KR20170077486A - 위치정보 제공 단말, 위치정보 제공 시스템 및 위치정보 제공 방법 - Google Patents

위치정보 제공 단말, 위치정보 제공 시스템 및 위치정보 제공 방법 Download PDF

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KR20170077486A
KR20170077486A KR1020150187409A KR20150187409A KR20170077486A KR 20170077486 A KR20170077486 A KR 20170077486A KR 1020150187409 A KR1020150187409 A KR 1020150187409A KR 20150187409 A KR20150187409 A KR 20150187409A KR 20170077486 A KR20170077486 A KR 20170077486A
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Abstract

본 발명은 위치정보 제공 단말, 위치정보 제공 시스템 및 위치정보 제공 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 위치정보 제공 단말은 제1 통신 프로토콜을 통해 기준국으로부터 전송되는 GPS 위성의 위치보정정보를 수신하는 보정정보 수신부, 제2 통신 프로토콜을 통해 GPS 수신기로부터 전송되는 위치추적대상의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부, 수신된 위치보정정보에 기초하여 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성하는 위치정보 보정부, 그리고 최종위치정보를 출력하는 위치정보 출력부를 포함한다.

Description

위치정보 제공 단말, 위치정보 제공 시스템 및 위치정보 제공 방법{TERMINAL, SERVER AND METHOD FOR PROVIDING POSITION INFORMATION}
본 발명은 위치정보 제공 단말, 위치정보 제공 시스템 및 위치정보 제공 방법에 관한 것이다.
GPS(Global Positioning System)는 특수한 주파수를 통해 극초단파를 전송하는 위성시스템으로, GPS 수신기는 위성으로부터 신호를 받아 획득한 정보로부터 위치를 출력한다. GPS 시스템은 매우 유용하여 군사적 및 상업적으로 광범위하게 적용되고 있다. 예를 들어, 군사적으로는 타깃의 위치를 추적하여 미사일을 발사하거나 탐사, 구조 및 수색 임무에 활용되고 있으며, 상업적으로는 항공기, 선박, 자동차의 자동항법 및 교통관제, 지도 제작, 골프장에서 남은 거리 등의 정보를 알려주는 골프 어시스턴트 및 유괴방지용 시스템 등에 활용되고 있다.
GPS 시스템은 지구에서 멀리 떨어진 위성으로부터 전송되는 신호를 수신하기 때문에 위성에 탑재된 원자시계의 오차, 위성의 궤도오차, GPS 수신기의 성능 저하에 따른 오차, 다중경로에 따른 반사 오차, 또는 전리층과 대류권에 의한 위성신호의 전파 지연 등에 따른 오차 등이 발생한다. 이로 인해, 최소 수 미터에서 최대 수십 미터까지의 위치 오차가 발생하며 정확하고 신뢰성이 높은 위치정보를 필요로 하는 분야에서 GPS를 활용하는 데에 한계가 있을 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예가 해결하려는 과제는 기준국으로부터 전송되는 보정정보에 기초하여 보정된 위치정보를 출력하는 위치정보 제공 단말, 위치정보 제공 시스템 및 위치정보 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 실시예가 해결하려는 과제는 복수의 위치추적대상에 대응하는 고정밀 위치정보를 실시간으로 제공하는 위치정보 제공 단말, 위치정보 제공 시스템 및 위치정보 제공 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 제1 통신 프로토콜을 통해 기준으로부터 전송되는 GPS 위성의 위치보정정보를 수신하는 보정정보 수신부, 제2 통신 프로토콜을 통해 GPS 수신기로부터 전송되는 위치추적대상의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부, 수신된 위치보정정보에 기초하여 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성하는 위치정보 보정부, 그리고 최종위치정보를 출력하는 위치정보 출력부를 포함하는 위치정보 제공 단말을 제안한다.
여기서, 위치정보 출력부는 최종위치정보를 분석하여 위치추적대상의 이동 거리 또는 이동 속도를 출력할 수 있다.
또한, 기준국은 복수의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 반송파 위상을 측정하고 측정된 반송파 위상에 기초하여 위치보정정보를 산출할 수 있다.
또한, 제1 통신 프로토콜은 방송망 또는 인터넷통신 프로토콜일 수 있다.
