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KR20110131781A - 위치정보의 정확도 확인방법 및 장치 - Google Patents

위치정보의 정확도 확인방법 및 장치 Download PDF

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KR20110131781A
KR20110131781A KR1020100051400A KR20100051400A KR20110131781A KR 20110131781 A KR20110131781 A KR 20110131781A KR 1020100051400 A KR1020100051400 A KR 1020100051400A KR 20100051400 A KR20100051400 A KR 20100051400A KR 20110131781 A KR20110131781 A KR 20110131781A
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KR
South Korea
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location information
information
user terminal
accuracy
gps
Prior art date
Application number
KR1020100051400A
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English (en)
Inventor
오지헌
홍현수
신계중
박경하
박성민
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US13/118,754 priority patent/US20110291884A1/en
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Abstract

본 발명에 따른 위치정보의 정확도 확인방법은 GPS로부터 사용자 단말의 GPS 위치정보를 수신하고, 상기 사용자 단말의 GPS 음영지역에 진입 여부를 확인하는 과정과, 상기 사용자 단말의 이동 속도 및 이동 방향을 포함하는 단말이동정보를 확인하고, GPS 음영지역에서, 상기 단말이동정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치정보를 추정하는 과정과, 상기 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 오차 정보 및 사용자 단말의 이동속도를 포함하는 위치보조정보를 확인하는 과정과, 상기 위치보조정보에 기초하여, 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정확도를 확인하는 과정을 포함한다.

Description

위치정보의 정확도 확인방법 및 장치{METHOD FOR PRESUMING ACCURACY OF LOCATION INFORMATION AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 항법(navergation) 기술에 관한 것으로써, 특히 GPS 음영지역에서 추정된 위치의 정확도를 확인하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 보행자 항법 시스템은 GPS로부터 제공되는 GPS 위치정보를 이용한다. 그러나, 사용자가 GPS 신호를 받을 수 없는 음영지역으로 진입하게 되면, 음영지역에 진입하기 전의 유효한 GPS 위치정보를 기준으로, 음영지역에서의 위치를 추정한다.
종래의 보행자 항법 시스템은 사용자가 음영지역을 모두 통과하여 GPS 위치정보가 다시 유효해질 때까지, 즉 사용자가 음영지역에 위치하는 동안 PDR(Pedestrian Dead Reckoning)방식에 의해 추정된 위치정보를 제공하거나 또는 보행자가 음영지역에 진입한 후부터 정해진 시간 및 거리를 기준으로 사용자에게 제한적인 위치정보만을 제공한다.
PDR 방식의 위치 측정 기술은 이전 위치 정보를 이용하여 상대적인 자기 위치 및 진행 방향을 알아낼 수 있는 기술로서, 통상적으로 지자기 센서와 같이 단말기의 헤딩 방향을 감지하는 센서와, 가속도 센서와 같이 단말기의 직선운동을 감지하는 센서를 이용하여 이동체의 이동거리와 진행방향을 추정하는 기술이다.
PDR 방식은 사용자의 이동거리와 진행방향을 추정하는 것이므로, 주변환경 변화, 이동 시간, 이동 속도, 단말기 이동 상태 및 센서 오차 등에 따라 위치정보에 오차가 발생할 수 있다. 그러나, PDR 방식은 전술한 오차를 고려하지 않고 음영지역 내에서의 위치정보를 추정하므로, 음영지역에서의 위치정보의 신뢰성이 낮은 문제가 있다.
본 발명은 전술한 점을 고려하여 안출된 것으로써, 음영지역에서의 위치정보를 직관적으로 확인할 수 있는 정확도를 제공하는 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 음영지역에서 추정된 위치정보와 상기 위치정보의 정확도를 고려하여, 신뢰성이 높은 위치정보를 제공하는 방법 및 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 음영지역에서 실내 위치정보를 확인하는 실내 위치정보 확인모듈의 전환 기준이 되는 정확도를 제공하는 방법 및 장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 위치정보의 정확도 확인방법은 GPS로부터 사용자 단말의 GPS 위치정보를 수신하고, 상기 사용자 단말의 GPS 음영지역에 진입 여부를 확인하는 과정과, 상기 사용자 단말의 이동 속도 및 이동 방향을 포함하는 단말이동정보를 확인하고, GPS 음영지역에서, 상기 단말이동정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치정보를 추정하는 과정과, 상기 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 오차 정보 및 사용자 단말의 이동속도를 포함하는 위치보조정보를 확인하는 과정과, 상기 위치보조정보에 기초하여, 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정확도를 확인하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 위치정보의 정확도 확인장치는 GPS로부터 사용자 단말의 GPS 위치정보를 수신하고, 상기 사용자 단말의 GPS 음영지역에 진입 여부를 확인하는 음영지역 판단부와, 상기 사용자 단말의 이동 속도 및 이동 방향을 포함하는 단말이동정보를 확인하고, GPS 음영지역에서, 상기 단말이동정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치정보를 추정하는 위치정보 추정부와, 상기 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 오차 정보 및 사용자 단말의 이동속도를 포함하는 위치보조정보를 확인하고, 상기 위치보조정보에 기초하여, 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정확도를 확인하는 정확도 추정부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 사용자 단말은 GPS로부터 사용자 단말의 GPS 위치정보를 확인하는 GPS모듈을 포함하는 위치정보 확인모듈과, 음영지역에서의 위치정보 및 상기 위치정보의 정확도를 추정하는데 요구되는 가속도 정보 및 방위각 정보를 감지하는 센서부와, 상기 사용자 단말의 GPS 음영지역에 진입 여부를 확인하고, GPS 음영지역에서 상기 사용자 단말의 위치정보를 추정하고, 상기 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 오차 정보 및 사용자 단말의 이동속도를 포함하는 위치보조정보를 확인하고, 상기 위치보조정보에 기초하여 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정확도를 확인하는 제어부와, 상기 위치정보 확인모듈 및 제어부로부터 생성되는 GPS 위치정보, 상기 추정된 위치정보, 및 정확도를 저장하는 메모리와, 상기 미리 정해진 주기마다 동작 이벤트 신호를 발생시켜, 상기 센서부 및 제어부에 제공하는 타이머를 포함한다.
