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KR101815162B1 - 실내 측위 방법 및 그를 위한 시스템 및 장치 - Google Patents

실내 측위 방법 및 그를 위한 시스템 및 장치 Download PDF

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KR101815162B1
KR101815162B1 KR1020120028650A KR20120028650A KR101815162B1 KR 101815162 B1 KR101815162 B1 KR 101815162B1 KR 1020120028650 A KR1020120028650 A KR 1020120028650A KR 20120028650 A KR20120028650 A KR 20120028650A KR 101815162 B1 KR101815162 B1 KR 101815162B1
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Abstract

실내 측위 방법 및 그를 위한 시스템 및 장치를 개시한다.
건물 내부의 실내 지역을 하나 이상의 특정 구역으로 구분하며, 상기 특정 구역을 상기 특정 구역에 해당하는 각각의 모서리 좌표값으로 식별하여 저장하는 데이터베이스; 통신 단말기와 신호를 송수신하는 전송기로부터 생성된 전송기 전파 환경정보와 상기 통신 단말기와 신호를 송수신하는 AP로부터 생성된 AP 전파 환경정보 중 적어도 하나 이상의 전파 환경정보를 수신하는 수신부; 상기 전송기 전파 환경정보를 기반으로 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 1 추정 위치값을 산출하는 전송기 기반 측위부; 상기 AP 전파 환경정보를 기반으로 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출하는 AP 기반 측위부; 및 상기 제 1 추정 위치값과 상기 제 2 추정 위치값 중 적어도 하나 이상의 위치값을 상기 특정 구역에 매핑하여 통합저장하는 측위 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내측위장치를 제공한다.
본 실시예에 의하면, 전송기 또는 AP로부터 전파 환경정보를 수신하고, 수신된 전파 환경정보에 근거하여 단말기 추정 위치값을 산출하고, 산출된 단말기 추정 위치값을 기 저장된 특정 구역에 매핑하여 네트워크 장치의 종류 및 방식에 관계없이 실내 측위를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

실내 측위 방법 및 그를 위한 시스템 및 장치{Indoor Positioning Method and System and Apparatus Therefor}
본 실시예는 실내 측위 방법 및 그를 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 실내에서 단말기의 위치를 측위하기 위해 전송기 또는 AP로부터 전파 환경정보를 수신하고, 수신된 전파 환경정보에 근거하여 삼각 측량 방식 또는 신호 세기 방식 등과 같은 측위 방식을 이용하여 단말기 추정 위치값을 산출하고, 산출된 단말기 추정 위치값을 기 저장된 특정 구역에 매핑하여 통합저장하는 실내 측위 방법 및 그를 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
이러한 다양한 멀티미디어 통신 서비스 중 특히, 위치 및 지리 정보를 활용해 서비스를 제공하는 위치기반서비스(LBS: Location-Based Service)가 넓은 활용성 및 편리함으로 크게 각광받고 있다. 위치기반서비스 제공을 위한 위치 측정 기술은 단말기의 위치를 측정하기 위하여 중계장치의 전파환경을 이용하여 소프트웨어적으로 위치를 확인하는 네트워크 기반(Network Based) 방식과 단말기에 탑재된 GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용한 핸드셋 기반(Handset Based) 방식, 그리고 이들 두 가지 방식을 혼합한 혼합(Hybrid) 방식으로 분류된다.