또한, 제2 통신 프로토콜은 근거리 무선통신 프로토콜일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 기준국, GPS 수신기, 그리고 위치정보 처리 서버와 무선통신망을 통해 연결되어 있는 위치정보 제공 서버를 포함하며, 위치정보 제공 서버는 기준국으로부터 제1 통신 프로토콜을 통해 전송되는 GPS 위성의 위치보정정보를 수신하는 보정정보 수신부, 하나 이상의 위치추적대상에 장착되어 있는 GPS 수신기로부터 제2 통신 프로토콜을 통해 전송되는 위치추적대상의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부, 위치보정정보에 기초하여 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성하는 위치정보 보정부, 그리고 최종위치정보를 위치정보 처리 서버로 전송하는 최종위치정보 전송부를 포함하는 위치정보 제공 시스템을 제안한다.
여기서, 기준국은 복수의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 반송파 위상을 측정하고 측정된 반송파 위상에 기초하여 위치보정정보를 산출할 수 있다.
또한, GPS 수신기는 위치추적대상의 웨어러블 단말일 수 있다.
또한, 위치정보 보정부는 위치보정정보에 기초하여 복수의 위치추적대상에 각각 대응하는 최종위치정보를 생성할 수 있다.
또한, 위치정보 처리 서버는 최종위치정보를 수신하고 수신된 최종위치정보에 기초하여 위치추적대상의 이동 거리 또는 속도를 분석할 수 있다.
또한, 제1 통신 프로토콜은 방송망 또는 인터넷통신 프로토콜일 수 있다.
또한, 제2 통신 프로토콜은 근거리 무선통신 프로토콜일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 하나 이상의 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성하는 위치정보 제공 시스템을 이용하며, 기준국으로부터 제1 통신 프로토콜을 통해 전송되는 위치보정정보를 수신하는 단계, 하나 이상의 위치추적대상에 장착되어 있는 GPS 수신기로부터 제2 통신 프로토콜을 통해 전송되는 위치추적대상의 위치정보를 수신하는 단계, 위치보정정보에 기초하여 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 산출하는 단계, 그리고 산출된 최종위치정보를 위치정보 처리 서버로 전송하는 단계를 포함하는 위치정보 제공 방법을 제안한다.
여기서, 기준국에서 복수의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 단계, 수신된 GPS 신호에 기초하여 반송파 위상을 측정하는 단계, 그리고 측정된 반송파 위상에 기초하여 위치보정정보를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 최종위치정보 산출 단계는 위치보정정보에 기초하여 복수의 위치추적대상에 각각 대응하는 최종위치정보를 생성할 수 있다.
또한, 위치정보 처리 서버는 최종위치정보를 수신하고 수신된 최종위치정보에 기초하여 위치추적대상의 이동 거리 또는 속도를 분석할 수 있다.
또한, 제1 통신 프로토콜은 방송망 또는 인터넷통신 프로토콜일 수 있다.
또한, 제2 통신 프로토콜은 근거리 무선통신 프로토콜일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면 위치추적대상의 위치정보를 실시간으로 제공하고 위치정보의 오차를 보정하여 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 하나의 보정정보에 기초하여 복수의 타깃에 대응하는 위치정보의 오차를 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 위치정보 제공 단말을 포함하는 위치정보 제공 시스템의 구성을 나타낸다.
도 2는 도 1을 이용한 위치정보 제공 방법을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 위치정보 제공 서버를 포함하는 위치정보 제공 시스템의 구성을 나타낸다.
도 4는 도 3의 위치정보 제공 서버의 구성을 나타낸다.
도 5는 도 3의 위치정보 처리 서버의 구성을 나타낸다.
도 6은 도 3을 이용한 위치정보 제공 방법을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 위치정보 출력 화면을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 분석정보 출력 화면을 나타낸다.
도 9는 도 3의 위치정보 제공 시스템을 이용한 경마 경기 중계 시스템 구성을 나타낸다.
도 10은 도 3의 위치정보 제공 시스템을 이용한 축구 경기 중계 시스템 구성을 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일하나 도면부호가 사용되었다. 또한, 널리 알려진 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서, GPS 수신기는 위치추적대상이 착용하거나 위치추적대상에게 이식 가능한 형태로 구현된다. 예를 들어, GPS 수신 기능 및 근거리 무선통신 기능을 포함하는 휴대 전화(cellular phone), 휴대용 개인정보단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 스마트폰(smartphone), 웨어러블 단말(wearable device), 또는 초소형 칩 중 하나로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 위치정보 제공 단말을 포함하는 위치정보 제공 시스템의 구성을 나타낸다.