본 발명의 위치정보의 정확도 확인방법 및 장치에 따르면, 음영지역에서 제공되는 위치정보의 신뢰성을 사용자가 직관적으로 확인할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명의 위치정보의 정확도 확인방법 및 장치는 음영지역에서 신뢰성이 높은 위치정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 위치정보의 정확도 확인방법 및 장치는 음영지역에서 실내 위치정보를 확인하는 실내 위치정보 확인모듈의 전환 기준이 되는 정확도를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 구성을 도시하는 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말에 구비된 제어부의 상세 구성을 도시하는 블록도,
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에서 사용자 단말의 이동 상태를 예시하는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치정보의 정확도 확인방법의 순서를 도시하는 흐름도,
도 5는 도 4의 421단계의 상세 순서를 도시하는 흐름도.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
본 발명에서 GPS 위치정보는 GPS(global positioning system)로부터 제공되는 데이터를 통해 사용자 단말의 위치를 나타하는 정보를 지시하고, 위치정보는 가속도 센서와 지자기 센서로부터 제공되는 정보를 사용하여 추정된 사용자 단말의 위치정보를 지시한다. 또한, 본 발명에서 실내 위치정보는 WPS(Wi-Fi Positioning System) 모듈 및 이동통신망의 셀 기반의 위치정보를 제공하는 셀 기반 위치정보 제공모듈, 블루투스(Blootooth), 지그비(ZigBee), 적외선 센서, 초음파 센서, 및 RFID 센서 등을 이용하여 사용자 단말의 위치정보를 제공하는 센서 기반의 위치정보 제공모듈 등을 통해 확인된 사용자 단말의 위치를 나타내는 정보를 지시한다.
그리고, 본 발명에서 정확도는 상기 추정된 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정보로서, 정확도가 클수록 누적 오차 값이 크며, 정확도가 작을수록 누적 오차 값이 작다. 따라서, 본 발명에서 상기 위치정보의 정확도가 크면 상기 위치정보의 신뢰성이 낮으며, 상기 위치정보의 정확도가 작으면 상기 위치정보의 신뢰성이 높은 것을 지시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 사용자 단말은 위치정보 확인모듈(11), 외부 입력부(12), 디스플레이(13), 센서부(14), 제어부(15), 메모리(16), ROM(17), 및 타이머(18)를 포함함다.
위치정보 확인모듈(11)은 GPS(global positioning system)로부터 위치정보를 수신하여 제공하는 GPS모듈을 구비한다.
나아가, 위치정보 확인모듈(11)은 Wi-Fi로 들어오는 무선 AP의 정보를 이용해서 위치정보를 확인하는 WPS(Wi-Fi Positioning System) 모듈 및 이동통신망의 셀 기반의 위치정보를 제공하는 셀 기반 위치정보 제공모듈을 포함할 수 있으며, 더 나아가 블루투스(Blootooth), 지그비(ZigBee), 적외선 센서, 초음파 센서, 및 RFID 센서 등을 이용하여 사용자 단말의 위치정보를 제공하는 센서 기반의 위치정보 제공모듈을 포함할 수도 있다.
외부 입력부(12)는 사용자로부터 전화 번호 또는 문자를 입력받기 위한 장치로써, 숫자 및 문자 정보를 입력하기 위한 키들 및 각종 기능을 설정하기 위한 기능키들을 구비하며, 이의 입력 신호를 제어부(15)로 출력한다.
디스플레이(13)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등과 같은 표시장치로 이루어질 수 있으며, 제어부(15)의 제어 하에 해당 단말기의 각종 동작 상태에 대한 메시지를 비롯하여, 어플리케이션의 구동에 따라 발생되는 데이터, 예컨대 위치정보나 지도 등을 표시한다.
센서부(14)는 음영지역에서의 위치정보 및 상기 위치정보의 정확도를 추정하는데 필요한 정보를 감지한다. 상기 센서부(14)는 사용자 단말의 이동 속도를 검출하기 위해 사용자 단말의 가속도 정보를 감지하는 가속도 센서, 사용자의 이동 방향을 추정하는데 필요한 방위각 정보를 감지하는 위한 지자기 센서, 사용자의 고도 정보를 감지하는 고도계 센서, 및 각속도 정보를 감지하는 자이로 센서를 포함할 수 있다.
제어부(15)는 상기 각 기능부들의 동작을 총괄적으로 제어하여 사용자 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(15)는 외부 입력부(12)를 통해 입력된 번호 및 메뉴 선택 신호에 따른 처리를 수행하고, 위치정보 확인모듈(11)(특히, GPS 모듈)로부터 제공되는 위치정보를 처리하여 메모리(16)에 저장된 지도와 함께 디스플레이부(13)를 통해 출력하게 된다.
