KR101242482B1 - Short range position tracking system and method using wireless network - Google Patents

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KR101242482B1 KR1020100110939A KR20100110939A KR101242482B1 KR 101242482 B1 KR101242482 B1 KR 101242482B1 KR 1020100110939 A KR1020100110939 A KR 1020100110939A KR 20100110939 A KR20100110939 A KR 20100110939A KR 101242482 B1 KR101242482 B1 KR 101242482B1
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Abstract

본 발명은 실내 또는 지하와 같은 음영지역에서 건물 내 몇 층 어느 위치에 이동체가 있는지를 파악하고 추적할 수 있도록 한 RF기술을 이용한 근거리 위치 추적 시스템으로, 위치 추적을 필요로 하는 사람이나 물체 등의 이동체에 부착 또는 휴대되어 RF신호를 송신하는 RF발신단말과; 상기 RF발신단말으로부터 송신된 RF신호를 수신하고, 그 수신된 RF신호의 레벨을 측정한 후, 위치계산단말으로 전송하는 3개 이상의 RF송수신단말과; 상기 3개 이상의 RF송수신단말으로부터 상기 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말의 위치정보를 수신하고, 그 수신된 임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체(RF발신단말)의 위치를 계산 및 추적하는 위치계산단말을 포함하고, 상기 RF송수신단말은 상기 위치계산단말으로부터 전송된 상기 이동체의 위치 추적 정보를 이용하여 이동체의 위치를 실시간 모니터링하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 실내 또는 지하와 같은 음영지역에서 건물 내 몇 층 어느 위치에 이동체가 있는지를 파악하고 추적할 수 있는 효과가 있다.The present invention is a short-range location tracking system using RF technology that enables to identify and track which floor in a building, such as indoors or underground, where the moving object is located, it is necessary for people or objects that need location tracking An RF transmitting terminal attached to or carried on the moving object and transmitting an RF signal; Three or more RF transmitting and receiving terminals for receiving the RF signal transmitted from the RF transmitting terminal, measuring the level of the received RF signal, and transmitting the received RF signal to a position calculating terminal; Receive the level value of the RF signal and the position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal from the three or more RF transmitting and receiving terminals, and using the triangulation method based on the position coordinates of the received three RF transmitting and receiving terminals; And a position calculating terminal for calculating and tracking the position of the RF transmitting terminal), wherein the RF transmitting and receiving terminal is configured to monitor the position of the moving object in real time using the position tracking information of the moving object transmitted from the position calculating terminal. .
As described above, according to the present invention, it is possible to identify and track how many floors are located in a building in a shaded area such as indoors or underground.

Description

무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템 및 방법{Short range position tracking system and method using wireless network}Short range position tracking system and method using wireless network

본 발명은 무선으로 근거리에 위치한 이동체의 위치를 추적할 수 있는 근거리 위치 추적 시스템에 관한 것으로, 특히 실내 또는 지하와 같은 음영지역(GPS나 이동전화의 신호가 잡히지 않는 지역)에서 건물 내 몇 층 어느 위치에 이동체가 있는지를 사람의 직관이나 감각으로 추적시 발생할 수 있는 오류를 서버, 스마트폰, CPU가 내장된 단말기의 도움을 받아 위치를 파악하고 추적할 수 있도록 한 RF기술과 실시간 삼각좌표를 계산할 수 있는 단말기를 이용한 근거리 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a short-range location tracking system that can wirelessly track the location of a mobile object located in a short distance, and in particular, in a shadow area such as indoors or underground (where GPS or mobile phone signals are not detected) Calculate real-time triangular coordinates with RF technology that enables users to locate and track errors that can occur when tracking the location of a moving object with human intuition or sensory with the help of a server, a smartphone, or a terminal equipped with a CPU. The present invention relates to a short-range location tracking system and method using a terminal.

