 것이 바람직하다.
또한， 상기 제 3 단계에서 상기 위치 연산 모들은 상기 실제 AP의 위치 정보 및 실제 AP의 신호 세기 정보와 실제 또는 실제 또는 가상 (Virtual)의 APDB를 이용한 가중 증점 (Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 상기 휴대 용 단말기의 가위치를 결정하는 것이 바람직하다.
이 경우， 상기 휴대용 단말기의 가위치의 결정은 다음의 수학식 1 및 수학 식 2를 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.
수학식 1:
Figure imgf000008_0001
리비을 /80)， Yn'=Ynxl/log10 (거리비율 /80)
수학식 2:
"=( '+¾'+...+：^')/(거리비율의 합)
Figure imgf000008_0002
리비율의 합);
단， n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값， Y는 실제 AP의 경도 값， 거리비을은 각각의 실제 AP와 휴대용 단말기 사이의 거리비율 값， X' '은 휴대용 단말기의 가위도 (假緯度) 값， Y"은 휴대용 단말기의 가경도 (假經度) 값이 다.
또는， 상기 휴대용 단말기 가위치의 결정은 다음의 수학식 3 및 수학식 4 를 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.
수학식 3：
Xn '
Figure imgf000008_0003
Υη ' =Υη l/logi0 (신호세기 /80)
수학식 4:
Figure imgf000008_0004
기 비율의 합) "=( '+ '+...+ ')/ (신호세기 비율의 합);
단， n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값， Y는 실제 AP의 경도 값， 신호세기는 각각의 실제 AP에서 휴대용 단말기에 제공된 신호의 세기， X' '은 휴대용 단말기의 가위도 값， Y"은 휴대용 단말기의 가경도 값이다.
또한， 상기 제 5 단계에서 상기 휴대용 단말기의 보정 위치의 결정은 다음 의 수학식 5 및 수학식 6을 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.
수학식 5:
VXn'=VXnxl/logi0 (거리비율 /80)， VYn'=VYnxl/logio (거리비율 /80)
수학식 6:
VXn"=(VXi'+VX2'+...+VXn')/(거리비율의 합)
VYn" = (VYl'+VY2'+...+VYn')/(7-l리비을의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값， VY는 가상 AP 의 경도 값， 거리비율은 각각의 가상 AP와 휴대용 단말기 사이의 거리비을 값， VX' '은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보정된 경도 값 이다.
또는， 상기 휴대용 단말기 가위치의 결정은 다음의 수학식 7 및 수학식 8 을 이용하여 결정되는 것이 바람직하다.
수학식 7:
VXn' = VXnx 1/logK) (신호세기 /80)， VYn' = VYnx l/log10 (신호세기 /80)
수학식 8: ¬기의 합)
Figure imgf000009_0001
기의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값， VY는 가상 AP 의 경도 값. VX"은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보 정된 경도 값이다. 또한， 신호세기는 실제 AP에서 휴대용 단말기에 전송된 신호 세기로서， 신호 세기의 내림차순으로 정렬된 값을 휴대용 단말기의 가위치와 가상 AP의 거리가 가까운 순서대로 순차적으로 부여한 값이다.
【유리한 효과】
본 발명에 따른 위치결정 시스템 및 방법을 이용하면 종래의 GPS 위성을 이용한 위치결정 시스템 및 방법이 갖는 문제점을 해결하고， GPS 위성이 닿지 않 는 건물 내부에서도 단말기 위치를 파악할 수 있다.
또한， 본 발명에 따르면 실제 AP 외에 가상 AP를 이용함으로써 실제 AP 만 이용한 경우에 비하여 측위의 정확성을 높일 수 있으며， 특히， 실제 AP 갯수 가 적어서 단말기의 위치파악이 힘든 공간에서도 효과적으로 단말기 위치를 파악 할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치결정 시스템의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 위치결정 서버 및 DB서버의 개략적인 구성을 도시 하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치결정 방법의 주요 단계를 개략적인 도시하는 흐름선도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치가 확인된 실제 AP가 5개 인 경우 위치를 결정하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 다른 실시예에 따른 위치가 확인된 실제 AP가 5개인 경 우 위치를 결정하는 방법을 예시하는 도면이다.
【발명의 실시를 위한 형태】
다음으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 단말기의 위치결정 시스템 및 방법을 도면을 참고로 설명한다. 한편， 이하에서 기재된 구성요소는 설명의 편의를 위하여 분류한 것으로서 복수의 구성요소를 하나로 합체하여 형성 할 수도 있고, 하나의 구성요소를 복수로 분리하여 구성할 수도 있다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치결정 시스템의 개략적인 구성을 도시하는 도면이고， 도 2는 도 1에 도시된 위치결정 시스템에서 위치결정 서버 (10) 및 DB서버 (20)의 구성을 더욱 상세하게 도시한 도면이다.