또한, 제어부(15)는 상기 GPS 모듈로부터 제공되는 위치정보의 수신감도를 확인하여, 사용자 단말이 음영지역에 위치하는지를 판단한다. 그리고 제어부(15)는 사용자 단말이 음영지역에 위치하는 것으로 판단함에 따라, 미리 정해진 주기마다 상기 센서부(14)로부터 제공되는 정보를 사용하여 위치정보를 추정하고, 상기 미리 정해진 주기에 맞추어 상기 추정된 위치정보의 정확도를 추정한다. 이렇게 제어부(15)에서 추정된 위치정보 및 정확도는 메모리(108)에 저장된다.
한편, ROM(17)은 상기 센서부(14)에 포함된 적어도 하나의 센서의 정보, 센서의 허용오차, 및 센서의 오프셋(offset) 정보 등을 저장하게 되며, 제어부(15)는 상기 위치정보 또는 정확도를 추정함에 있어서, ROM(17)에 저장된 상기 센서와 관련된 정보를 센서에서 감지된 값들을 보상하는데 사용한다.
상기 타이머(18)는 위치정보 및 정확도를 추정하는데 필요한 상기 미리 정해진 주기마다 이벤트를 발생시켜, 상기 제어부(15)의 동작 타이밍을 제공한다. 그리고, 상기 센서부(14)는 위치정보 및 정확도를 추정하는데 필요한 정보를 제공하면 충분하다. 따라서, 상기 센서부(14)에서 불필요하게 전력이 소모되는 것을 방지하기 위하여, 상기 센서부(14)는 상기 타이머(18)로부터 동작 타이밍을 제공받아, 미리 정해진 주기마다 위치정보 및 정확도를 추정하는데 필요한 정보를 감지하여 제어부(15)에 제공한다.
버스(19)는 상기 제어부(15)를 비롯한 각 기능부를 연결하는 인터페이스(예컨대, I2C, UART(Universal asynchronous receiver/transmitter), SPI(System Packet Interface))를 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말에 구비된 제어부의 상세 구성을 도시하는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 구비되는 제어부(150)는 음영지역 판단부(151), 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 위치정보 선택부(157), 및 어플리케이션 처리부(159)를 구비한다.
음영지역 판단부(151)는 상기 위치정보 확인모듈(11) 내의 상기 GPS 모듈로부터 제공되는 위치정보의 수신감도, 예컨대 사용 가능한 GPS 위성의 개수 및 수신 세기값 등을 제공받고, 상기 위치정보의 수신감도를 확인하여 상기 사용자 단말이 음영지역에 위치하는지를 판단한다. 그리고, 음영지역 판단부(151)는 상기 사용자 단말이 음영지역에 위치하는 것으로 확인되면, 상기 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157)의 동작이 개시되도록, 동작 개시를 지시하는 제어신호(Ctrl)를 출력한다.
상기 위치정보 추정부(153) 및 정확도 추정부(155)가 미리 정해진 주기마다 동작할 수 있도록, 음영지역 판단부(151)는 제어신호(Ctrl)를 상기 타이머(도 1의 18)에도 제공한다. 그리고, 상기 위치정보 추정부(153) 및 정확도 추정부(155)로 위치정보 및 정확도 추정에 필요한 정보가 제공될 수 있도록, 음영지역 판단부(151)는 상기 센서부(14)에도 상기 제어신호(Ctrl)를 제공한다.
결국, 음영지역 판단부(151)의 제어신호(Ctrl)를 통해, 상기 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 위치정보 선택부(157), 센서부(14) 및 타이머(18)가 개시된다.
나아가, 상기 타이머(18)가 미리 정해진 주기마다 동작 이벤트 신호를 상기 센서부(14), 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157)로 제공함으로써, 상기 센서부(14)는 상기 미리 정해진 주기마다 상기 위치정보 및 정확도 추정에 필요한 정보를 위치정보 추정부(153) 및 정확도 추정부(155)에 제공하고, 위치정보 추정부(153) 및 정확도 추정부(155)는 상기 미리 정해진 주기마다 상기 위치정보 및 정확도를 추정하게 된다.
한편, 위치정보 확인모듈(11)의 GPS 모듈이 음영지역에 진입하기 전에 획득한 GPS 위치정보를 메모리(16)에 저장하므로, 위치정보 추정부(153)는 상기 메모리(16)에 저장된 상기 GPS 위치정보를 기반으로, 음영지역에서 이동하는 사용자의 상대위치를 계산하여 위치를 추정해 나간다.
구체적으로, 위치정보 추정부(153)는 미리 정해진 주기마다 상기 센서부(14)부의 가속도 센서와 지자기 센서로부터 제공되는 정보를 이용하여 사용자 단말의 이동 속도 및 이동 방향을 포함하는 단말이동정보를 확인한다. 즉, 위치정보 추정부(153)는 상기 가속도 센서부터의 정보를 통해 사용자 단말의 이동 상태 판단 및 보행자의 이동 속도를 계산하고, 지자기 센서로부터 정보를 통해 상기 지자기 센서 데이터의 유효성 및 방위각 정보를 획득한다. 그리고, 위치정보 추정부(153)는 상기 메모리(16)에 저장된 상기 GPS 위치정보에 상기 추정된 사용자의 진행방향에 대한 방위각 정보 및 이동 속도 정보를 반영하여 현재 사용자의 위치정보를 추정한다.