이러한 방식 중, 실내 및 건물 지하와 같은 GPS 음영지역에서 네트워크 기반 측위 기술이 점점 많이 활용되고 있는 추세이다. 하지만, 실내에 설치된 중계기의 종류와 측위 방식이 다양하여 실내 측위 서비스를 제공하는데 어려움이 있다. 또한, 다양한 측위 방식의 특성에 따른 차이로 인해 측위 데이터가 일정하지 못하여 통합된 지도 또는 DB 내에 저장하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 실시예는, 실내에서 단말기의 위치를 측위하기 위해 전송기 또는 AP로부터 전파 환경정보를 수신하고, 수신된 전파 환경정보에 근거하여 삼각 측량 방식 또는 수신 신호 세기 방식 등과 같은 측위 방식을 이용하여 단말기 추정 위치값을 산출하고, 산출된 단말기 추정 위치값을 기 저장된 특정 구역에 매핑하여 통합저장하는 실내 측위 방법 및 그를 위한 시스템 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 실시예의 일 측면에 의하면, 건물 내부의 실내 지역을 하나 이상의 특정 구역으로 구분하며, 상기 특정 구역을 상기 특정 구역에 해당하는 각각의 모서리 좌표값으로 식별하여 저장하는 데이터베이스; 통신 단말기와 신호를 송수신하는 전송기로부터 생성된 전송기 전파 환경정보와 상기 통신 단말기와 신호를 송수신하는 AP로부터 생성된 AP 전파 환경정보 중 적어도 하나 이상의 전파 환경정보를 수신하는 수신부; 상기 전송기 전파 환경정보를 기반으로 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 1 추정 위치값을 산출하는 전송기 기반 측위부; 상기 AP 전파 환경정보를 기반으로 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출하는 AP 기반 측위부; 및 상기 제 1 추정 위치값과 상기 제 2 추정 위치값 중 적어도 하나 이상의 위치값을 상기 특정 구역에 매핑하여 통합저장하는 측위 통합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내측위장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 실내측위장치가 실내 측위를 하는 방법에 있어서, 통신 단말기와 신호를 송수신하는 전송기로부터 생성된 전송기 전파 환경정보와 상기 통신 단말기와 통신하는 AP로부터 생성된 AP 전파 환경정보 중 적어도 하나 이상의 전파 환경정보를 수신하는 전파 환경정보 수신 과정; 상기 전송기 전파 환경정보를 기반으로 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 1 추정 위치값을 산출하는 전송기 기반 측위 과정; 상기 AP 전파 환경정보를 기반으로 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출하는 AP 기반 측위 과정; 및 상기 제 1 추정 위치값과 상기 제 2 추정 위치값 중 적어도 하나 이상의 위치값을 기 설정된 특정 구역에 매핑하여 저장하는 측위 통합 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 실내에서 단말기의 위치를 측위하기 위해 전송기 또는 AP로부터 전파 환경정보를 수신하고, 수신된 전파 환경정보에 근거하여 삼각 측량 방식 또는 수신 신호 세기 방식 등과 같은 측위 방식을 이용하여 단말기 추정 위치값을 산출하고, 산출된 단말기 추정 위치값을 기 저장된 특정 구역에 매핑하여 복수 개의 네트워크 장치를 선택하여 실내 측위를 할 수 있고, 네트워크 장치의 종류에 관계없이 다양한 방식으로 실내 측위를 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 다양한 방식을 이용한 실내 측위를 통합저장하여 통합된 DB를 구축할 수 있고, 이를 이용하여 모니터링 및 클라언트 제공 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 실내 측위 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 2는 본 실시예에 따른 실내측위장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,
도 3은 본 실시예에 따른 실내 측위 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 본 실시예에 따른 특정 구역 통합저장 방법을 설명하기 위한 예시도,
도 5는 본 실시예에 따른 AP 위치 정보 테이블을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 실내 측위 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 실내 측위 시스템은 단말기(110), 전송기(120), AP(130) 및 실내측위장치(140)를 포함한다.
단말기(110)는 사용자의 키 조작에 따라 전송기(120) 또는 AP(130)를 포함한 통신 중개장치를 이용하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 단말기를 말하는 것이며, 태블릿 PC(Tablet PC), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 스마트폰(Smart Phone), 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있다. 단말기(110)는 전송기(120) 또는 AP(130)를 이용하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 단말기이며, 전송기(120) 또는 AP(130)를 경유하여 외부 장치와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다. 단말기(110)는 전송기(120) 또는 AP(130)와 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하며, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 넓은 개념이다. 본 실시예에서 단말기(110)는 전송기(120) 또는 AP(130)와 연결하기 위해 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WI-FI) 및 UWB(Ultra Wideband) 등과 같은 무선 통신을 사용할 수 있다.