최근 핵 가족화 및 노령화가 빠른 속도로 진행되고 있는 관계로 혼자 생활하는 독거 노인의 수가 늘어나고 있으며, 이에 따라 홀로 생활하는 독거 노인 및 환자(예를 들어, 치매와 같은 정신 지체 질환을 앓고 있는 환자 또는 만성 질환을 앓고 있는 환자)들의 관리에 대한 요구가 증가하고 있다.With the rapid progress of nuclear familialization and aging, the number of the elderly living alone is increasing, and thus the elderly living alone and patients living alone (for example, those suffering from mental retardation diseases such as dementia or chronic) There is an increasing demand for the management of patients suffering from diseases).

상기 독거 노인 및 환자들은 대부분 건강 상태가 좋지 않아 언제 위급한 상황이 발생할지 모르며, 위급 상황 발생시 긴급한 조치가 이루어지지 않아 생명을 잃게 되는 상황도 발생하게 된다. 따라서, 홀로 생활하는 노인 및 환자 등의 안전을 위해, 실내 거주자의 위치 및 활동 여부를 관찰해야 할 필요성이 있다.The elderly and patients living alone are mostly in poor health and do not know when an emergency occurs, and when an emergency occurs, an emergency action is not taken and a life is lost. Therefore, for the safety of the elderly and patients living alone, there is a need to observe the location and activity of indoor residents.

한편, 병원에서도 의사나 간호사가 특정 환자의 위치를 파악해야 할 필요가 있는데, 이때 환자의 위치를 실시간으로 확인할 수 있다면 환자의 병상 관리에 큰 도움이 된다.Meanwhile, even in a hospital, a doctor or a nurse needs to know the location of a particular patient. At this time, if the location of the patient can be confirmed in real time, it is very helpful for managing the patient's bed.

또한, 유치원 또는 어린이집과 같은 경우, 어린이들이 제멋대로 행동하기 때문에 어린이들을 통제하는데 많은 어려움이 있으며, 이 경우 어린이들의 위치를 정확히 확인하고 있는 것이 큰 도움이 된다.In addition, in kindergarten or day care centers, children have a lot of difficulties in controlling children because they behave randomly. In this case, it is very helpful to check the location of the children correctly.

이와 같이, 최근 특정 사람의 위치를 파악하는 위치 인식 기술에 대한 요구가 증가하고 있는데, 일반적으로 위치 인식 기술은 이동통신 기지국을 이용한 Cell-id방식, 위성을 이용한 GPS방식, A-GPS(GPS+기지국)방식, 지상파 전용기지국 방식 등 주로 실외 기반으로 활발히 개발되어 서비스를 하고 있으나, 이들 모두 실내나 지하로 이동체가 들어갔을 때는 내부에 있다는 것으로만 모니터링되는 취약점이 있다.As such, there is an increasing demand for a location-aware technology for identifying a specific person's location. In general, the location-aware technology includes a cell-id method using a mobile communication base station, a GPS method using a satellite, and an A-GPS (GPS + base station). Although they are actively developed and serviced mainly on the outdoor basis such as the method and the terrestrial base station method, all of them have a vulnerability that is only monitored as being inside when the moving object enters the indoor or underground.

실외가 아닌 실내에서 이동하는 사람, 로봇, 물체 등의 위치추적을 하는 방안으로, CRICKET, ACTIVE BAT, iGS등과 같은 초음파를 이용한 위치추적, 비전을 이용한 위치추적, Laser를 이용한 위치추적 등이 있다.Location tracking of people, robots, and objects moving indoors, not outdoors, such as location tracking using ultrasound, location tracking using vision, laser location, etc., such as CRICKET, ACTIVE BAT, iGS.