나아가, 위치정보 추정부(153)는 상기 ROM(17)에 저장된 센서의 Offset 정보, 허용오차 정보 등을 반영하여, 가속도 센서와 지자기 센서로부터 정보를 보정할 수 있다.
정확도 추정부(155)는 기본적으로 사용자의 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 데이터 유효성, 및 사용자(또는 사용자 단말)의 이동 속도를 포함하는 위치보조정보를 고려하여, 오차 반영 임계값을 설정하고, 상기 추정된 위치정보의 정확도를 추정한다.
사용자 단말의 이동 상태는 사용자 단말이 지표면에 평행하게 놓인 상태인지 또는 사용자 단말이 지표면에 수직방향으로 놓인 상태인지를 지시한다. 사용자 단말이 지표면에 평행하게 놓인 상태인 경우 지자기센서로부터 획득한 방위각 정보는 상대적으로 오차가 크지 않지만, 사용자 단말이 지표면에 수직방향으로 놓인 상태인 경우 지자기센서로부터 획득한 방위각 정보는 상대적으로 오차가 크다. 따라서, 사용자 단말의 이동 상태에 따라, 오차율을 다르게 적용한다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에서, 사용자 단말이 지표면에 평행하게 놓인 상태는, 반드시 사용자 단말이 지표면에 평행하게 놓인 상태를 지시하는 것은 아니며, 사용자 단말에 구비된 지자기 센서의 방위각의 오차를 확인하기 위한 것으로써, 사용자 단말이 지표면에 평행에 근접하에 놓인 상태를 포함하여 지시한다. 이와 유사하게, 본 발명의 일 실시예에서, 사용자 단말이 지표면에 수직하게 놓인 상태도, 반드시 사용자 단말이 지표면에 수직하게 놓인 상태를 지시하는 것은 아니며, 사용자 단말이 지표면에 수직에 근접하에 놓인 상태를 포함하여 지시한다.
예컨대, 도 3a는 지표면에 평행하게 놓인 상태의 사용자 단말을 예시한다. 즉, 사용자 단말(300)의 디스플레이(301)가 지표면에 평행하게 위치하면, 사용자의 이동에 따라 사용자 단말(300)은 x축 또는 y축 방향으로 이동하게 되며, x축 또는 y축 방향의 가속도 값이 z축 가속도 값에 비하여 상대적으로 큰 값을 갖게 될 수 있다. 이에 반하여, 도 3b와 같이 사용자 단말(300)의 디스플레이(301)가 지표면에 수직하게 놓인 상태인 경우, 사용자 단말(300)은 사용자의 이동에 따라 x축 또는 z축 방향으로 이동하게 되어, x축 또는 z축 방향의 가속도 값이 y축 가속도 값에 비하여 상대적으로 큰 값을 갖게 될 수 있다. 이에 따라, 정확도 추정부(155)는 사용자 단말의 이동 상태를 상기 가속도 센서를 통해서 감지된 x, y, z축의 가속도 값을 산출하여 판단할 수 있다.
한편, 지구의 자기를 감지하여 방위각 정보를 출력하는 지자기 센서는 상기 지자기 센서가 놓여진 환경의 전자기장의 상태에 따라, 방위각 정보에 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 정확도 추정부(155)는 지자기 센서의 현재 상태를 실시간으로 파악하여 지자기 센서에서 출력되는 데이터의 유효성을 확인하고, 정확도 계산 시 상태에 따라 오차율을 다르게 적용한다.
속도가 높을수록 사용자의 사용자 단말이 이동한 거리가 크게 되고 만큼 실제 사용자의 사용자 단말이 이동한 이동거리의 차이가 발생하게 되므로 속도에 따라 오차율을 다르게 적용할 수 있다. 이에 따라, 정확도 추정부(155)는 가속도 센서를 이용하여 사용자의 사용자 단말의 이동속도를 측정하고, 상기 이동속도에 따라 오차율을 다르게 설정한다.
또한, 사용자 단말이 연속적으로 이동되거나 또는 소정거리 이동 후 정지상태를 유지할 수도 있으므로, 상기 위치보조정보는 이동속도의 분산값을 더 포함할 수 있다. 그리고, 정확도 추정부(155)는 이동속도의 분산값을 더 확인하고, 상기 이동속도의 분산값을 이용하여, 사용자 단말이 연속적으로 이동 시, 이동속도의 오차율을 보정할 수 있다.
상기 위치정보를 추정하는 미리 정해진 주기가 길면 길수록 센서들로부터 획득한 정보들을 즉각 반영하지 못하고 일정시간 동안 누적된 정보들의 평균값이 반영되므로 추정 위치의 오차는 커지게 된다. 따라서, 상기 위치보조정보는 미리 정해진 주기의 길이를 더 포함할 수 있으며, 상기 정확도 추정부(155)는 미리 정해진 주기의 길이를 더 확인하고, 상기 미리 정해진 주기의 길이에 따라 오차율을 다르게 설정한다.