전송기(120)는 위치 등록, 무선 채널 할당, 핸드오프 등 무선 호 처리에 필요한 제반 기능 등을 수행하며, 단말기(110)로부터 통화 요청 신호를 수신하고, 기저대역 신호처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행하는 장치를 의미한다. 여기서, 전송기(120)는 기지국인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, eNodeB, E-UTRAN(Evolved UTRAN)로 확장 적용될 수 있다. 여기서, UTRAN은 UMTS Terrestrial Radio Access Network를 말하며, UMTS는 Universal Mobile Telecommunications System을 말한다. eNodeB란 LTE(Long Term Evolution) 등의 차세대 기술 및 서비스를 지원하는 장비로서, 전송신호의 RF화, 송수신, 신호세기, 품질측정, 기저대역 신호처리 및 채널 카드(Channel Card 자원관리) 등의 기능을 수행하는 장치이다. 또한, eNodeB와 EPC를 합쳐서 EPS(Evolved Packet System)라고 칭할 수 있다.
본 실시예에 기재된 전송기(120)는 단말기(110)의 주변에 위치한 전송기로서 단말기(110)와 통신하는 전송기를 말한다. 즉, 단말기(110)가 위치한 지역에 따라 주변의 전송기 커버리지에 해당하는 경우 단말기(110)와 해당 전송기 간에 신호를 송수신하는데, 이러한 상태에 있는 전송기를 통칭하는 개념이다.
AP(Access Point, 130)는 데이터 통신을 중계하는 장치로서, 송신 측에서 보낸 정보에 포함된 도착지 정보를 확인하여 수신 측에 도달하기 위해 가장 적절한 통신 경로를 지정한 후, 지정된 통신 경로에 해당하는 통신망으로 데이터를 전송할 수 있는 장치를 말한다. 즉, AP(130)는 데이터 패킷의 도착지 위치를 추출하며, 추출된 위치에 대한 최선의 통신 경로를 지정하며, 지정된 통신 경로를 따라 데이터 패킷을 다음 장치로 전달할 수 있으며, AP(130)는 단말기(110) 간의 일반적인 네트워크 환경에서 여러 회선을 공유할 수도 있다. 본 실시예에서 AP(130)는 라우터(Router), 리피터(Repeater), 중계기 및 브릿지(Bridge)를 포함하며, 지그비(Zigbee) 및 블루투스(Bluetooth)와 같은 근거리 통신이 가능한 장치를 포함한 개념으로 사용할 수 있다.
실내측위장치(140)는 전송기(120)로부터 전송기 전파 환경정보를 수신하거나 AP(130)로부터 AP 전파 환경정보를 수신하고, 전송기(120) 또는 AP(130)에 해당하는 측위 방식을 이용하여 단말기의 추정 위치값을 산출하고, 산출된 위치값을 기 설정된 특정 구역에 맵핑하여 통합저장하는 장치를 말한다.
본 실시예에 따른 실내측위장치(140)는 전송기(120)로부터 전송기 전파 환경정보를 수신할 경우 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식을 이용하여 단말기(110)의 추정 위치인 제 1 추정 위치값을 산출하고, AP(130)로부터 AP 전파 환경정보를 수신할 경우 RSSI(Received Signal Strength Indication) 방식을 이용하여 단말기(110)의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출한다. 또한, 실내측위장치(140)는 제 1 추정 위치값 또는 제 2 추정 위치값을 기 저장된 특정 구역에 매핑하여 통합저장한다. 한편, 본 실시예에 따른 실내측위장치(140)는 TDoA 또는 RSSI 방식만을 이용하여 측위하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 AoA(Angle of Arrival), ToA(Time of Arrival), ToF(Time of Flight), NFER(Near Field Electromagnetic Ranging) 등과 같이 측위가 가능한 방식이면 그 어떤 방식으로도 구현 가능하다. 실내측위장치(140)에 대한 더 자세한 설명은 도 2에서 하도록 한다.
도 2는 본 실시예에 따른 실내측위장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 실내측위장치(140)는 수신부(210), 신호 확인부(220), 전송기 기반 측위부(230), AP 기반 측위부(240),측위 통합부(250) 및 데이터베이스(260)를 포함한다. 또한, AP 기반 측위부(240)는 AP 식별정보 확인부(242) 및 위치 확인부(244)를 포함한다.