도 1에서 보면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 위치정보 제공 시스템은 복수의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하는 기준국(20), GPS 수신기(30), 그리고 위치정보 제공 단말(40)을 포함한다.
기준국(20)은 DGPS(Differential GPS) 또는 RTK(실시간 이동측위, Real Time Kinematic)에 기초하여 복수의 GPS 위성(10)에 대응하는 위치보정정보를 산출하고 산출된 위치보정정보를 제1 통신 프로토콜을 이용하여 위치정보 제공 단말(40)로 전송한다. 이때, 제1 통신 프로토콜은 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방송망, LAN(Local Area Network), 3G(3Generation), LTE(Long Term Evolution) 등의 유무선 인터넷 프로토콜 중 하나이다. 예를 들어, 기준국(20)은 최소 4개 이상의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하고 수신된 신호에 기초하여 GPS 위성(10)의 반송파 위상을 측정하고 측정된 반송파 위상에 기초하여 GPS 위성(10)의 위치 보정량(ΔG)을 산출하고 위치정보 제공 단말(40)로 전송할 수 있다.
GPS 수신기(30)는 복수의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하여 위치추적대상(이하, '타깃'이라고 함)의 위치정보를 산출하고 산출된 위치정보(GPS)를 제2 통신 프로토콜을 이용하여 위치정보 제공 단말(40)로 전송한다. 이때, 제2 통신 프로토콜은 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee) 등의 근거리 무선통신망 기반의 통신 프로토콜 중 하나이다. 예를 들어, GPS 수신기(30)는 최소 4개 이상의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호에 기초하여 각각의 위치정보 GPS를 산출하고 산출된 위치정보를 위치정보 제공 단말(40)로 전송한다.
위치정보 제공 단말(40)은 기준국(20)으로부터 전송되는 위치 보정량(ΔG)을 수신하는 보정정보 수신부(41), GPS 수신기(30)로부터 전송되는 위치정보(GPS)를 수신하는 위치정보 수신부(42), 수신된 위치 보정량(ΔG)에 기초하여 위치정보(GPS)를 보정하는 위치정보 보정부(43), 그리고 보정된 최종위치정보(GPS')를 출력하는 위치정보 출력부(44)를 포함한다.
위치정보 제공 단말(40)은 무선통신 기능을 포함하는 휴대 전화(cellular phone), 휴대용 개인정보단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 스마트폰(smartphone), 또는 웨어러블 단말(wearable device) 중 하나로 구현될 수 있다.
도 1에서 위치정보 제공 단말(40)과 GPS 수신기(30)는 서로 다른 구성으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 위치정보 제공 단말(40)이 GPS 수신기(30)를 포함할 수 있다. 또한, 보정정보 수신부(41), 위치정보 수신부(42), 위치정보 보정부(43), 그리고 위치정보 출력부(44)는 애플리케이션 형태로 위치정보 제공 단말(40)에 설치될 수 있다.
도 2는 도 1을 이용한 위치정보 제공 방법을 나타낸다.
먼저, 보정정보 수신부(41)를 통해 기준국(20)으로부터 전송되는 보정정보(ΔG)를 수신한다(S10).
이후, 위치정보 수신부(42)를 통해 GPS 수신기(30)로부터 전송되는 위치정보(GPS)를 수신한다(S12).
이후, 위치정보 보정부(43)를 통해 S10 단계에서 수신된 보정정보(ΔG)에 기초하여 S12 단계에서 수신된 위치정보(GPS)를 보정한 최종위치정보(GPS')를 생성한다(S14).
이후, 위치정보 출력부(44)를 통해 S14 단계에서 생성된 최종위치정보(GPS')를 출력한다(S16). 본 발명의 실시예에 따르면, S16 단계에서는 S14 단계에서 생성된 최종위치정보(GPS')를 위치추적대상의 현재 위치로 출력할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 위치정보 제공 서버를 포함하는 위치정보 제공 시스템의 구성을 나타낸다.
도 3에서 보면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 위치정보 제공 시스템은 복수의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하는 기준국(100), 복수의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하는 복수의 GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …), 기준국(100)과 복수의 GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …)로부터 전송되는 보정정보와 위치정보를 수신하여 최종위치정보를 산출하는 위치정보 제공 서버(300), 그리고 위치정보 제공 서버(300)로부터 전송되는 최종위치정보를 분석 및 출력하는 위치정보 처리 서버(400)를 포함한다.