상기 위치보조정보는 상기 센서부(14)에 포함된 센서들의 오차를 더 포함할 수 있으며, 상기 정확도 추정부(155)는 상기 센서들의 오차를 더 반영하여, 정확도를 추정할 수 있다. 또한, 상기 정확도 추정부(155)는 사용자의 이동이 검출되지 않는 상황(예컨대, 엘리베이터, 에스컬레이터 등)에서도 추정 위치의 오차를 증가시키기 위해, 사용자의 이동시간을 더 반영하여 정확도를 추정할 수도 있다. 따라서, 상기 위치보조정보는 사용자의 이동시간을 더 포함할 수 있다. 나아가, 정확도 추정부(155)는 자이로 센서의 각속도 정보의 변화값을 확인하여, 주변환경에 따라 급격하게 하는 지자기센서의 방위각 정보를 보정할 수 있으며, 더 나아가, 음영지역에서 보행자가 엘리베이터, 에스컬레이터, 계단 등을 이용하여 이동 시 발생하는 높이 변화 성분을 측정하기 위하여, 정확도 추정부(155)는 고도센서로부터의 고도 정보를 확인하여, 사용자의 높이 변화에 대한 오차 성분을 반영할 수 있다. 이에 따라, 상기 위치보조정보는 상기 각속도 정보의 변화값 및/또는 고도 정보르 ㄹ더 포함할 수 있다.
한편, 위치정보 선택부(157)는 음영지역 판단부(151)로부터 사용자의 위치가 음영지역임을 지시하는 제어신호(Ctrl)가 수신되지 않을 경우에는 GPS모듈로부터 수신되는 GPS 위치정보를 어플리케이션 처리부(159)로 제공한다. 그리고, 음영지역 판단부(151)로부터 사용자의 위치가 음영지역임을 지시하는 제어신호(Ctrl)가 수신되면, 상기 위치정보 추정부(153)로부터 수신되는 위치정보를 어플리케이션 처리부(159)로 제공한다.
나아가, 위치정보 선택부(157)는 상기 정확도 추정부(155)로부터 수신된 정확도를 사용하여, 상기 위치정보 추정부(153)를 통해 추정된 위치정보를 사용할 것인지 여부를 결정한다. 예컨대, 위치정보 선택부(157)는 상기 정확도 추정부(155)로부터 수신된 정확도가 미리 정해진 임계값보다 클 경우, 현재 추정된 상기 위치정보를 사용하지 않고, 이전에 추정된 위치정보를 제공하거나, 위치정보 확인모듈(11)에 마련된 실내 위치정보 제공모듈, 예컨대 WPS모듈, 셀 기반 위치정보 제공모듈, 및 센서 기반의 위치정보 제공모듈 등으로부터 제공되는 위치정보를 제공할 수도 있다.
어플리케이션 처리부(159)는 네비게이션(Navigation) 또는 지오 테깅(Geo-Tagging)등 위치 정보를 이용하는 어플리케이션을 구동하여, 상기 어플리케이션에 의해 생성되는 데이터를 디스플레이(13)에 제공한다. 나아가, 어플리케이션 처리부(159)는 위치정보 선택부(157)에 의해 선택되는 GPS 위치정보 또는 위치정보를 수신하고, 상기 어플리케이션에 의해 생성되는 데이터에 상기 GPS 위치정보 또는 위치정보를 함께 제공할 수 있다. 어플리케이션 처리부(159)는 상기 정확도 추정부(155)에서 제공되는 정보를 더 제공할 수 있다. 이를 위해 상기 어플리케이션 처리부(159)는 상기 정확도를 수치화된 데이터(예컨대, 미터, 걸음 수 등)로 제공하거나 Level Bar, Block, Circle 등의 UI적 요소를 가미하여 제공할 수도 있다. 이에 따라, 사용자는 음영지역에서 추정된 위치정보가 얼마나 신뢰성을 갖는지를 직관적으로 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치정보의 정확도 확인방법의 순서를 도시하는 흐름도이다. 이하, 전술한 구성요소 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치정보의 정확도 확인방법의 진행 순서와 함께, 전술한 구성요소들의 동작 과정을 설명한다.
411단계에서 위치정보 확인모듈(11)에 구비된 GPS모듈은 GPS 위치정보를 확인하고, 상기 GPS 위치정보를 메모리(16)에 저장한다. 이때, GPS모듈은 상기 GPS 위치정보와 함께 수신감도, 예컨대 사용 가능한 GPS 위성의 개수 및 수신 세기값 등을 더 저장할 수 있다.
다음으로, 412단계에서, 제어부(15)의 음영지역 판단부(151)는 상기 메모리에 저장된 수신감도를 확인하여, 사용자 단말이 음영지역에 위치하는지를 확인한다.
412단계에서 음영지역 판단부(151)는 사용자 단말이 음영지역에 위치하지 않으면 414단계를 진행하고, 사용자 단말이 음영지역에 위치하면 415단계를 진행한다.
414단계에서, 음영지역 판단부(151)는 위치정보 선택부(157)로 제어신호(Ctrl)를 전송하여, 상기 GPS 위치정보를 어플리케이션 처리부(159)로 제공한다.
415단계에서, 음영지역 판단부(151)는 현재 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157) 등의 동작이 개시되어 있는지를 확인한다.
위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157)가 개시되어 있지 않으면, 현재 음영지역에서 위치정보의 추정이 진행되고 있지않은 상태로써, 416단계를 진행한다. 416단계에서는, 위치정보를 미리 정해진 주기마다 확인하기 위한 타이머(18), 센서부(14), 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157) 등에 동작 개시를 지시하는 제어신호(Ctrl)를 출력한다. 이에 따라, 타이머(18), 센서부(14), 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157) 등의 동작이 개시된다.
위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157)가 개시되어 있지 않으면, 현재 음영지역에서 위치정보의 추정이 진행되고 있는 상태로써, 타이머(18), 센서부(14), 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157) 등이 동작되고 있으므로, 416단계를 진행하지 않고 417단계로 진행한다.