도 1에서 보듯이 본 실시예에 따른 위치결정 시스템은 위치결정 서버 (10) 및 DB 서버 (20)로 구성되고, 위치결정 서버 (10)는 통신사 서버 (30) 및 휴대용 단 말기 (40)와 상호 연결된다. 또한， 휴대 단말기 (40)는 WiFi 칩이 내장되어 AP(AP1~AP5)와 소정의 신호를 주고받을 수 있다.
또한， 도 2에서 보듯이， 위치결정 서버 (10)는 소정의 휴대용 단말기 (40) 및 통신사 서버 (30) 중 적어도 하나와 데이터를 송수신하는 데이터 송수신 모들 (11) 과， 뒤에서 설명하는 방법으로 가상 AP 및 소정의 대응관계를 형성하는 가상 AP 형성 모들 (12)과， DB 서버 (20)에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 DB 검색 모들 (13)과， 휴대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모들 (14)과， 데이터 송수신 모듈 (11)， DB 검색 모들 (13)을 포함한 위치결정 시스템의 모든 구 성요소의 기능을 제어하는 제어부 (15)로 구성된다.
또한， DB서버 (20)는 특정 지역에 실제로 설치된 실제 AP의 단말 정보 및 위치 정보를 저장하는 실제 AP DB(21)와， 가상의 AP의 단말 정보 및 위치 정보 를 저장하는 가상 AP DB(22)와， 실제 AP와 가상 AP의 대응관계를 저장한 매핑 테이블 (23)로 구성된다.
데이터 송수신 모듈 (11)은 위치결정의 대상인 휴대용 단말기 (40)가 복수의 실제 AP로부터 단말 정보를 제공받으면， 휴대용 단말기 (40)로부터 실제 AP의 단 말 정보를 수신한다. ¾ᅵ고로， AP의 단말 정보는 AP ID 및 맥 어드레스인 것이 바람직하지만， 그 외에 특정 AP를 다른 AP와 구분할 수 있고， 이후에 설명할 방 법으로 DB 서버 (20)에서 각 AP에 대웅되는 위치 정보를 추출할 수 있는 정보라 면 그 종류를 한정하지 않는다. 또한， 데이터 송수신 모들 (11)은 AP의 단말 정보 외에 휴대용 단말기 (40) 수신된 신호의 세기 정보， 복수의 AP에서 휴대용 단말기 (40)로 전송된 신호의 시간 및 순서 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 데이터 송수신 모들 (11)은 통신사 서버 (30) 및 /또는 휴대용 단말기 (40)로부터 자기 단말기를 포함하는 특정 휴대용 단말기에 대한 위치 정보 확인 요청을 수신할 수 있고, 특정한 휴대용 단말기 (40)로 신호 수신이 가능한 AP 정 보 및 /또는 상기 AP의 신호 세기 정보를 제공할 것을 요청하는 신호를 전송할 수 있다. 따라서， 데이터 송수신 모들 (11)은 상기 위치 정보 확인 요청에 대웅하 여 AP 정보 및, 선택적으로 AP의 신호 세기 정보 등 추가 정보의 전송을 요청하 고 수신하는 기능을 수행하게 된다. 또한, 데이터 송수신 모들 (11)은 뒤에서 설명 하는 방법으로 위치 연산 모들 (14)이 특정한 휴대용 단말기의 위치 정보를 결정하 면， 상기 결정된 위치 정보를 애초에 상기 특정 휴대용 단말기의 위치 정보를 요 청한 장치에 제공할 수 있다.
한편， 본 실시예에 따른 휴대용 단말기 (40)는 WiFi용 AP와 통신하기 위한 WiFi 칩이 장착되어 있어서 AP 정보 및 AP 신호 세기 정보를 AP로부터 수신할 수 있고， 상기 수신된 정보는 무선인터넷 둥의 통신 수단을 통하여 위치결정 서버 (10)의 데이터 송수신 모들 (11)로 전송하게 된다. 또한， 휴대용 단말기 (40)는 복수 의 AP로부터 신호를 제공받는 경우 상기 신호를 제공한 AP 전부 또는 적어도 일부의 AP 정보 둥을 복수로 데이터 송수신 모듈 (11)로 전송할 수 있다.
한편， 휴대용 단말기 (40)의 위치결정올 위해서 휴대용 단말기가 너무 많은 AP 정보를 모두 제공할 필요는 없고， 통상적으로 신호 세기가 쎈 것을 기준으로 10개 정도의 AP 정보만 제공하면 뒤에서 설명하는 바람직한 연산 방법에 의하여 수 미터 정도의 오차로 휴대용 단말기의 위치를 정확하게 결정할 수 있다. 따라 서， 휴대용 단말기가 10개를 넘는 AP 정보를 수신하는 경우， 데이터 송수신 모들 (11)로 제공하는 AP 정보는 10개 정도로 제한하는 것이 바람직하다. 이 경우， 데 이터 송수신 모들 (11)로 제공되는 AP의 선택은 휴대용 단말기로 제공된 AP의 신 호 세기가 큰 10개를 선택하는 것이 바람직하다.