기준국(100)은 DGPS(Differential GPS) 또는 RTK(실시간 이동측위, Real Time Kinematic)에 기초하여 복수의 GPS 위성(10)에 대응하는 위치보정정보를 산출하고 제1 통신 프로토콜을 이용하여 위치정보 제공 서버(300)로 전송한다. 이때, 제1 통신 프로토콜은 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방송망, LAN(Local Area Network), 3G(3Generation), LTE(Long Term Evolution) 등의 유무선 인터넷 프로토콜 중 하나이다. 예를 들어, 기준국(100)은 최소 4개 이상의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하고 수신된 신호에 기초하여 GPS 위성(10)의 반송파 위상을 측정한다. 또한, 측정된 반송파 위상에 기초하여 GPS 위성(10)의 위치 보정량(ΔG)을 산출하고 위치정보 제공 서버(300)로 전송한다.
GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …)는 복수의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하여 GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …) 각각에 대응하는 타깃의 위치정보를 산출하고 산출된 위치정보를 제2 통신 프로토콜을 이용하여 위치정보 제공 서버(300)로 전송한다. 이때, 제2 통신 프로토콜은 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee) 등의 근거리 무선통신망 기반의 통신 프로토콜 중 하나이다. 예를 들어, 제1 GPS 수신기(200-1), 제2 GPS 수신기(200-2), 그리고 제3 GPS 수신기(200-3)는 최소 4개 이상의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호에 기초하여 각각의 위치정보 GPS1, GPS2, GPS3 를 산출하고 산출된 위치정보를 위치정보 제공 서버(300)로 전송한다.
도 3에서 기준국(100) 또는 복수의 GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …)로 GPS 신호를 전송하는 GPS 위성은 동일한 것으로 가정한다. 또한, 복수의 GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …)가 인접영역에 위치하므로 복수의 GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …)의 위치정보 오차는 거의 동일한 것으로 가정한다.
도 4는 도 3의 위치정보 제공 서버의 구성을 나타낸다.
도 4의 위치정보 제공 서버(300)는 기준국(100)으로부터 전송되는 위치보정정보에 기초하여 복수의 GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …)로부터 전송되는 타깃의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 출력하며, 보정정보 수신부(310), 위치정보 수신부(320), 위치정보 보정부(330), 그리고 최종위치정보 전송부(340)를 포함한다.
보정정보 수신부(310)는 기준국(100)으로부터 전송되는 복수의 GPS 위성(10)의 위치보정정보를 수신한다.
위치정보 수신부(320)는 복수의 GPS 수신기(200-1, 200-2, 200-3, …)로부터 전송되는 복수의 타깃의 위치정보를 수신한다.
위치정보 보정부(330)는 보정정보 수신부(310)를 통해 수신된 위치보정정보에 기초하여 위치정보 수신부(320)를 통해 수신된 타깃의 위치정보를 보정한 최종위치정보를 생성한다. 이때, 위치보정정보에 대응하는 GPS 위성 번호와 GPS 수신기를 통해 수신된 GPS 신호에 대응하는 GPS 위성 번호는 동일하다. 예를 들어, GPS 위성 번호는 PRN 코드(Pseudo Random Noise code)일 수 있다.
최종위치정보 전송부(340)는 위치정보 보정부(330)를 통해 보정된 타깃의 최종위치정보를 위치정보 제공 서버(300)와 유무선 통신망을 통해 연결되어 있는 위치정보 처리 서버(400)로 전송한다. 예를 들어, 제1 GPS 수신기(200-1)로부터 GPS1, 제2 GPS 수신기(200-2)로부터 GPS2, 제3 GPS 수신기(200-3)로부터 GPS3의 위치정보가 수신되는 경우 기준국(100)으로부터 전송되는 위치보정정보(ΔG)를 통해 위치정보를 보정한 최종위치정보인 GPS1', GPS2', GPS3'를 위치정보 처리 서버(400)로 전송할 수 있다. 이때, 최종위치정보인 GPS1', GPS2', GPS3'는 아래의 수학식 1, 수학식 2, 그리고 수학식 3을 통해 각각 산출할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
다시 도 3의 설명으로 돌아가서, 위치정보 처리 서버(400)는 위치정보 제공 서버(300)로부터 전송되는 최종위치정보를 수신하고 수신된 최종위치정보를 분석하여 출력한다. 아래에서는 도 5를 참고하여 위치정보 처리 서버(400)의 구성을 상세히 설명한다.