그러나 시야가 확보되어지지 않는 지역에서의 위치 추적시 사람의 직관이나 감각만을 가지고 그 위치를 추적할 수 밖에 없으며, 많은 오류와 시간이 발생할 수 있으며, 인간의 계산능력의 한계로 비효율적일 수 밖에 없다. 그래서 본 발명은 삼각측량 알고리즘이 내장된 서버나 스마트폰 등의 단말을 통해 예상방향을 계산하여 인간의 한계 및 범위를 극복할 수 있으며, 추적시간의 단축과 효울성을 증대시킬 수 있다. 또한 앞에서 기재한 위치추적 장비는 상당히 고가이며, 위치추적을 위해 단말기를 특수 제작해야하는 단점도 있다.
However, when tracking the location in an area where the field of view is not secured, the location can only be tracked with human intuition or sensation, a lot of errors and time can occur, and it is inefficient due to the limitation of human computing ability. . Therefore, the present invention can overcome the limitations and range of human by calculating the expected direction through a terminal, such as a server or a smart phone with a built-in triangulation algorithm, can shorten the tracking time and increase the effectiveness. In addition, the location tracking equipment described above is quite expensive, and there is a disadvantage that the terminal must be specially manufactured for location tracking.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 그 목적은 실내 또는 지하와 같은 음영지역에서 건물 내 몇 층 어느 위치에 이동체가 있는지를 서버나 스마트폰 등의 단말에 내장된 삼각측량 알고리즘(삼각측량법)을 이용하여 해당 위치를 파악하고 추적할 수 있도록 한 RF기술을 이용한 근거리 위치 추적 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of which is a triangulation algorithm embedded in a terminal such as a server or a smart phone in which location on the floor in a building in a shaded area, such as indoors or underground It is to provide a short-range location tracking system and method using RF technology that can identify and track the location by using (triangulation).

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은 무선으로 실내에 위치한 이동체의 위치를 추적할 수 있는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템에 있어서, 위치 추적을 필요로 하는 사람이나 물체 등의 이동체에 부착 또는 휴대되어 RF신호를 송신하는 RF발신단말과; 상기 RF발신단말으로부터 송신된 RF신호를 수신하고, 그 수신된 RF신호의 레벨을 측정한 후, 위치계산단말으로 전송하는 3개 이상의 RF송수신단말과; 상기 3개 이상의 RF송수신단말으로부터 상기 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말의 위치정보를 수신하고, 그 수신된 임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체(RF발신단말)의 위치를 계산 및 추적하는 위치계산단말을 포함하고, 상기 RF송수신단말은 상기 위치계산단말으로부터 전송된 상기 이동체의 위치 추적 정보를 이용하여 이동체의 위치를 실시간 모니터링하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a short-range location tracking system using a wireless network that can wirelessly track the location of a mobile object located indoors, attached to or carried on a mobile object such as a person or an object requiring location tracking. An RF transmitting terminal for transmitting an RF signal; Three or more RF transmitting and receiving terminals for receiving the RF signal transmitted from the RF transmitting terminal, measuring the level of the received RF signal, and transmitting the received RF signal to a position calculating terminal; Receive the level value of the RF signal and the position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal from the three or more RF transmitting and receiving terminals, and using the triangulation method based on the position coordinates of the received three RF transmitting and receiving terminals; And a position calculating terminal for calculating and tracking the position of the RF transmitting terminal), wherein the RF transmitting and receiving terminal is configured to monitor the position of the moving object in real time using the position tracking information of the moving object transmitted from the position calculating terminal. .

상기 RF발신단말과 RF송수신단말간 통신방식은 무선 랜(Wireless LAN), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band) 또는 WiFi 중 어느 하나의 통신 방식을 이용하는 것을 특징으로 한다.The communication method between the RF transmitting terminal and the RF transmitting and receiving terminal is characterized by using any one of a wireless LAN, Bluetooth, Bluetooth, Zigbee, Ultra Wide Band (UWB) or WiFi.

상기 RF발신단말으로부터 수신한 RF신호의 레벨값이 클수록 상기 RF발신단말과 해당 RF송수신단말과의 거리가 근거리임을 나타내는 것을 특징으로 한다.The greater the level of the RF signal received from the RF transmitter terminal, the shorter the distance between the RF transmitter terminal and the corresponding RF transmitter / receiver terminal.

상기 RF발신단말과 상기 RF송수신단말 사이에 위치하는 벽이나 판넬 등의 장애물의 재질에 따라 상기 RF송수신단말이 수신한 RF신호의 레벨값을 달리 적용하는 것을 특징으로 한다.According to the material of an obstacle such as a wall or a panel located between the RF transmitting terminal and the RF transmitting and receiving terminal, the RF signal received by the RF transmitting and receiving terminal may be applied differently.