가상 AP 형성 모들 (12)은 복수의 가상 AP를 형성한다. 가상 AP는 가상 으로 단말 정보 (맥 어드레스 및 AP ID) 및 위치 정보를 갖게 되며， 뒤에서 설명 하듯이 가상 AP 정보를 이용하여 휴대용 단말기의 위치를 보정하는데 이용된다. 가상 AP는 특정 지역에 실제 AP가 분포된 형태를 고려하여 만들어지며， 그 갯수 및 위치를 특별히 제한하는 것은 아니다. 또한， 가상 AP 형성 모들 (12)은 실제 AP와 가상 AP의 대웅관계를 형성한다. 대응관계는 휴대용 단말기의 위치 검색 시 특정한 실제 AP가 도출된 경우， 상기 실제 AP에 대응되는 가상 AP를 적어도 1개 이상의 형성한 후 실제 AP와 가상 AP의 대응관계 리스트를 형성하는 것일 수 았다. 또한， 형성된 가상 AP의 단말 정보와 위치 정보, 및 대응관계는 DB 서 버 (20)의 가상 AP DB(22) 및 매핑 테이블 (23)에 각각 저장된다.
DB 검색 모들 (13)은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 실제 AP의 단말 정보에 대응되는 실제 AP의 위치 정보를 추출한다. 또 한， DB 검색 모들 (13)은 매핑 테이블 (23)을 이용하여 실제 AP와 대응되는 대웅된 가상 AP를 확인하고， 가상 AP DB(22)에서 확인된 가상 AP의 위치 정보를 추출 한다.
이를 위하여， DB 서버 (20) 중 실제 AP DB(21)는 실제 AP의 AP ID 및 맥 어드레스 정보와 같은 AP의 단말 정보와 상기 실제 AP의 단말 정보에 대웅 되는 위치 정보를 저장한다. 한편， 실제 AP DB(21)에 저장된 실제 AP의 위치 정보는 소정의 방법으로 결정된 AP의 위치 정보， AP를 설치 및 관리하는 관리자 에 의하여 제공받은 위치 정보 등 그 종류를 한정하지 않는다. 또한， 가상 AP DB(22)는 가상 AP 형성 모들 (12)에 의하여 형성된 가상 AP의 단말 정보와 위치 정보를 저장한다. 또한， 매핑 테이블 (23)은 가상 AP 형성 모들 (12)에서 형성된 실제 AP와 가상 AP의 대응관계 리스트를 저장한다.
위치 연산 모들 (14)은 휴대용 단말기에 신호를 전송한 복수의 실제 AP의 실제 위치 정보와 선택적으로 실제 AP의 신호 세기 정보를 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 가위치 (假位置)를 결정한다. 위치 연산 모들은 예컨데， AP의 위치 정보와 실제 또는 가상의 APDB를 이용한 가증 중심 (Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수 있다. 또한， 가중 중심 알고리즘은 실제 AP의 위치 정보를 변수로 하여 휴대 용 단말기의 위치를 결정할 수도 있고， AP의 위치 정보 및 휴대용 단말기가 수신 한 AP의 신호 세기 정보를 같이 이용하여 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수도 있다.
가중 중심 알고리즘올 이용한 상기 휴대용 단말기의 가위치의 결정 방법 중， AP의 위치 정보와 신호 도착 시간 정보를 이용한 휴대용 단말기의 위치결정 방법의 일례를 이하에서 설명한다. 먼저， DB 검색 모들 (13)에 의하여 위치가 확 인된 AP의 위치 정보를 확인한 후 다음의 식에 AP의 위치값을 입력한다.
【수학식 1】
Xn'=Xnxl/logi0 (거리비을 /80)， Yn'=Ynxl/k)g10 (거리비을 /80)
【수학식 2】
xn"=(¾'+x2'+...+xn')/(거리비율의 합)
Figure imgf000013_0001
리비율의 합);
단， n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값， Y는 실제 AP의 경도 값， X' '은 휴대용 단말기의 가위도 (假緯度) 값， Y"은 휴대용 단말기의 가경도 (假經度) 값이다. 또한， 상기 수학식 2의 거리비을의 합은 먼저 단말에서 수신한 AP중 가장 먼저 수신한 AP의 실제 또는 가상의 위치를 기준으로 수신한 순서대 로 각 AP의 실제 또는 가상의 위치의 거리를 구한 후 그 거리를 비율로 계산함 으로써 구할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 위치결정 방법으로서 위치가 확인된 실제 AP가 5개인 경우 위치를 결정하는 방법을 예시하는 도면이다. 도 4에서 보듯이， 5개의 AP의 위치 정보를 알 경우 5개의 위도 및 경도 값을 각각 수학식 3에 입력하여 5개의 X' 및 Y' 값을 구하고, 상기 X' 및 Y' 값을 수학식 4에 입력하여 X" 및 Y"을 구한다. 여기서 구해진 X" 및 Y"이 휴대용 단말기의 위치값으로 결정된다. 별법으로서， 가중 중심 알고리즘을 이용한 위치결정 방법 중 실제 AP의 위치 정보와 신호 세기 정보를 이용한 휴대용 단말기의 위치결정 방법을 이하에 서 설명한다. 먼저， DB 검색 모들 (13)에 의하여 위치가 확인된 AP의 위치 정보 를 확인한 후 다음의 식에 AP의 위치값을 입력한다.