한편, 타이머(18)는 미리 정해진 주기마다 위치정보 확인을 위한 동작 이벤트 신호를 발생시키게 되는데, 상기 동작 이벤트 신호는 센서부(14), 위치정보 추정부(153), 정확도 추정부(155), 및 위치정보 선택부(157) 등에 제공된다. 따라서, 417단계에서 타이머(18)로부터의 동작 이벤트 신호가 발생되면, 위치정보를 추정하는 418 내지 424단계를 진행하게 된다. 타이머(18)가 미리 정해진 주기마다 동작 이벤트 신호를 발생시킴에 따라, 417 내지 424단계는 위치정보의 확인이 종료될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
418단계에서, 타이머(18)로부터의 동작 이벤트 신호가 센서부(14)에 입력됨에 따라, 센서부의 동작이 수행되어, 음영지역에서의 위치정보 및 상기 위치정보의 정확도를 추정하는데 필요한 정보를 감지한다. 예컨대, 센서부(14)에 구비된 사용자 단말의 이동 속도를 검출하기 위해 사용자 단말의 가속도 정보를 감지하는 가속도 센서, 사용자의 이동 방향을 추정하는데 필요한 방위각 정보를 감지하는 위한 지자기 센서, 사용자의 고도 정보를 감지하는 고도계 센서, 및 각속도 정보를 감지하는 자이로 센서가 동작되어 각 센서의 측정값을 확인하고, 상기 측정값을 상기 제어부(15)의 위치정보 추정부(153) 및 정확도 추정부(155)에 제공한다.
419단계에서, 위치정보 추정부(153)는 미리 정해진 주기마다 상기 센서부(14)부의 가속도 센서와 지자기 센서로부터 제공되는 정보를 이용하여 사용자 단말의 이동 속도 및 이동 방향을 포함하는 단말이동정보를 확인한다. 즉, 위치정보 추정부(153)는 상기 가속도 센서부터의 정보를 통해 사용자 단말의 이동 상태 판단 및 보행자의 이동 속도를 계산하고, 지자기 센서로부터 정보를 통해 상기 지자기 센서 데이터의 유효성 및 방위각 정보를 획득한다. 그리고, 위치정보 추정부(153)는 상기 메모리(16)에 저장된 상기 GPS 위치정보에 상기 추정된 사용자의 진행방향에 대한 방위각 정보 및 이동 속도 정보를 반영하여 현재 사용자의 위치정보를 추정한다.
이때, 위치정보 추정부(153)는 상기 ROM(17)에 저장된 센서의 Offset 정보, 허용오차 정보 등을 반영하여, 가속도 센서와 지자기 센서로부터 정보를 보정할 수 있다.
420단계에서, 정확도 추정부(155)는 기본적으로 사용자의 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 데이터 유효성, 및 사용자(또는 사용자 단말)의 이동 속도를 포함하는 위치보조정보를 고려하여, 오차 반영 임계값을 설정하고, 상기 추정된 위치정보의 정확도를 추정한다. 또한, 정확도 추정부(155)는 이동속도의 분산값, 상기 위치정보를 추정하는 미리 정해진 주기, 센서부(14)에 포함된 센서들의 오차, 사용자의 이동시간, 자이로 센서의 각속도 정보의 변화값, 고도센서의 고도 정보 중, 선택된 어느 하나의 정보 또는 둘 이상의 정보를 더 사용하여 상기 정확도를 추정할 수도 있다.
421단계에서, 위치정보 선택부(157)는 위치정보 추정부(153) 및 정확도 추정부(155)로부터 각각 위치정보 및 정확도를 수신하고, 상기 정확도를 사용하여, 상기 위치정보 사용할 것인지 여부를 결정한다. 예컨대, 위치정보 선택부(157)는 상기 정확도 추정부(155)로부터 수신된 정확도가 미리 정해진 임계값보다 클 경우, 현재 추정된 상기 위치정보를 사용하지 않고, 이전에 추정된 위치정보 또는 GPS모듈에 의해 이전에 저장된 GPS 위치정보를 어플리케이션 처리부(159)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 어플리케이션 처리부(159)는 네비게이션(Navigation) 또는 지오 테깅(Geo-Tagging)등 위치 정보를 이용하는 어플리케이션을 구동하여, 상기 어플리케이션에 의해 생성되는 데이터와 함께, 상기 GPS 위치정보 또는 위치정보를 제공할 수 있다.
나아가, 위치정보 선택부(157)는 위치정보와 함께 상기 정확도를 어플리케이션 처리부(159)로 제공할 수도 있다. 예컨대, 상기 어플리케이션 처리부(159)는 상기 정확도를 수치화된 데이터(예컨대, 미터, 걸음 수 등)로 제공하거나 Level Bar, Block, Circle 등의 UI적 요소를 가미하여 제공할 수도 있다. 이에 따라, 사용자는 음영지역에서 추정된 위치정보가 얼마나 신뢰성을 갖는지를 직관적으로 확인할 수 있다.
더 나아가, 위치정보 선택부(157)가 상기 정확도를 기반으로 위치정보의 사용여부를 확인하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 이에 대한 대안으로써, 위치정보 선택부(157)는 상기 정확도를 기반으로, 위치정보 확인모듈(11)에 마련된 실내 위치정보 제공모듈, 예컨대 WPS모듈, 셀 기반 위치정보 제공모듈, 및 센서 기반의 위치정보 제공모듈 중, 적어도 어느 하나의 모듈로부터 제공되는 위치정보를 제공할 수도 있다.
