无线位置估计设备和方法
【专利说明】无线位置估计设备和方法
[0001]本申请要求分别于2014年4月30日、2014年11月10日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0052815号和第10-2014-0155277号韩国专利申请的优先权，这些韩国专利申请的公开通过引用包含于此。
技术领域
[0002]本公开涉及一种无线位置估计设备和方法。
【背景技术】
[0003]通常，在户外，可使用全球定位系统(GPS)来估计位置。然而，在室内环境下，由于空间限制，可能难以获得GPS信号，从而可使用无线通信、成像超声波等来测量位置，并获得相对精确的位置估计性能。
[0004]由于为了引入能够满足这种需求的服务需要很大的代价，因此基于室内位置的服务的引入存在一些问题。
[0005]根据现有技术，提供基于GPS信号使用蜂窝网络估计位置的方法以及基于IEEE802.11标准使用W1-Fi信号估计位置的方法，作为在室内环境下估计位置的方法。
[0006]在根据现有技术的估计位置的方法中，在特定位置测量W1-Fi的接收信号强度指示等之后，简单地估计在地图上的位置。然而，由于用于估计位置的RSSI可能临时改变，因此估计位置的精度可能降低。具体地讲，可能难以在建筑中估计位置。
【发明内容】
[0007]本公开的示例性实施例可提供一种无线位置估计设备和方法，所述无线位置估计设备和方法即使在衰减(fading)环境下，也能够通过相互组合从包括多个天线的接入点(AP)发送的多个无线电信号或选择所述多个无线电信号之一，来提高无线电信号的信噪比。
[0008]根据本公开的示例性实施例，一种无线位置估计设备可包括:无线通信单元，从包括多个天线的多个AP接收与所述多个AP相关的位置信息的无线电信号；无线电信号处理单元，根据各自的天线的信道增益是否改变，来针对各个AP相互组合所述多个天线接收到的多个无线电信号或选择所述多个无线电信号中的一个；距离计算单元，测量由无线电信号处理单元针对各个AP相互组合或选择的无线电信号的接收信号强度指示(RSSI)值，并使用测量的RSSI值来计算距AP的距离值；位置估计单元，使用针对各个AP计算的距离值和所述位置信息，来估计终端的位置。
[0009]无线位置估计设备还可包括加速度传感器和地磁传感器，并且位置估计单元可使用由加速度传感器测量的值和由地磁传感器测量的值，来估计终端的移动速度和移动方向。
[0010]根据本公开的示例性实施例，一种无线位置估计设备可包括:无线通信单元，从包括多个天线的多个AP接收与所述多个AP相关的位置信息的无线电信号；无线电信号处理单元，根据各个天线的信道增益是否改变，来针对各个AP相互组合所述多个天线接收到的多个无线电信号或选择所述多个无线电信号中的一个；距离计算单元，测量由无线电信号处理单元针对各个AP相互组合或选择的无线电信号的RSSI值，并使用测量的RSSI值来计算距AP的距离值；大气压力传感器，测量大气压力以产生大气压力信息；位置估计单元，使用针对各个AP计算的距离值、大气压力信息和所述位置信息，来估计终端的三维位置，其中，当AP的所述多个天线的信道增益在预设时间内改变时，无线电信号处理单元使用MRC方法，来相互组合从所述多个天线接收到的多个无线电信号，当AP的所述多个天线的信道增益在预设时间内未改变时，无线电信号处理单元使用天线选择方法，在从所述多个天线接收到的多个无线电信号中选择具有最高信噪比(SNR)的无线电信号。
[0011]根据本公开的示例性实施例，一种无线位置估计方法可包括:从包括多个天线的多个AP接收包括与所述多个AP相关的位置信息的无线电信号；根据各个天线的信道增益是否改变，来针对各个AP相互组合从所述多个天线接收到的多个无线电信号或选择所述多个无线电信号中的一个；针对各个AP，测量相互组合或选择的无线电信号的RSSI值；使用测量的RSSI值来计算距AP的距离值；使用针对各个AP计算的距离值和所述位置信息，来估计终端的位置。
【附图说明】
[0012]从以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征和优点，在附图中:
[0013]图1是用于描述根据本公开的示例性实施例的无线位置估计设备的示图；
[0014]图2是用于描述图1的无线位置估计设备从接入点(AP)接收无线电信号的操作的示例的示图；
[0015]图3是用于描述图1的距离计算单元估计终端的位置的操作的示例的示图；
[0016]图4是用于描述根据本公开的另一示例性实施例的无线位置估计设备的示图；
[0017]图5是用于描述重新计算终端的改变后的位置的操作的示例的示图；
[0018]图6是用于描述根据本公开的示例性实施例的无线位置估计方法的示例的流程图；
[0019]图7是用于描述图6中的相互组合多个无线电信号或选择无线电信号的操作的示例的流程图；
[0020]图8是用于描述根据本公开的另一示例性实施例的无线位置估计方法的示例的流程图；
[0021]图9是用于描述根据本公开的另一示例性实施例的无线位置估计方法的示例的流程图。
【具体实施方式】
[0022]现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
[0023]然而，本公开可以以很多不同的形式实施，并且不应被解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是充分且完整的，并将本公开的范围完全传达给本领域的技术人员。
[0024]在附图中，为了清楚，元件的形状和尺寸可被夸大，相同的标号将始终用于表示相同或相似的元件。
[0025]图1是用于描述根据本公开的示例性实施例的无线位置估计设备的示图；图2是用于描述图1的无线位置估计设备从接入点(AP)接收无线电信号的操作的示例的示图。
[0026]参照图1，根据本公开的示例性实施例的无线位置估计设备100可包括无线通信单元110、无线电信号处理单元120、距离计算单元130和位置估计单元140。
[0027]无线通信单元110可从多个AP 10a、1b和1c接收包括与所述多个AP相关的位置信息的无线电信号。这里，多个AP 10a、10b和1c中的每个AP可包括多个天线，并且无线通信单元110可从多个天线中的每个天线接收无线电信号。
[0028]例如，如图2所示，第一 AP 1a可包括多个天线12a、14a和16a，并且无线通信单元110可从多个天线12a、14a、16a中的每个天线接收包括与APlOa相关的位置信息的无线电信号。
[0029]无线电信号处理单元120可基于从多个AP 1aUOb和1c的多个天线接收到的无线电信号，来感测多个天线中的每个天线的信道增益，并根据信道增益是否改变来针对各个AP相互组合接收到的多个无线电信号或选择所述多个无线电信号中的一个无线电信号。即，无线电信号处理单元120可相互组合从一个AP 10的多个天线接收到的多个无线电信号或选择所述多个无线电信号中的一个无线电信号，从而指定用于计算距AP 10的距离值的一个无线电信号。
[0030]例如，无线通信单元110可从第一 AP 1a的第一天线12a、第二天线14a和第三天线16a接收包括与第一AP 1a相关的位置信息的无线电信号，并且无线电信号处理单元120可根据第一天线12a、第二天线14a和第三天线16a的信道增益是否改变，来相互组合从第一天线12a、第二天线14a和第三天线16a接收到的多个无线电信号，或选择从第一天线12a、第二天线14a和第三天线16a接收到的多个无线电信号中的任意一个。
[0031]这里，无线电信号处理单元120可基于从第一天线12a、第二天线14a和第三天线16a中的每一个接收到的无线电信号，来计算第一天线12a、第二天线14a和第三天线16a中的每一个的信道增益。
[0032]在示例性实施例中，在AP 10的多个天线的信道增益在预设时间内改变的情况下，无线电信号处理单元120可使用最大比合并(MRC)方法来相互组合从多个天线接收到的多个无线电信号。
[0033]这里，预设时间可以是无线电信号在AP 10和无线通信单元110之间发送和接收的时间。也就是，在AP 10的多个天线的信道增益在无线通信单元110从AP 10接收多个