[수학식 3】
Xn'=Xnxl/logio (신호세기 /80)， Yn'=Ynxl/log10 (신호세기 /80) 【수학식 4】
"=(¾'+¾'+...+ ')/ (신호세기 비율의 합)
Figure imgf000014_0001
호세기 비율의 합);
단， n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값， Y는 실제 AP의 경도 값， 신호세기는 각각의 실제 AP에서 휴대용 단말기에 제공된 신호의 세기， X"은 휴대용 단말기의 가위도 값， Y"은 휴대용 단말기의 가경도 값이다.
도 5는 본 실시예에 따른 위치결정 방법으로서 위치가 확인된 실제 AP가 5개인 경우 위치를 결정하는 방법을 예시하는 도면이다. 도 5에서 보듯이， 5개의 AP의 위치 정보를 알 경우 5개의 위도 및 경도 값을 각각 수학식 3에 입력하여 5개의 X' 및 Y' 값을 구하고， 상기 X' 및 Y' 값을 수학식 4에 입력하여 X" 및 Y"을 구한다. 여기서 구해전 X" 및 Y"이 휴대용 단말기의 위치값으로 결정된다. 한편， 수학식 3 및 수학식 4에서 신호세기는 각각의 실제 AP에서 휴대용 단말기 로 전송된 신호의 세기 값을 의미한다.
또한， 위치 연산 모들 (14)은 DB 검색 모들 (13)이 매핑 테이블 (23)을 이용 하여 실제 AP와 대웅되는 대웅된 가상 AP를 확인하고， 가상 AP DB(22)에서 확 인된 가상 AP의 위치 정보를 추출하면， 추출된 가상 AP의 위치 정보를 기초로 보정 위치를 결정한다. 한편， 실제 AP와 대웅되는 복수의 가상 AP는 상기 데이 터 송수신 모들에서 수신한 복수의 실제 AP중 신호 세기가 가장 쎈 AP에 대웅 되는 가상 AP일 수 있다. 또는， 위치 연산 모들에서 실제 AP와 대응되는 복수 의 가상 AP는 상기 데이터 송수신 모들에서 수신한 복수의 실제 AP 중 상기 휴 대용 단말기로 신호를 가정 먼저 전송한 AP에 대응되는 가상 AP일 수도 있다. 이때 추출된 가상 AP로부터 보정 위치를 결정하는 것은 실제 AP로부터 가위치를 결정하는 방법과 유사하다. ,즉， 위치 연산 모들 (14)은 예컨데， 가상 AP 의 위치 정보와 실제 또는 가상의 APDB를 이용한 가중 중심 (Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수 있다.
가증 증심 알고리즘을 이용한 상기 휴대용 단말기의 보정 위치의 결정 방 법 중， AP의 위치 정보와 신호 도착시간 정보를 이용한 휴대용 단말기의 보정 위 치결정 방법의 일례를 이하에서 설명한다. 먼저， DB 검색 모들 (13)에 의하여 위 치가 확인된 가상 AP의 위치 정보를 확인한 후 다음의 식에 가상 AP의 위치 값 을 입력한다.
【수학식 5】 VXn'=VXnxl/logi0 (거리비을 /80)， VYn'=VYnxl/log10 (거리비율 /80) 【수학식 6]
리비율의 합)
Figure imgf000015_0001
리비율의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값, VY는 가상 AP 의 경도 값， VX"은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보 정된 경도 값이다. 또한， 거리비율은 실제 AP에서 휴대용 단말기에 전송된 거리 비율로서， 거리비을의 내림차순으로 정렬된 값을 휴대용 단말기의 가위치와 가상 AP의 거리가 가까운 순서대로 순차적으로 부여한 값일 수 있다. 예컨데， 4개의 실제 A AP1 내지 AP4)와 4개의 가상 AKVAP1 내지 VAP4)가 사용된 경우로 서， 4개의 실제 AP가 AP 1， AP2, AP3, AP4의 순서대로 휴대용 단말기에 신호를 전송하였고， 거리비율이 각각 1.0， 1.2, 1.5, 2.0이고， 가상 AP의 위치와 가위치의 거리 순서가 VAPl, VAP4, VAP3, VAP2의 순서대로 멀다면， VAPl, VAP4, VAP3, VAP2의 거리비율은 각각 1.0， 1.2, 1.5， 2.0로 설정될 수 있다. 또는， 4개 의 실제 AP(AP1 내지 AP4)와 4개의 가상 AP(VAP1 내지 VAP4)가 사용된 경 우， 거리비율은 가상 AP와 가위치의 거리를 실제로 측정한 다음 그 거리비율을 직접 입력할 수도 있다. 본 실시예에서 입력 값을 제외한 일반적인 연산 과정은 앞에서 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 위치를 연산하는 것과 동일하므로 연산 과정의 상세한 설명은 생략한다.