또한, 본 발명은 무선으로 실내에 위치한 이동체의 위치를 추적할 수 있는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템에 있어서, 위치 추적을 필요로 하는 사람이나 물체 등의 이동체에 부착 또는 휴대되어 RF신호를 송신하는 RF발신단말과; 상기 RF발신단말으로부터 송신된 RF신호를 수신하고, 그 수신된 RF신호의 레벨을 측정하는 3개 이상의 RF송수신단말을 포함하고, 상기 RF송수신단말은 다른 RF송수신단말으로부터 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말의 위치정보를 각각 수신하고, 그 수신된 임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하며, 상기 이동체의 위치 추적 정보를 다른 RF송수신단말으로 송신하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a short-range location tracking system using a wireless network that can wirelessly track the location of the moving object located indoors, the RF signal is transmitted to or attached to a mobile object, such as a person or an object that needs location tracking An RF calling terminal; Receiving an RF signal transmitted from the RF transmitting terminal, and including at least three RF transmitting and receiving terminals for measuring the level of the received RF signal, wherein the RF transmitting and receiving terminal and the level value of the RF signal from the other RF transmitting and receiving terminal Receives the position information of the RF transmitter and receiver, calculates and tracks the position of the moving object using triangulation based on the position coordinates of any three RF transmitting and receiving terminals, and tracks the position tracking information of the moving object. It is characterized in that the transmission to the RF transmitting and receiving terminal.

또한, 본 발명은 무선으로 실내에 위치한 이동체의 위치를 추적할 수 있는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 방법에 있어서, 다수의 RF송수신단말에서 각각 이동체에 부착 또는 휴대된 RF발신단말으로부터 송출된 RF신호를 수신하는 RF신호 수신단계; 하나의 RF송수신단말이, 상기 RF송수신단말을 제외한 나머지 2 이상의 RF송수신단말으로부터 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말의 위치정보를 수신하는 RF신호 수집단계; 및 임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하는 이동체 위치 추적단계를 포함하고, 상기 이동체 위치 추적단계는 상기 하나의 RF송수신단말 또는 상기 하나의 RF송수신단말으로부터 임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 수신한 위치계산단말에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a short-range location tracking method using a wireless network that can wirelessly track the location of the mobile located in the room, a plurality of RF transmitting and receiving terminals RF signals transmitted from the RF transmitting terminal attached or carried in the mobile, respectively RF signal receiving step of receiving; An RF signal collecting step of receiving, by one RF transmitting and receiving terminal, a level value of the RF signal and position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal from two or more remaining RF transmitting and receiving terminals except the RF transmitting and receiving terminal; And a moving position tracking step of calculating and tracking the position of the moving object using triangulation based on the position coordinates of any three RF transmitting and receiving terminals, wherein the moving position tracking step includes the one RF transmitting and receiving terminal or the It is characterized in that it is performed by a position calculation terminal that receives the position coordinates of any three RF transmitter and receiver terminals from one RF transmitter and receiver terminal.

상기 이동체 위치 추적단계를 수행한 후, 상기 이동체의 위치 추적 정보를, 상기 RF신호 수집단계의 다른 위치에 있는 다수의 RF송수신단말으로 송신하는 위치 추적정보 송신단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.After performing the moving object position tracking step, the position tracking information transmission step of transmitting the position tracking information of the moving object to a plurality of RF transmitting and receiving terminals in different positions of the RF signal collection step.

상기 위치 추적정보 송신단계를 수행한 후, 상기 이동체의 위치 추적 정보를 이용하여 이동체의 위치를 실시간 모니터링하는 모니터링단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.After performing the position tracking information transmitting step, characterized in that it comprises a monitoring step of real-time monitoring the position of the moving object using the position tracking information of the moving object.

상기 RF발신단말과 상기 RF송수신단말 사이에 위치하는 벽이나 판넬 등의 장애물의 재질에 따라 상기 RF송수신단말이 수신한 RF신호의 레벨값을 달리 적용하는 것을 특징으로 한다.According to the material of an obstacle such as a wall or a panel located between the RF transmitting terminal and the RF transmitting and receiving terminal, the RF signal received by the RF transmitting and receiving terminal may be applied differently.