도 5는 도 3의 위치정보 처리 서버의 구성을 나타낸다.
도 5에서 위치정보 처리 서버(400)는 위치정보 제공 서버(300)로부터 전송되는 최종위치정보를 수신하는 최종위치정보 수신부(410), 수신된 최종위치정보를 분석하는 최종위치정보 분석부(420), 그리고 분석 결과를 출력하는 최종위치정보 출력부(430)를 포함한다.
도 6은 도 3을 이용한 위치정보 제공 방법을 나타낸다.
먼저, 기준국(100)은 복수의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하고(S20), S20 단계에서 수신된 신호를 통해 GPS 위성(10)의 반송파 위상을 측정한다(S22). 이후, S22 단계에서 측정된 반송파 위상에 기초하여 GPS 위성(10)의 위치 보정량을 산출하여 위치정보 제공 서버(300)로 전송한다(S24).
또한, 제1 GPS 수신기(200-1)는 복수의 GPS 위성(10)으로부터 전송되는 신호를 수신하고(S26), S26 단계에서 수신된 GPS 신호에 기초하여 제1 GPS 수신기(200-1)를 착용하고 있는 제1 타깃의 위치정보를 산출하여 위치정보 제공 서버(300)로 전송한다(S28). 본 발명의 실시예에 따르면, S28 단계에서 제1 GPS 수신기(200-1)는 자신의 식별번호를 위치정보 제공 서버(300)로 전송하여 위치정보 제공 서버(300)와 통신을 개시하고 타깃의 실시간 위치정보를 위치정보 제공 서버(300)로 전송할 수 있다. 만약, 위치정보 제공 서버(300)가 제1 GPS 수신기(200-1)로부터 전송되는 위치정보를 정상적으로 수신하지 못하는 경우 제1 GPS 수신기(200-1)는 자신의 식별번호를 위치정보 제공 서버(300)로 전송하여 위치정보 제공 서버(300)와의 통신을 재연결할 수 있다. 또한, 제1 GPS 수신기(200-1)는 위치정보 제공 서버(300)로부터 전송되는 위치정보 재전송 요청(정상적으로 수신하지 못한 타깃의 위치정보에 대한 재전송 요청)을 수신하고 해당 위치정보를 위치정보 제공 서버(300)로 재전송할 수 있다.
다시 도 6의 설명으로 돌아가서, 위치정보 제공 서버(300)는 보정정보 수신부(310)를 통해 S24 단계에서 전송되는 위치 보정량을 수신하고, 위치정보 수신부(320)를 통해 S28 단계에서 전송되는 제1 타깃의 위치정보를 수신한다(S30).
이후, 위치정보 보정부(330)를 통해 S30 단계에서 수신된 위치 보정량에 기초하여 제1 타깃의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성한다(S32).
이후, 최종위치정보 전송부(340)를 통해 S32 단계에서 생성된 제1 타깃의 최종위치정보를 위치정보 처리 서버(400)로 전송한다(S34).
위치정보 처리 서버(400)는 S34 단계에서 전송되는 최종위치정보를 수신하고(S36), 수신된 최종위치정보를 분석하여 출력한다(S38). 아래에서는 S36 단계에서 경마 중인 말 또는 기수의 최종위치정보를 수신한 것으로 가정하여 S38 단계의 최종위치정보 분석방법을 상세히 설명한다.
예를 들어, 시간 t에서 경주마 H1의 위치를 Pt 이라 하고, 경주마 H1이 tstart에서 경주를 시작하여 tfinish에서 경주를 종료하고, 경마트랙의 총 거리가 dtrack 라고 할 때, tn 시간에서 경주마 H1의 순간속도 Vn은 아래 수학식 4를 통해 산출할 수 있다.
Figure pat00004
또한, 경주마 H1의 총 이동거리 drun은 아래 수학식 5를 통해 산출할 수 있다.
Figure pat00005
또한, 경주마 H1의 주로(走路) 효율 R은 아래 수학식 6을 통해 산출할 수 있다.
Figure pat00006
도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 위치정보 출력 화면을 나타낸다.
도 7은 도 6의 S36 단계에서 경마 중인 말 또는 기수의 최종위치정보를 수신하는 경우 수신된 최종위치정보에 기초하여 S38 단계에서 경주마들의 위치정보를 출력한 화면을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 분석정보 출력 화면을 나타낸다.