별법으로서， 가중 중심 알고리즘을 이용한 상기 휴대용 단말기의 보정 위 치의 결정 방법 중， AP의 위치 정보와 신호 세기 정보를 이용한 휴대용 단말기의 보정 위치결정 방법의 일례를 이하에서 설명한다. 먼저， DB 검색 모들 (13)에 의 하여 위치가 확인된 가상 AP의 위치 정보를 확인한 후 다음의 식에 가상 AP의 위치 값을 입력한다.
【수학식 7]
VXn'=VXnxl/k)g10 (신호세기 /80)， VYn'=VYnxl/log10 (신호세기 /80)
【수학식 8】 ¬기의 합)
Figure imgf000015_0002
기의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값, VY는 가상 AP 의 경도 값. VX' '은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보 정된 경도 값이다. 또한, 신호세기는 실제 AP에서 휴대용 단말기에 전송된 신호세기로서， 신 호 세기의 내림차순으로 정렬된 값을 휴대용 단말기의 가위치와 가상 AP의 거리 가 가까운 선서대로 순차적으로 부여한 값이다. 예컨데, 4개의 실제 AP(AP1 내 지 AP4)와 4개의 가상 AP(VAP1 내지 VAP4)가 사용된 경우로서， 4개의 실제 AP에서 휴대용 단말기로 전송된 신호의 세기 (rssi)가 각각 -60, -70， -80, —85이 고， 가상 AP의 위치와 가위치의 거리 순서가 VAPl, VAP4, VAP3, VAP2의 순서 대로 멀다면， VAPl, VAP4, VAP3, VAP2의 신호세기는 각각 거리비율은 각각 -60， -70， -80, —85로 가정한 후 수학식 7 및 수학식 8을 적용한다. 또한， 본 실 시예에서 입력 값을 제외한 일반적인 연산 과정은 앞에서 수학식 3 및 수학식 4 를 이용하여 위치를 연산하는 것과 동일하므로 연산과정의 상세한 설명은 생략한 다. 다음으로， 본 실시예에 따른 휴대용 단말기의 위치결정 방법을 도 3을 참 고로 이하에서 설명한다. 참고로， 도 1 내지 도 2에서 설명한 것과 동일한 구성 요소는 동일한 부호를 사용하고 상세한 설명을 생략한다.
먼저， 가상 AP 형성 모돌 (12)은 복수의 가상 AP를 형성한다 (S101). 가상 AP는 가상으로 단말 정보 (맥 어드레스 및 AP ID) 및 위치 정보를 갖게 되며， 가 상 . AP 정보를 이용하여 휴대용 단말기의 위치를 보정하는데 이용된다. 가상 AP 는 특정 지역에 실제 AP가 분포된 형태를 고려하여 만들어지며, 그 갯수 및 위치 를 특별히 제한하는 것은 아니다. 또한， 본 단계 (S101)에서 가상 AP 형성 모들 (12)은 실제 AP와 가상 AP의 대웅관계를 형성한다. 대웅관계는 휴대용 단말기 의 위치 검색 시 특정한 실제 AP가 도출된 경우， 상기 실제 AP에 대웅되는 가상 AP를 적어도 1개 이상의 형성한 후 실제 AP와 가상 AP의 대응관계 리스트를 형 성하는 것일 수 있다. 또한, 형성된 가상 AP의 단말 정보와 위치 정보， 및 대웅 관계는 DB서버 (20)의 가상 AP DB(22) 및 매핑 테이블 (23)에 각각 저장된다. 다음으로, 데이터 송수신 모들 (11)은 위치결정의 대상인 휴대용 단말기 (40) 가 복수의 실제 AP로부터 단말 정보를 제공받으면， 휴대용 단말기 (40)로부터 실 제 AP의 단말 정보를 수신한다 (S102). 참고로， AP의 단말 정보는 AP ID 및 맥 어드레스인 것이 바람직하지만， 그 외에 특정 AP를 다른 AP와 구분할 수 있고， 이후에 설명할 방법으로 DB서버 (20)에서 각 AP에 대웅되는 위치 정보를 추출할 수 있는 정보라면 그 종류를 한정하지 않는다. 또한， 데이터 송수신 모들 (11)은 AP의 단말 정보 외에 휴대용 단말기 (40) 수신된 신호의 세기 정보, 복수의 AP에 서 휴대용 단말기 (40)로 전송된 신호의 시간 및 순서 정보를 더 포함할 수 있다. 다음으로， DB검색 모들 (13)은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신 한 복수의 실제 AP의 단말 정보에 대응되는 실제 AP의 위치 정보를 추출한다 (S103). 이를 위하여， DB 서버 (20) 중 실제 AP DB(21)는 실제 AP의 AP ID 및 맥 어드레스 정보와 같은 AP의 단말 정보와 상기 실제 AP의 단말 정보에 대웅 되는 위치 정보를 저장한다. 한편， 실제 AP DB(22)에 저장된 실제 AP의 위치 정보는 소정의 방법으로 결정된 AP의 위치 정보 , AP를 설치 및 관리하는 관리자 에 의하여 제공받은 위치 정보 둥 그 종류를 한정하지 않는다.