도 5는 도 4의 421단계의 상세 순서를 도시하는 흐름도이다. 이하, 도 5를 참조하여, 421단계의 진행 순서를 구체적으로 설명함으로써 위치정보 선택부의 동작을 설명한다.
511단계에서, 위치정보 선택부(157)는 상기 정확도가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 큰 값을 갖는지를 확인한다. 상기 정확도가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크면, 위치정보의 누적 오차가 큰 값을 갖는 것이므로, 위치정보의 신뢰성이 높지 않다. 이와 반대로, 상기 정확도가 미리 정해진 임계값과 같거나 작으면, 위치정보의 누적 오차가 작은 값을 갖는 것이므로, 상대적으로 위치정보의 신뢰성이 높을 수 있다. 따라서, 위치정보 선택부(157)는 상기 정확도가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크면, 상기 추정된 위치정보를 사용하지 않고, 실내 위치정보 제공모듈로부터 측정되는 실내위치정보를 확인하는 과정(512 내지 518단계)을 진행한다. 그리고, 위치정보 선택부(157)는 상기 정확도가 미리 정해진 임계값과 같거나 작으면, 520단계로 진행하여, 상기 추정된 위치정보를 상기 어플리케이션 처리부(159)에 제공하며 상기 어플리케이션 처리부(159)는 상기 추정된 위치정보를 사용자에게 제공한다.
512단계에서, 위치정보 선택부(157)는 위치정보 확인모듈(11)에 마련된 실내 위치정보 제공모듈이 동작 여부를 확인한다. 상기 실내 위치정보 제공모듈이 동작하지 않고 있으면 513단계를 통해 상기 실내 위치정보 제공모듈로 동작 개시를 지시하는 신호를 제공하여, 상기 실내 위치정보 제공모듈의 동작을 활성화한다.
실내 위치정보를 제공하기까지는 소정시간이 소요되므로, 상기 실내 위치정보 제공모듈이 활성화되더라도, 실내 위치정보가 바로 제공되지 않을 수도 있다. 이에 따라, 514단계에서, 위치정보 선택부(157)는 상기 실내 위치정보 제공모듈이 상기 실내 위치정보를 제공할 수 있는 상태인지를 확인한다.
상기 실내 위치정보 제공모듈이 상기 실내 위치정보를 제공할 수 있는 상태이면 515단계를 진행하고, 상기 실내 위치정보 제공모듈이 상기 실내 위치정보를 제공하지 못하는 상태이면 520단계를 진행한다.
515단계에서, 위치정보 선택부(157)는 상기 실내 위치정보 제공모듈이 제공하는 상기 실내 위치정보를 확인하고, 상기 실내 위치정보를 어플리케이션 처리부(159)로 제공한다. 이에 따라, 516단계에서, 어플리케이션 처리부(159)는 네비게이션(Navigation) 또는 지오 테깅(Geo-Tagging)등 위치 정보를 이용하는 어플리케이션을 구동하여, 상기 어플리케이션에 의해 생성되는 데이터와 함께, 상기 실내 위치정보를 제공한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (19)

  1. 위치정보를 확인하는 방법에 있어서,
    GPS로부터 사용자 단말의 GPS 위치정보를 수신하고, 상기 사용자 단말의 GPS 음영지역에 진입 여부를 확인하는 과정과,
    상기 사용자 단말의 이동 속도 및 이동 방향을 포함하는 단말이동정보를 확인하고, GPS 음영지역에서, 상기 단말이동정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치정보를 추정하는 과정과,
    상기 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 오차 정보 및 사용자 단말의 이동속도를 포함하는 위치보조정보를 확인하는 과정과,
    상기 위치보조정보에 기초하여, 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정확도를 확인하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사용자 단말의 이동 상태는,
    사용자 단말이 지표면에 평행하게 놓인 상태인지 또는 사용자 단말이 지표면에 수직방향으로 놓인 상태인지를 지시하는 정보임을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위치보조정보는,
    상기 사용자 이동 속도의 분산값, 단말 위치 추정의 시간차, 상기 GPS 음영지역에서의 이동시간, 자이로 센서의 각속도 변화량, 고도 변화량, 가속도 센서의 오차, 자이로 센서의 오차, 고도 센서의 오차 중, 적어도 하나의 정보 또는 둘 이상이 조합된 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정확도를 미리 정해진 임계값과 비교하는 과정과,
    상기 정확도가 미리 정해진 임계값과 같거나 상대적으로 작으면, 위치정보로서 상기 추정된 위치정보를 제공하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정확도가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크면, GPS 위치정보를 확인하고, 위치정보로서 상기 GPS 위치정보를 제공하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 정확도가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크면, 실내 위치정보 제공모듈로 실내 위치정보를 요청 및 수신하여, 위치정보로서 상기 실내 위치정보를 제공하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인방법.
  7. 제1항에 있어서,
    어플리케이션에 의해 생성되는 데이터와 함께 상기 추정된 위치정보 및 정확도를 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인방법.