수신부(210)는 전송기(120)로부터 전송기 전파 환경정보를 수신하거나 AP(130)로부터 AP 전파 환경정보를 수신하는 모듈을 말한다. 여기서, 전송기 전파 환경정보는 전송기 기반 측위부(230)에서 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식으로 단말기(110)의 위치를 측위하기 위해 필요한 정보를 말한다. 예컨대, 전송기 전파 환경정보는 전송기 식별정보, 신호 도달 시각차 정보, 신호전송시간 정보 및 신호 세기정보 등을 포함한다. 또한, AP 전파 환경정보는 AP 식별정보, 수신 신호 세기정보, SSID 정보, 위도 정보, 경도 정보, 고도 정보, 층수 및 특정 구역 정보 등과 같은 정보를 포함한다.
신호 확인부(220)는 수신부(210)로부터 수신한 신호에 포함된 정보가 전송기 전파 환경정보인지 AP 전파 환경정보인지 여부를 확인한다. 더 자세히 설명하자면, 수신부(210)로부터 수신한 정보가 전송기 전파 환경정보일 경우 전송기 기반 측위부(230)에 전송기 전파 환경정보를 전송하고, 수신부(210)에서 수신한 정보가 AP 전파 환경정보일 경우 AP 기반 측위부(240)에 AP 전파 환경정보를 전송한다. 본 실시예에 따른 신호 확인부(220)는 수신부(210)와 별도의 모듈로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수신부(210)의 내부에 구현될 수도 있다.
전송기 기반 측위부(230)는 전송기(120)로부터 수신된 전송기 전파 환경정보를 이용하여 단말기(120)의 추정 위치를 산출하는 모듈을 말한다. 단말기(120)의 추정 위치를 산출하는 기술로는 수신 각도를 이용한 AOA(Angle of Arrival), 신호 도달 시간을 이용한 ToA(Time of Arrival) 등이 있으나, 본 실시예에 따른 전송기 기반 측위부(230)는 단말기(110)와 전송기(120) 간에 신호 전송 시간이 확인되지 않는 경우에 용이한 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식을 이용하여 단말기(110)의 추정 위치인 제 1 추정 위치값을 산출한다. TDoA는 단말기(110)와 전송기(120) 간의 정확한 전송 시간을 확인할 수 없을 때 사용하는 방식으로서, 전송기 기반 측위부(230)는 단말기(110)와 복수 개의 전송기(120) 간의 신호 전송 시간의 차이를 거리값으로 환산한다(즉, '거리 = 시간*빛의 속도'). 여기서, 환산된 거리값에 근거하여 각각의 전송기(120)에서 동일한 거리 차이를 가지는 지점을 연결하여 쌍곡선을 표시하여 복수 개의 쌍곡선이 교차하는 지점의 좌표값을 단말기(110)의 추정 위치인 제 1 추정 위치값으로 산출한다.
AP 기반 측위부(240)는 AP 전파 환경정보에 포함된 AP 식별정보를 데이터베이스(260)에 기 저장된 AP 위치 정보 테이블을 참조하여 AP의 위치를 확인하고, 확인된 AP의 위치에 따른 수신신호 세기 정보(RSSI:Received Signal Strength Indication)에 대응하는 가중치를 반영하여 단말기(110)의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출하는 모듈을 말한다. 여기서, 수신신호 세기 정보를 이용한 RSSI 방식은 복수 개의 AP(130)의 신호 세기를 이용하여 위치를 계산하는 방식을 말한다. 또한, AP 전파 환경정보는 AP 식별정보, 수신 신호 세기정보, SSID 정보, 위도 정보, 경도 정보, 고도 정보, 층수 및 특정 구역 정보 등과 같은 정보를 포함한다. 한편, AP 식별정보는 AP(130)의 맥 어드레스(MAC Address)인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에 따른 AP 기반 측위부(240)에 포함된 구성 요소에 대해 더 자세히 설명하자면 다음과 같다.
AP 식별정보 확인부(242)는 AP 전파 환경정보에 포함된 AP 식별정보를 확인하는 모듈을 말한다. 본 실시예에 따른 AP 식별정보 확인부(242)는 AP 전파 환경정보에 포함된 AP 식별정보가 복수 개인 경우 가장 센 신호를 가지는 AP 식별정보를 선택한다.
위치 확인부(244)는 데이터베이스(260)에 기 저장된 AP 위치 정보 테이블에 AP 식별정보를 매핑하여 AP의 위치를 확인하고, 확인된 AP의 위치에 근거하여 단말기의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출한다.