상기 삼각측량법을 이용한 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하는 단계는 다수의 RF송수신단말 중 제 1 RF송수신단말의 위치좌표를, 2차원 좌표계 평면의 기준좌표 A(0,0)으로 설정하는 단계; 다수의 RF송수신단말 중 제 2 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 기준좌표 A(0,0)과 동일 X축선상의 B(d1,0)으로 설정하는 단계; 다수의 RF송수신단말 중 제 3 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 A(0,0) 및 B(d1,0)와 삼각구도가 되도록 C(x,y)를 설정하는 단계; 상기 제 3 RF송수신단말의 위치좌표 C(x,y)를 두 점간의 거리공식으로 산출하는 단계; 상기 A지점과 B지점에 의해 이동체의 근접위치 a2(x2,y2), 상기 B지점과 C지점에 의해 이동체의 근접위치 a3(x3,y3), 상기 C지점과 A지점에 의해 이동체의 근접위치 a1(x1,y1)를 구하는 단계; 및 상기 이동체의 근접위치 a1(x1,y1), a2(x2,y2), a3(x3,y3)의 무게중심을, 최적의 상기 이동체의 위치로 추적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Computing and tracking the position of the moving object using the triangulation method comprises the steps of setting the position coordinates of the first RF transmitting and receiving terminal of the plurality of RF transmitting and receiving terminals to the reference coordinate A (0,0) of the two-dimensional coordinate system plane; Setting the position coordinates of the second RF transmitting / receiving terminal among the plurality of RF transmitting / receiving terminals to B (d1,0) on the same X axis as the reference coordinate A (0,0); Setting C (x, y) to position coordinates of a third RF transmitting and receiving terminal among a plurality of RF transmitting and receiving terminals so as to be triangular with A (0,0) and B (d1,0); Calculating a positional coordinate C (x, y) of the third RF transceiver terminal as a distance formula between two points; Proximity position a2 (x2, y2) of the mobile body by point A and point B, Proximity position a3 (x3, y3) of mobile body by point B and point C, Proximity position of the moving body by point C and point A obtaining a1 (x1, y1); And tracking the center of gravity of the proximal positions a1 (x1, y1), a2 (x2, y2), and a3 (x3, y3) of the movable body to the optimal position of the movable body.

상기 최적의 상기 이동체의 위치를 추적하는 단계 이후에, 그 추적된 이동체의 위치가 삼각형ABC 내부에 위치하는지 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.After tracking the optimal position of the moving object, characterized in that it further comprises the step of checking whether the position of the tracked moving object is located inside the triangle ABC.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 실내 또는 지하와 같은 음영지역에서 건물 내 몇 층 어느 위치에 이동체가 있는지를 파악하고 추적할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to identify and track how many floors are located in a building in a shaded area such as indoors or underground.

또한, RF기술과 삼각측량법을 이용하여 저가로 무선 실내위치추적 시스템을 구현할 수 있다는 효과가 있다.In addition, it is possible to implement a wireless indoor location tracking system at low cost using RF technology and triangulation.

특히, 본 발명은 RF발신단말과 RF송수신단말 모두가 이동시 RF송수신단말을 보유한 추적자가 직관적으로 대상을 추적하면서 발생할 수 있는 오류를 위치계산단말(원격서버, 스마트폰 또는 CPU가 내장된 단말)에서 대신 계산 및 추적해 줌으로 사람이 가지고 있는 계산의 한계와 오류를 보정 및 보완해 줄 수 있다.Particularly, in the present invention, an error that may occur while a tracker having an RF transmitting and receiving terminal intuitively tracks an object when both an RF transmitting terminal and an RF transmitting and receiving terminal moves, is located in a terminal (remote server, a smartphone, or a CPU with a built-in terminal). Instead, calculations and tracking can correct and compensate for the limitations and errors of human calculations.