  8. 위치정보를 확인하는 장치에 있어서,
    GPS로부터 사용자 단말의 GPS 위치정보를 수신하고, 상기 사용자 단말의 GPS 음영지역에 진입 여부를 확인하는 음영지역 판단부와,
    상기 사용자 단말의 이동 속도 및 이동 방향을 포함하는 단말이동정보를 확인하고, GPS 음영지역에서, 상기 단말이동정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치정보를 추정하는 위치정보 추정부와,
    상기 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 오차 정보 및 사용자 단말의 이동속도를 포함하는 위치보조정보를 확인하고, 상기 위치보조정보에 기초하여, 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정확도를 확인하는 정확도 추정부를 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 위치보조정보는,
    상기 사용자 이동 속도의 분산값, 단말 위치 추정의 시간차, 상기 GPS 음영지역에서의 이동시간, 자이로 센서의 각속도 변화량, 고도 변화량, 가속도 센서의 오차, 자이로 센서의 오차, 고도 센서의 오차 중, 적어도 하나의 정보 또는 둘 이상이 조합된 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인방법.
  10. 제8항에 있어서, 위치정보를 선택하는 위치정보 선택부를 더 포함하며,
    상기 위치정보 선택부는,
    상기 정확도를 미리 정해진 임계값과 비교하고, 상기 정확도가 미리 정해진 임계값과 같거나 상대적으로 작으면, 위치정보로서 상기 추정된 위치정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 위치정보 선택부는,
    상기 정확도가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크면, GPS 위치정보를 확인하고, 위치정보로서 상기 GPS 위치정보를 제공하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 위치정보 선택부는,
    상기 정확도가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크면, 실내 위치정보 제공모듈로 실내 위치정보를 요청 및 수신하여, 위치정보로서 상기 실내 위치정보를 제공하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인장치.
  13. 제1항에 있어서,
    위치정보를 선택하는 위치정보 선택부 및 어플리케이션 데이터를 처리하는 어플리케이션 처리부를 더 포함하며,
    상기 위치정보 선택부는, 상기 추정된 위치정보 및 정확도를 상기 어플리케이션 처리부로 제공하고,
    상기 어플리케이션 처리부는 어플리케이션에 의해 생성되는 데이터와 함께 상기 추정된 위치정보 및 정확도를 제공하는 것을 특징으로 하는 위치정보의 정확도 확인장치.
  14. 사용자 단말에 있어서,
    GPS로부터 사용자 단말의 GPS 위치정보를 확인하는 GPS모듈을 포함하는 위치정보 확인모듈과,
    음영지역에서의 위치정보 및 상기 위치정보의 정확도를 추정하는데 요구되는 가속도 정보 및 방위각 정보를 감지하는 센서부와,
    상기 사용자 단말의 GPS 음영지역에 진입 여부를 확인하고, GPS 음영지역에서 상기 사용자 단말의 위치정보를 추정하고, 상기 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 오차 정보 및 사용자 단말의 이동속도를 포함하는 위치보조정보를 확인하고, 상기 위치보조정보에 기초하여 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정확도를 확인하는 제어부와,
    상기 위치정보 확인모듈 및 제어부로부터 생성되는 GPS 위치정보, 상기 추정된 위치정보, 및 정확도를 저장하는 메모리와,
    상기 미리 정해진 주기마다 동작 이벤트 신호를 발생시켜, 상기 센서부 및 제어부에 제공하는 타이머를 포함함을 특징으로 하는 사용자 단말.
  15. 제14항에 있어서, 상기 위치정보 확인모듈은,
    Wi-Fi로 들어오는 무선 AP의 정보를 이용해서 위치정보를 확인하는 WPS(Wi-Fi Positioning System)모듈, 이동통신망의 셀 기반의 위치정보를 제공하는 셀 기반 위치정보 제공모듈, 및 센서를 이용하여 사용자 단말의 위치정보를 제공하는 센서 기반의 위치정보 제공모듈을 포함함을 특징으로 하는 사용자 단말.
  16. 제14항에 있어서, 상기 센서부는,
    사용자 단말의 가속도 정보를 감지하는 가속도 센서, 사용자 단말의 방위각 정보를 감지하는 위한 지자기 센서, 사용자의 고도 정보를 감지하는 고도계 센서, 및 각속도 정보를 감지하는 자이로 센서를 포함함을 특징으로 하는 사용자 단말.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 사용자 단말의 GPS 음영지역에 진입 여부를 확인하는 음영지역 판단부와,
    상기 사용자 단말의 이동 속도 및 이동 방향을 포함하는 단말이동정보를 확인하고, GPS 음영지역에서, 상기 단말이동정보에 기초하여 상기 사용자 단말의 위치정보를 추정하는 위치정보 추정부와,
    상기 사용자 단말의 이동 상태, 지자기 센서의 오차 정보 및 사용자 단말의 이동속도를 포함하는 위치보조정보를 확인하고, 상기 위치보조정보에 기초하여, 상기 위치정보의 위치 누적 오차를 지시하는 정확도를 확인하는 정확도 추정부를 포함함을 특징으로 하는 사용자 단말.
  18. 제15항에 있어서, 위치정보를 선택하는 위치정보 선택부를 더 포함하며,
    상기 위치정보 선택부는,
    상기 정확도를 미리 정해진 임계값과 비교하고, 상기 정확도가 미리 정해진 임계값과 같거나 상대적으로 작으면, 위치정보로서 상기 추정된 위치정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.
  19. 제18항에 있어서, 상기 위치정보 선택부는,
    상기 정확도가 미리 정해진 임계값보다 상대적으로 크면, 실내 위치정보 제공모듈로 실내 위치정보를 요청 및 수신하여, 위치정보로서 상기 실내 위치정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.
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