본 실시예에 따른 측위 통합부(250)는 전송기 기반 측위부(230)에서 산출된 제 1 추정 위치값 또는 AP 기반 측위부(240)에서 산출된 제 2 추정 위치값을 기 저장된 특정 구역에 매칭하여 통합저장하는 모듈을 말한다. 더 자세히 설명하자면, 측위 통합부(250)는 전송기 기반 측위부(230)로부터 제 1 추정 위치값을 수신하는 경우, 데이터베이스(260)에 기 저장된 특정 구역에 대한 모서리 좌표값에 제 1 추정 위치값을 매핑하여 해당하는 특정 구역에 대한 위치를 데이터베이스(260)에 통합저장한다. 여기서, 통합저장은 제 1 추정 위치값 또는 제 2 추정 위치값을 하나의 지도 및 데이터베이스(260)에 통합하여 저장하는 것을 말하며 표준화와 같은 의미로 해석될 수 있다.
또한, 측위 통합부(250)는 AP 기반 측위부(240)로부터 제 2 추정 위치값을 수신하는 경우, 데이터베이스(260)에 기 저장된 특정 구역에 대한 모서리 좌표값에 제 2 추정 위치값을 매핑하여 해당하는 특정 구역에 대한 위치를 데이터베이스(260)에 통합저장한다.
본 발명에서는 데이터베이스(260)가 AP 기반 측위부(240)와 별도로 구현된 것으로 기재하고 있으나, 이는 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 데이터베이스(260)가 AP 기반 측위부(240) 내에 구현되는 것으로 수정 및 적용 가능할 것이다.
데이터베이스(260)는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 뜻하는 것으로, 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스(Sybase), DB2와 같은 관계형 데이타베이스 관리 시스템(RDBMS)이나, 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이타베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주(Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여 본 발명의 일 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가지고 있다.
본 실시예에 따른 데이터베이스(260)는 관리자의 조작 등을 통해 저장된 실내 지역을 특정 구역으로 구분하고, 각각의 특정 구역을 모서리 좌표값으로 구분하여 저장하는 모듈을 말한다. 예컨대, 데이터베이스(260)는 x,y 좌표상에 x축 좌표값을 1 내지 5, y축 좌표값을 8 내지 10인 구역을 특정 구역 A로 설정하여 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스(260)는 AP 기반 측위부(240)에서 AP의 위치를 확인하기 위한 AP 위치 정보 테이블을 구비한다. 여기서, AP 위치 정보 테이블은 AP 식별정보에 따른 AP의 위치를 저장한 테이블을 의미한다.
도 3은 본 실시예에 따른 실내 측위 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
실내측위장치(140)는 단말기(110)와 통신하는 전송기(120)로부터 전송기 전파 환경정보를 수신하거나 상기 단말기와 통신하는 AP(130)로부터 AP 전파 환경정보를 수신한다(S310). 여기서, AP 전파 환경정보는 AP 식별정보, 수신 신호 세기정보, SSID 정보, 위도 정보, 경도 정보, 고도 정보, 층수, 및 특정 구역 정보 등과 같은 정보를 포함한다. 또한, 전송기 전파 환경정보는 단말기(110)와 전송기(120) 간에 신호 전송 시간의 차이에 대한 정보를 포함한다. 예컨대, 전송기 전파 환경정보는 전송기 식별정보, 신호 도달 시각차 정보, 신호전송시간 정보 및 신호 세기정보 등을 포함한다.
실내측위장치(140)가 AP(130)로부터 AP 전파 환경정보를 수신한 경우(S320), 실내측위장치(140)는 AP 전파 환경정보에 포함된 AP 식별정보를 확인하고(S330), AP 식별정보를 데이터베이스(260)에 기 저장된 AP 위치 정보 테이블을 참조하여 확인된 AP(130)의 위치에 근거하여 단말기(110)의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출한다(S350). 여기서, 제 2 추정 위치값은 단말기(110)와 AP(130) 간에 수신 신호 세기를 이용하여 단말기(110)의 위치를 측위하는 RSSI 방식을 이용하여 산출된다.