다음으로， 위치 연산 모들 (14)은 휴대용 단말기에 신호를 전송한 복수의 실제 AP의 실제 위치 정보와 선택적으로 실제 AP의 신호 세기 정보를 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 가위치 (假位置)를 결정한다 (S104). 위치 연산 모들은 예컨데， AP의 위치 정보와 실제 또는 가상의 APDB를 이용한 가중 중심 (Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위 치를 결정할 수 있다. 또한， 가중 중심 알고리즘은 실제 AP의 위치 정보를 변수 로 하여 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수도 있고, AP의 위치 정보 및 휴대용 단말기가 수신한 AP의 신호 세기 정보를 같이 이용하여 휴대용 단말기의 위치를 결정할 수도 있다.
다음으로， DB 검색 모듈 (13)은 매핑 테이블 (23)을 이용하여 실제 AP와 대 웅되는 대웅된 가상 AP를 확인하고， 가상 AP DB(22)에서 확인된 가상 AP의 위 치 정보를 추출한다 (S105). 이를 위하여， DB 서버 (20) 중 가상 AP DB(22)는 가 상 AP 형성 모들 (12)에 의하여 형성된 가상 AP의 단말 정보와 상기 실제 AP의 단말 정보에 대웅되는 위치 정보를 저장한다. 또한， 매핑 테이블 (23)은 가상 AP 형성 모들 (12)에서 형성된 실제 AP와 가상 AP의 대웅관계 리스트를 저장한다. 한편， 실제 AP와 대웅되는 복수의 가상 AP는 상기 데이터 송수신 모들에 서 수신한 복수의 실제 AP 중 신호 세기가 가장 쎈 AP에 대웅되는 가상 AP로 설정할 수 있다. 또는， 위치 연산 모듈에서 실제 AP와 대웅되는 복수의 가상 AP는 상기 데이터 송수신 모들에서 수신한 복수의 실제 AP 중 상기 휴대용 단 말기로 신호를 가정 먼저 전송한 AP에 대웅되는 가상 AP일 수도 있다.
다음으로， 위치 연산 모들 (14)은 DB 검색 모들 (13)이 매핑 테이블 (23)을 이용하여 실제 AP와 대웅되는 대웅된 가상 AP를 확인하고， 가상 AP DB(22)에서 확인된 가상 AP의 위치 정보를 추출하면, 추출된 가상 AP의 위치 정보를 기초로 보정 위치를 결정한다. 이때 추출된 가상 AP로부터 보정 위치를 결정하는 것 은 실제 AP로부터 가위치를 결정하는 방법과 유사하다. 즉， 위치 연산 모들 (14) 은 예컨데， 가상 AP의 위치 정보와 실제 또는 가상의 APDB를 이용한 가증 중심 (Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 위 치를 결정할 수 있다. 이상으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 단말기의 위치 정보 결정 시스템 및 방법을 구체적으로 설명하였다. 하지만， 본 발명이 속한 기술분 야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 구성에 대한 다양한 수정 및 변형이 가능 하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 오직 뒤에서 설명할 특허 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims

【특허청구범위】
【청구항 11
소정의 휴대용 단말기와 통신하는 데이터 송수신 모들과， 가상의 단말 정 보와 가상의 위치 정보를 갖는 가상 AP 형성기능을 갖는 가상 AP 형성 모들과， DB 서버에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 DB 검색 모돌과， 상기 휴 대용 단말기의 위치를 계산하는 위치 연산 모들을 포함하는 위치결정 서버; 및 실제 AP의 단말 정보 및 위치 정보를 저장하는 DB서버를 포함하고， 상기 데이터 송수신 모들은 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 실제 AP에 대한 실제 AP의 단말 정보를 수신하고,
상기 가상 AP 형성 모들은 상기 실제 AP와 대웅가능한 복수의 가상 AP 를 형성하고, 상기 실제 AP와 상기 가상 AP의 대웅관계를 형성하고, 상기 DB 서 버에 상기 형성된 가상 AP의 단말 정보와 위치 정보 및 대응관계를 저장하고， 상기 DB 검색 모들은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 실제 AP의 단말 정보에 대웅되는 실제 AP의 위치 정보를 추출하고， 상기 실제 AP와 대응관계가 있는 가상 AP를 확인하며， 상기 실제 AP와 대웅관계에 있는 가상 AP 및 상기 가상 AP의 위치 정보를 추출하고，
상기 위치 연산 모들은 상기 실제 AP의 위치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 가위치 (假位置)를 결정하고， 상기 확인된 가상 AP의 위 치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 보정 위치를 결정하는 것 을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 시스템.
【청구항 2】
청구항 1에 있어서， 상기 데이터 송수신 모들은 상기 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 신호 세기 정보 및 복수의 AP로부터 신호가 전송된 시간 정 보 중 적어도 하나를 더 제공받는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 시스템.