도 8은 S36 단계에서 수신된 경마 중인 말 또는 기수의 최종위치정보를 분석하여 S38 단계에서 경주마들의 구간별 위치와 평균 속도를 출력한 화면을 나타낸다.
다시 도 6의 설명으로 돌아가서, 도 6에서는 위치정보 제공 서버(300)가 제1 GPS 수신기(200-1)를 통해 제1 타깃의 위치정보를 수신하는 내용을 개시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 GPS 수신기로부터 복수의 타깃의 위치정보를 수신하고 기준국(100)으로부터 전송되는 위치 보정량에 기초하여 수신된 복수의 타깃의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성할 수 있다. 또한, 복수의 타깃의 최종위치정보에 기초하여 이동 거리 및 속도에 따른 분석 결과를 출력할 수 있다.
도 9는 도 3의 위치정보 제공 시스템을 이용한 경마 경기 중계 시스템 구성을 나타낸다.
도 9에서 보면, 위치정보 제공 서버(300)는 경마 중인 말 또는 기수가 착용하고 있는 GPS 수신기로부터 실시간으로 전송되는 말 또는 기수의 위치정보를 수신하고 기준국(100)으로부터 전송되는 위치보정정보에 기초하여 수신된 말 또는 기수들의 위치정보를 보정한 최종위치정보를 위치정보 처리 서버(400)로 전송한다. 위치정보 처리 서버(400)는 위치정보 제공 서버(300)로부터 전송되는 말 또는 기수들의 최종위치정보에 기초하여 경마 경기 내용을 기록 및 분석하고 방송통신망을 통해 시청자 단말로 경기 상황 및 분석 결과를 전송할 수 있다.
도 10은 도 3의 위치정보 제공 시스템을 이용한 축구 경기 중계 시스템 구성을 나타낸다.
도 10에서 보면, 위치정보 제공 서버(300)는 축구 경기 중인 선수들이 착용하고 있는 복수의 GPS 수신기로부터 실시간으로 전송되는 선수들의 위치정보를 수신하고 기준국(100)으로부터 전송되는 위치보정정보에 기초하여 수신된 선수들의 위치정보를 보정한 최종위치정보를 위치정보 처리 서버(50)로 전송한다. 위치정보 처리 서버(400)는 위치정보 제공 서버(300)로부터 전송되는 선수들의 최종위치정보에 기초하여 선수들의 경기 내용을 기록하고 경기력을 분석하며 방송통신망을 통해 시청자 단말로 경기 상황 및 분석 결과를 전송할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서는 기준국 및 GPS 수신기가 최소 4개 이상의 GPS 위성으로부터 전송되는 신호를 수신하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, GLONASS 위성으로부터 전송되는 신호를 수신하는 경우 최소 8개 이상의 GLONASS 위성으로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기준국으로부터 전송되는 위치보정정보를 이용하여 복수의 타깃의 위치 오차를 보정하여 최종위치정보를 생성함으로써 복수의 타깃에 대하여 정확도가 높은 위치정보를 제공할 수 있다. 또한, 최종위치정보에 기초하여 타깃의 이동 거리 및 속도 분석 결과를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
10 : GPS 위성
20, 100 : 기준국
30, 200-1, 200-2, 200-3 : GPS 수신기
40, 300 : 위치정보 제공 서버
41, 310 : 보정정보 수신부
42, 320 : 위치정보 수신부
43, 330 : 위치정보 보정부
44 : 위치정보 출력부
340 : 최종위치정보 전송부
400 : 위치정보 처리 서버
410 : 최종위치정보 수신부
420 : 최종위치정보 분석부
430 : 최종위치정보 출력부

Claims (18)

  1. 제1 통신 프로토콜을 통해 기준국으로부터 전송되는 GPS 위성의 위치보정정보를 수신하는 보정정보 수신부,
    제2 통신 프로토콜을 통해 GPS 수신기로부터 전송되는 위치추적대상의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부,
    상기 수신된 위치보정정보에 기초하여 상기 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성하는 위치정보 보정부, 그리고
    상기 최종위치정보를 출력하는 위치정보 출력부
    를 포함하는 위치정보 제공 단말.
  2. 제1항에서,
    상기 위치정보 출력부는 상기 최종위치정보를 분석하여 상기 위치추적대상의 이동 거리 또는 이동 속도를 출력하는 위치정보 제공 단말.