한편, 단계 S320에서 실내측위장치(140)가 전송기(120)로부터 전송기 전파 환경정보를 수신한 경우, 실내측위장치(140)는 전송기 전파 환경정보에 근거하여 제 1 추정 위치값을 산출한다(S340). 단계 S340에서 실내측위장치(140)는 단말기(110)와 전송기(120) 간에 신호 전송 시간이 확인되지 않는 경우에 용이한 TDoA 방식을 이용하여 단말기(110)의 추정 위치인 제 1 추정 위치값을 산출한다.
실내측위장치(140)는 단계 S340 및 S350을 통해 생성된 제 1 추정 위치값 또는 제 2 추정 위치값을 기 저장된 특정 구역에 매핑하여 통합저장한다(S360). 여기서, 특정 구역은 데이터베이스(260)에 기 저장된 실내 지역을 구분하여 해당하는 각각의 모서리 좌표값으로 저장된 구역을 의미한다. 예컨데, 데이터베이스(260)에 기 저장된 특정 구역이 x,y 좌표상에 x축 좌표값을 1 내지 5, y축 좌표값을 8 내지 10인 구역을 특정 구역 A로 설정되어 있는 경우, 실내측위장치(140)에서 산출된 제 1 추정 위치값이 x,y 좌표값 (1, 10)이면 특정 구역 A에 매핑되어 통합저장된다.
도 3에서는 단계 S310 내지 단계 S360을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S310 내지 단계 S360 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 실시예에 따른 특정 구역 통합저장 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
전송기 기반 측위부(230)는 전송기(120)로부터 전송기 전파 환경정보를 수신하고, TDoA 방식을 이용하여 단말기(110)와 복수 개의 전송기(120) 간의 신호 전송 시간의 차이를 확인하고 거리값으로 환산한다. 여기서, 환산된 거리값에 근거하여 각각의 전송기(120)에서 동일한 거리 차이를 가지는 지점을 연결하여 쌍곡선을 표시하고 복수 개의 쌍곡선이 교차하는 지점의 x,y 좌표값을 단말기(110)의 추정 위치인 제 1 추정 위치값으로 산출한다.
AP 기반 측위부(240)는 AP(130)로부터 AP 전파 환경정보를 수신하고, AP 전파 환경정보에 포함된 AP 식별정보를 데이터베이스(260)에 기 저장된 AP 위치 정보 테이블에 대입하여 AP(130)의 위치를 확인하고, 확인된 AP(130)의 위치를 RSSI 방식을 이용하여 단말기(110)의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출한다.
측위 통합부(250)는 전송기 기반 측위부(230)에서 산출된 제 1 추정 위치값 또는 AP 기반 측위부(240)에서 산출된 제 2 추정 위치값을 데이터베이스(260)에 기 설정된 특정구역에 매핑하여 통합저장한다. 예컨대, 측위 통합부(250)에 수신된 제 1 추정 위치값이 (1,10)의 좌표일 경우, 측위 통합부(250)는 단말기(110)의 위치가 특정 구역 A에 위치한 것으로 통합저장한다. 또한, 측위 통합부(250)에 수신된 제 2 위치값이 (10,9)의 좌표일 경우, 측위 통합부(250)는 단말기(110)의 위치가 특정 구역 B에 위치한 것으로 통합저장한다.
도 5는 본 실시예에 따른 AP 위치 정보 테이블을 설명하기 위한 예시도이다.