【청구항 3】
청구항 1에 있어서， 상기 위치 연산 모들에서 실제 AP와 대응되는 복수의 가상 AP는 상기 데이터 송수신 모들에서 수신한 복수의 실제 AP 중 신호 세기 가 가장 쎈 AP에 대웅되는 가상 AP인 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위 치결정 시스템.
【청구항 4】
청구항 1에 있어서， 상기 위치 연산 모들에서 실제 AP와 대웅되는 복수의 가상 AP는 상기 데이터 송수신 모들에서 수신한 복수의 실제 AP 증 상기 휴대 용 단말기로 신호를 가장 먼저 전송한 AP에 대웅되는 가상 AP인 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 시스템.
【청구항 5】
청구항 1에 있어서, 상기 위치 연산 모들은 상기 실제 AP의 위치 정보 및 실제 AP의 신호 세기 정보와 실제 또는 실제 또는 가상 (Virtual)의 APDB를 이용 한 가중 중점 (Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 상기 휴대용 단말기의 가 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 시스템.
【청구항 6】
청구항 5에 있어서， 상기 휴대용 단말기의 가위치의 결정은 다음의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결 정 시스템.
수학식 1:
Xn'=Xnxl/log10 (거리비율 /80)， Yn'=Ynxl/logio (거리비을 /80)
수학식 2:
"=(¾'+¾'+...+ ')/ (거리비율의 합)
Figure imgf000020_0001
리비을의 합);
단， n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값， Y는 실제 AP의 경도 값， 거리비율은 각각의 실제 AP와 휴대용 단말기 사이의 거리비율 값， X' '은 휴대용 단말기의 가위도 (假緯度) 값， Y"은 휴대용 단말기의 가경도 (假經度) 값.
【청구항 7】
청구항 5에 있어서， 상기 휴대용 단말기 가위치의 결정은 다음의 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 시스템.
수학식 3:
Χη' =Χη χ l/log10 (신호세기 /80)， Υη' =Ynx l/logi0(신호세기 /80)
수학식 4:
"=(¾'+¾'+„.+ ')/ (신호세기 비을의 합)
Figure imgf000020_0002
기 비율의 합);
단, n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값， Y는 실제 AP의 경도 값， 신호세기는 각각의 실제 AP에서 휴대용 단말기에 제공된 신호의 세기， X"은 휴대용 단말기의 가위도 값， Y"은 휴대용 단말기의 가경도 값.
【청구항 8】
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서， 상기 제 5 단계에서 상 기 휴대용 단말기의 보정 위치의 결정은 다음의 수학식 5 및 수학식 6을 이용하 여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 시스템.
수학식 5:
VXn'=VXnxl/log10 (거리비율 /80)， VYn'=VYnxl/log10 (거리비율 /80)
수학식 6:
：^" = ( ： '+ 쬬2'+.. +VXn')/ (거리비을의 합)
Figure imgf000021_0001
리비율의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값， VY는 가상 AP 의 경도 값， 거리비율은 각각의 가상 AP와 휴대용 단말기 사이의 거리비을 값， VX"은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보정된 경도 값.
【청구항 9】
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서， 상기 휴대용 단말기 가 위치의 결정은 다음의 수학식 7 및 수학식 8을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 시스템.
수학식 7:
VXn'=VXnxl/log10 (신호세기 /80)， νΥη'=νΥη χ1/1ο^(신호세기 /80)
수학식 8: ¬의 합)
Figure imgf000021_0002
의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값， VY는 가상 AP 의 경도 값. VX"은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보 정된 경도 값이고， 신호세기는 실제 AP에서 휴대용 단말기에 전송된 신호세기로 서, 신호 세기의 내림차순으로 정렬된 값을 휴대용 단말기의 가위치와 가상 AP의 거리가 가까운 선서대로 순차적으로 부여한 값.