도 1은 본 발명에 따른 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템도.
도 2는 본 발명의 RF발신단말의 구성도.
도 3은 본 발명의 RF송수신단말의 구성도.
도 4는 본 발명의 위치계산단말(예: 원격서버)의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 방법을 나타내는 순서도.
도 6은 본 발명에 따른 이동체 위치 추적 과정을 보다 상세히 나타내는 순서도.
도 7a 내지 도 7c는 이동체 위치 추적과정에 필요한 삼각측량법을 도시한 도면.1 is a near-position tracking system using a wireless network according to the present invention.
2 is a block diagram of an RF transmitting terminal of the present invention.
3 is a block diagram of an RF transmitting and receiving terminal of the present invention.
4 is a block diagram of a location calculation terminal (eg, a remote server) of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for tracking a short-range location using a wireless network according to the present invention.
Figure 6 is a flow chart illustrating in more detail the moving object tracking process according to the present invention.
7A to 7C are diagrams showing triangulation methods required for a moving object tracking process.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명에 따른 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템도이고, 도 2는 본 발명의 RF발신단말의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 RF송수신단말의 구성도이며, 도 4는 본 발명의 위치계산단말(예: 원격서버)의 구성도이다.1 is a diagram of a short-range location tracking system using a wireless network according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an RF transmitting terminal of the present invention, FIG. 3 is a block diagram of an RF transmitting and receiving terminal of the present invention, and FIG. This is a block diagram of a location calculation terminal (eg, a remote server) of the present invention.

본 발명의 근거리 위치 추적 시스템은 무선으로 실내에 위치한 이동체의 위치를 추적할 수 있는 시스템으로, RF발신단말(10), 3개 이상의 RF송수신단말(20) 및 위치계산단말(30)을 포함하여 이루어진다.The short-range location tracking system of the present invention is a system capable of wirelessly tracking the position of a mobile body located in the room, including an RF transmitting terminal 10, three or more RF transmitting and receiving terminal 20 and the position calculating terminal 30 Is done.

RF발신단말(10)은 위치 추적을 필요로 하는 사람이나 물체 등의 이동체에 부착 또는 휴대되어 RF신호를 송신하는 단말로서, 일정시간마다 주위의 RF송수신단말(20)에 위치 정보를 송신한다.The RF transmitting terminal 10 is a terminal attached to or carried on a moving object such as a person or an object that needs location tracking to transmit an RF signal, and transmits the position information to the surrounding RF transmitting and receiving terminal 20 every predetermined time.

RF발신단말(10)은 도 2에 나타난 바와 같이, 제1RF통신모듈(11), 제1마이컴(12), RF신호생성부(13), 제1메모리부(14) 및 전원부(15)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the RF transmitting terminal 10 includes a first RF communication module 11, a first microcomputer 12, an RF signal generation unit 13, a first memory unit 14, and a power supply unit 15. It is configured to include.

제1RF통신모듈(11)은 다수의 RF송수신단말(20)과 무선통신하기 위한 통신모듈이다.The first RF communication module 11 is a communication module for wireless communication with a plurality of RF transmitting and receiving terminals 20.

RF신호생성부(13)는 해당 RF발신단말(10)의 위치 정보를 생성한다.The RF signal generator 13 generates location information of the corresponding RF transmitter terminal 10.

제1마이컴(12)은 RF발신단말(10)의 각 구성요소를 제어, 특히 RF발신단말(10)의 RF신호생성부(13)에 의해 생성된 위치 정보를 RF송수신단말(20)에 전송하도록 제어한다.The first microcomputer 12 controls each component of the RF transmitting terminal 10, and in particular, transmits the position information generated by the RF signal generating unit 13 of the RF transmitting terminal 10 to the RF transmitting and receiving terminal 20. To control.

제1메모리부(14)에는 RF발신단말(10)의 운용프로그램 및 RF신호생성부(13)에 의해 생성된 위치 정보가 저장된다.The first memory unit 14 stores an operation program of the RF transmitter terminal 10 and position information generated by the RF signal generator 13.

전원부(15)는 RF발신단말(10)의 각 구성요소에 전원을 공급한다.The power supply unit 15 supplies power to each component of the RF transmitting terminal 10.