  3. 제1항에서,
    상기 기준국은 복수의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 반송파 위상을 측정하고 측정된 반송파 위상에 기초하여 위치보정정보를 산출하는 위치정보 제공 단말.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 통신 프로토콜은 방송망 또는 인터넷통신 프로토콜인 위치정보 제공 단말.
  5. 제1항에서,
    상기 제2 통신 프로토콜은 근거리 무선통신 프로토콜인 위치정보 제공 단말.
  6. 기준국, GPS 수신기, 그리고 위치정보 처리 서버와 무선통신망을 통해 연결되어 있는 위치정보 제공 서버를 포함하는 위치정보 제공 시스템에 있어서,
    상기 위치정보 제공 서버는,
    상기 기준국으로부터 제1 통신 프로토콜을 통해 전송되는 GPS 위성의 위치보정정보를 수신하는 보정정보 수신부,
    하나 이상의 위치추적대상에 장착되어 있는 상기 GPS 수신기로부터 제2 통신 프로토콜을 통해 전송되는 위치추적대상의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부,
    상기 위치보정정보에 기초하여 상기 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성하는 위치정보 보정부, 그리고
    상기 최종위치정보를 상기 위치정보 처리 서버로 전송하는 최종위치정보 전송부
    를 포함하는 위치정보 제공 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 기준국은 복수의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 반송파 위상을 측정하고 측정된 반송파 위상에 기초하여 위치보정정보를 산출하는 위치정보 제공 시스템.
  8. 제6항에서,
    상기 GPS 수신기는 상기 위치추적대상의 웨어러블 단말인 위치정보 제공 시스템.
  9. 제6항에서,
    상기 위치정보 보정부는 상기 위치보정정보에 기초하여 상기 복수의 위치추적대상에 각각 대응하는 최종위치정보를 생성하는 위치정보 제공 시스템.
  10. 제6항에서,
    상기 위치정보 처리 서버는 상기 최종위치정보를 수신하고 수신된 최종위치정보에 기초하여 상기 위치추적대상의 이동 거리 또는 속도를 분석하는 위치정보 제공 시스템.
  11. 제6항에서,
    상기 제1 통신 프로토콜은 방송망 또는 인터넷통신 프로토콜인 위치정보 제공 시스템.
  12. 제6항에서,
    상기 제2 통신 프로토콜은 근거리 무선통신 프로토콜인 위치정보 제공 시스템.
  13. 하나 이상의 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 생성하는 위치정보 제공 시스템을 이용한 위치정보 제공 방법에 있어서,
    기준국으로부터 제1 통신 프로토콜을 통해 전송되는 위치보정정보를 수신하는 단계,
    상기 하나 이상의 위치추적대상에 장착되어 있는 GPS 수신기로부터 제2 통신 프로토콜을 통해 전송되는 위치추적대상의 위치정보를 수신하는 단계,
    상기 위치보정정보에 기초하여 상기 위치추적대상의 위치정보를 보정하여 최종위치정보를 산출하는 단계, 그리고
    상기 산출된 최종위치정보를 위치정보 처리 서버로 전송하는 단계
    를 포함하는 위치정보 제공 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 기준국에서 복수의 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 단계,
    상기 수신된 GPS 신호에 기초하여 반송파 위상을 측정하는 단계, 그리고
    상기 측정된 반송파 위상에 기초하여 위치보정정보를 산출하는 단계를 더 포함하는 위치정보 제공 방법.
  15. 제13항에서,
    상기 최종위치정보 산출 단계는 상기 위치보정정보에 기초하여 상기 복수의 위치추적대상에 각각 대응하는 최종위치정보를 생성하는 위치정보 제공 방법.
  16. 제13항에서,
    상기 위치정보 처리 서버는 상기 최종위치정보를 수신하고 수신된 최종위치정보에 기초하여 상기 위치추적대상의 이동 거리 또는 속도를 분석하는 위치정보 제공 방법.
  17. 제13항에서,
    상기 제1 통신 프로토콜은 방송망 또는 인터넷통신 프로토콜인 위치정보 제공 방법.
  18. 제13항에서,
    상기 제2 통신 프로토콜은 근거리 무선통신 프로토콜인 위치정보 제공 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200105506A (ko) * 2018-01-19 2020-09-07 차이나 아카데미 오브 텔레커뮤니케이션즈 테크놀로지 포지셔닝 방법 및 관련 기기

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