본 실시예에 따른 AP 위치 정보 테이블은 AP 기반 측위부(240)에서 제 2 추정 위치값을 산출하기 위해 데이터베이스(260)에 기 저장된 정보 테이블을 말한다. 더 자세히 설명하자면, AP 기반 측위부(240)에서 AP 전파 환경정보에 포함된 AP 식별정보를 확인하고, 확인된 AP 식별정보를 AP 위치 정보 테이블에 대입하여 AP의 위치를 확인할 수 있다. 예컨대, AP 기반 측위부(240)에서 AP 식별정보인 맥 어드레스가 00:11:33:11:3e:11인 정보를 AP 위치 정보 테이블에 대입하면, S*T AP1이라는 장치를 확인할 수 있고, S*T AP1이 특정구역 A의 좌표값이 (1, 10)인 위치에 구비되어 있는 것을 확인할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예은 분야에 적용되어, 실내에서 단말기의 위치를 측위하기 위해 전송기 또는 AP로부터 전파 환경정보를 수신하고, 수신된 전파 환경정보에 근거하여 삼각 측량 방식 또는 수신 신호 세기 방식 등과 같은 측위 방식을 이용하여 단말기 추정 위치값을 산출하고, 산출된 단말기 추정 위치값을 기 저장된 특정 구역에 매핑하여 단말기의 위치를 통합저장하는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
110: 단말기 120: 전송기
130: AP 140: 실내측위장치
210: 수신부 220: 신호 확인부
230: 전송기 기반 측위부 240: AP 기반 측위부
242: AP 식별정보 확인부 244: 위치 확인부
250: 측위 통합부 260: 데이터베이스

Claims (10)

  1. 건물 내부의 실내 지역을 하나 이상의 특정 구역으로 구분하며, 상기 특정 구역을 상기 특정 구역에 해당하는 각각의 모서리 좌표값으로 식별하여 저장하는 데이터베이스;
    통신 단말기와 신호를 송수신하는 전송기로부터 생성된 전송기 전파 환경정보와 상기 통신 단말기와 신호를 송수신하는 AP로부터 생성된 AP 전파 환경정보 중 적어도 하나 이상의 전파 환경정보를 수신하는 수신부;
    상기 전송기 전파 환경정보를 기반으로 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 1 추정 위치값을 산출하는 전송기 기반 측위부;
    상기 AP 전파 환경정보를 기반으로 상기 AP 식별정보를 확인한 후 상기 AP 식별정보를 상기 데이터베이스에 기 저장된 AP 위치 정보 테이블에 대입하여 상기 AP의 위치를 측위하고, 상기 AP의 위치에 따른 수신신호 세기정보(RSSI: Received Signal Strength Indication)에 대응하는 가중치를 반영하여 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출하는 AP 기반 측위부; 및
    상기 제 1 추정 위치값 및 상기 제 2 추정 위치값을 상기 특정 구역에 매핑하여 통합저장하는 측위 통합부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내측위장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터베이스는,
    상기 특정 구역에 AP 식별정보를 매핑하여 저장하는 것을 특징으로 하는 실내측위장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신부에 수신된 신호가 전송기 전파 환경정보인지 AP 전파 환경정보인지 여부를 확인하는 신호 확인부
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 실내측위장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송기 기반 측위부는,
    상기 통신 단말기와 상기 전송기 간의 신호 도달 시각차 정보, 전송기 식별정보, 신호전송시간 정보 및 신호 세기정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 상기 전송기 전파 환경정보 중 상기 신호 도달 시각차 정보를 이용한 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식으로 상기 통신 단말기에 대한 제 1 추정 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 실내측위장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 실내측위장치가 실내 측위를 하는 방법에 있어서,
    통신 단말기와 신호를 송수신하는 전송기로부터 생성된 전송기 전파 환경정보와 상기 통신 단말기와 통신하는 AP로부터 생성된 AP 전파 환경정보 중 적어도 하나 이상의 전파 환경정보를 수신하는 전파 환경정보 수신 과정;
    상기 전송기 전파 환경정보를 기반으로 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 1 추정 위치값을 산출하는 전송기 기반 측위 과정;
    상기 AP 전파 환경정보를 기반으로 상기 AP 식별정보를 확인한 후 상기 AP 식별정보를 데이터베이스에 기 저장된 AP 위치 정보 테이블에 대입하여 상기 AP의 위치를 측위하고, 상기 AP의 위치에 따른 수신신호 세기정보(RSSI: Received Signal Strength Indication)에 대응하는 가중치를 반영하여 상기 통신 단말기의 추정 위치인 제 2 추정 위치값을 산출하는 AP 기반 측위 과정; 및
    상기 제 1 추정 위치값 및 상기 제 2 추정 위치값을 기 설정된 특정 구역에 매핑하여 저장하는 측위 통합 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전송기 기반 측위 과정은,
    TDoA(Time Difference of Arrival) 방식을 이용하여 상기 제 1 추정 위치값을 산출하는 것을 특징으로 하는 실내 측위 방법.
  10. 삭제
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