【청구항 10]
소정의 휴대용 단말기와 통신 가능한 데이터 송수신 모들과, DB 서버에 저장된 소정의 데이터를 확인 및 추출하는 DB 검색 모들과， 가상의 단말 정보와 가상의 위치 정보를 갖는 가상 AP를 형성하는 기능을 갖는 가상 AP 형성 모들; 상기 휴대용 단말기의 현재 위치를 계산하는 위치 연산 모들을 포함하는 위치결 정 서버; 및 복수의 실제 AP의 단말 정보 및 위치 정보를 저장한 DB 서버에 의 ᅳ하여 구동되며,
상기 가상 AP 형성 모들은 상기 복수의 가상 AP를 형성하고, 상기 실제 AP와 상기 가상 AP의 대웅관계를 형성하고， 상기 DB 서버에 상기 형성된 가상 AP의 단말 정보와 위치 정보， 및 대웅관계를 저장하는 제 1 단계;
상기 데이터 송수신 모들은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 복수의 실제 AP의 단말 정보를 각각 수신하는 제 2단계;
상기 DB 검색 모들은 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기로부터 수신한 복수의 실제 AP의 단말 정보에 대웅되는 실제 AP의 위치 정보를 검색 및 추출 하는 제 3 단계;
상기 위치 연산 모들은 상기 실제 AP의 위치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 가위치 (假位置)를 결정하는 제 4단계;
상기 DB 검색 모들은 상기 실제 AP와 상기 가상 AP의 대웅관계로부터 상기 실제 AP에 대웅되는 복수의 가상 AP를 확인하고, 상기 대웅된 가상 AP의 위치 정보를 추출하는 제 5단계;
상기 위치 연산 모들은 상기 가상 AP의 위치 정보에 따라 상기 위치결정 대상인 휴대용 단말기의 보정 위치를 결정하는 제 6단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
【청구항 11】 - 청구항 9에 있어서， 상기 제 1 단계에서 상기 휴대용 단말기로부터 복수의 AP에 대한 신호 세기 정보 및 복수의 실제 AP로부터 신호가 전송된 시간정보 중 적어도 하나를 더 제공받는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방
【청구항 12]
청구항 9에 있어서， 상기 제 4 단계에서 대응되는 복수의 가상 AP는 제 1 단계에서 수신한 복수의 실제 AP 중 신호세기가 가장 쎈 AP에 대응되는 가상 AP인 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
【청구항 13]
청구항 9에 있어서， 상기 제 4 단계에서 대웅되는 복수의 가상 AP는 제 1 단계에서 수신한 복수의 실제 AP증 상기 휴대용 단말기로 신호를 가장 먼저 전 송한 AP에 대웅되는 가상 AP인 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
【청구항 14】
청구항 9에 있어서， 상기 제 3 단계에서 상기 위치 연산 모들은 상기 실제 AP의 위치 정보 및 실제 AP의 신호 세가 정보와 실제 또는 실제 또는 가상 (Virtual)의 APDB를 이용한 가증 중점 (Weighted Centroid) 알고리즘을 이용하여 상기 휴대용 단말기의 가위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
[청구항 15]
청구항 14에 있어서，이 경우， 상기 휴대용 단말기의 가위치의 결정은 다음 의 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말 기의 위치결정 방법.
수학식 1:
Xn'=Xnxl/log10 (거리비율 /80)， Yn'=Ynxl/log10 (거리비율 /80)
수학식 2:
"=(¾'+¾'+...+ ')/ (거리비율의 합)
"=( '+ '+...+ ')/ (거리비을의 합);
단， n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값, Y는 실제 AP의 경도 값， 거리비율은 각각의 실제 AP와 휴대용 단말기 사이의 거리비을 값， X' '은 휴대용 단말기의 가위도 (假緯度) 값， Y"은 휴대용 단말기의 가경도 (假經度) 값이 다.
【청구항 16]
청구항 14에 있어서,또는， 상기 휴대용 단말기 가위치의 결정은 다음의 수 학식 3 및 수학식 4를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
수학식 3:
Xn'=Xnxl/log10 (신호세기 /80)， Yn'=Ynxl/log10 (신호세기 /80)
수학식 4:
Xn"=(¾'+X2'+...+Xn')/ (신호세기 비율의 합)
Figure imgf000023_0001
기 비을의 합);
단， n은 실제 AP의 일련번호， X는 실제 AP의 위도 값， Y는 실제 AP의 경도 값， 신호세기는 각각의 실제 AP에서 휴대용 단말기에 제공된 신호의 세기， X' '은 휴대용 단말기의 가위도 값, Y"은 휴대용 단말기의 가경도 값이다.
【청구항 17] 청구항 9 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서， 상기 제 5 단계에서 상 기 휴대용 단말기의 보정 위치의 결정은 다음의 수학식 5 및 수학식 6을 이용하 여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
수학식 5:
VXn'=VXnxl/log10 (거리비을 /80), VYn'=VYnxl/log10 (거리비율 /80)
수학식 6: ¬쬬/^ ^^+ :^^…+ vxn')/(거리비을의 합)
VYn"=(VY1'+VY2'+.. +VYn')/(거리비율의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값, VY는 가상 AP 의 경도 값, 거리비율은 각각의 가상 AP와 휴대용 단말기 사이의 거리비율 값， VX"은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값, VY"은 휴대용 단말기의 보정된 경도 값 이다.
【청구항 18]
청구항 9 내지 청구항 16 증 어느 한 항에 있어서, 상기 휴대용 단말기 가 위치의 결정은 다음의 수학식 7 및 수학식 8을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 위치결정 방법.
수학식 7:
VXn'=VXnxl/log10 (신호세기 /80)， VYn'=VYnxl/logi0 (신호세기 /80)
수학식 8:
Figure imgf000024_0001
의 합)
VY/^VY +VY^+^+VY:/)/ (신호세기의 합);
단， n은 가상 AP의 일련번호， VX는 가상 AP의 위도 값， VY는 가상 AP 의 경도 값. VX"은 휴대용 단말기의 보정된 위도 값， VY"은 휴대용 단말기의 보 정된 경도 값이고， 신호세기는 실제 AP에서 휴대용 단말기에 전송된 신호세기로 서， 신호 세기의 내림차순으로 정렬된 값을 휴대용 단말기의 가위치와 가상 AP의 거리가 가까운 순서대로 순차적으로 부여한 값.
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