RF송수신단말(20)은 RF발신단말(10)으로부터 송신된 RF신호를 수신하고, 그 수신된 RF신호의 레벨을 측정한 후, 위치계산단말(30)으로 전송하는 기능을 수행한다.The RF transmitting and receiving terminal 20 receives the RF signal transmitted from the RF transmitting terminal 10, measures the level of the received RF signal, and performs a function of transmitting the position calculating terminal 30.

RF송수신단말(20)은 도 3에 나타난 바와 같이, 제2RF통신모듈(21), 제2마이컴(22), RF신호레벨측정부(23), 제2메모리부(24) 및 전원부(25)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the RF transmission / reception terminal 20 includes a second RF communication module 21, a second microcomputer 22, an RF signal level measurement unit 23, a second memory unit 24, and a power supply unit 25. It is configured to include.

제2RF통신모듈(21)은 이동체에 부착 또는 휴대된 RF발신단말(10)의 제1RF통신모듈(11) 및 위치계산단말(30)의 통신모듈(31)과 통신하기 위하여 구비된 것이다.The second RF communication module 21 is provided to communicate with the first RF communication module 11 of the RF transmitting terminal 10 attached to the mobile body or the communication module 31 of the position calculating terminal 30.

RF신호레벨측정부(23)는 RF발신단말(10)으로부터 수신된 RF신호의 레벨을 측정한다.The RF signal level measuring unit 23 measures the level of the RF signal received from the RF transmitting terminal 10.

일례로, RF신호 레벨은 감도에 따라 수치로 나타낼 수 있으며, 그 수치가 클수록 상기 RF발신단말(10)과 해당 RF송수신단말(20)과의 거리가 근거리임을 나타낸다.For example, the RF signal level may be expressed numerically according to sensitivity, and the larger the value, the shorter the distance between the RF transmitting terminal 10 and the corresponding RF transmitting and receiving terminal 20 is.

추가로, 본 발명은 상기 RF발신단말(10)과 상기 RF송수신단말(20) 사이에 위치하는 벽이나 판넬 등의 장애물의 재질에 따라 상기 RF송수신단말(20)이 수신한 RF신호의 레벨값을 달리 적용하여 최종 RF신호의 레벨값(K)을 이용하여 RF발신단말(10)과 상기 RF송수신단말(20)간 거리를 판별할 수도 있다.In addition, the present invention is a level value of the RF signal received by the RF transmitting and receiving terminal 20 according to the material of the obstacle, such as a wall or panel located between the RF transmitting terminal 10 and the RF transmitting and receiving terminal 20. By applying differently, the distance between the RF transmitting terminal 10 and the RF transmitting and receiving terminal 20 may be determined using the level value K of the final RF signal.

보다 상세히 설명하면, 최종 RF신호의 레벨값(K)은 K'+a로 나타낼 수 있으며, 여기서, K'는 실제 RF송수신단말(20)의 RF신호레벨측정부(23)에서 측정된 RF신호의 레벨값이고, a는 RF발신단말(10)과 상기 RF송수신단말(20) 사이에 위치하는 장애물의 재질에 대응되는 값으로, 일례로, 그 재질이 콘크리트이면 '10' , 석고이면 '5', 판넬이면 '2'를 갖는다. 이러한 값들은 사용자에 의해 미리 제2메모리부(24)에 저장된다.In more detail, the level value K of the final RF signal may be represented by K '+ a, where K' is the RF signal measured by the RF signal level measuring unit 23 of the actual RF transmission / reception terminal 20. Is a level value of, and a is a value corresponding to the material of the obstacle located between the RF transmitting terminal 10 and the RF transmitting and receiving terminal 20. For example, '10' if the material is concrete, and '5' ', If the panel has a' 2 '. These values are stored in the second memory unit 24 in advance by the user.

일례로, 제1RF송수신단말에서 측정된 실제 RF신호의 레벨값이 '10'이고, RF발신단말(10)과 제1RF송수신단말 사이에 위치하는 장애물의 재질이 콘크리트이면 제1RF송수신단말에서 계산되는 최종 RF신호의 레벨값(K1)은 '20'이 된다.For example, if the level value of the actual RF signal measured at the first RF transmitting and receiving terminal is '10', and the material of the obstacle located between the RF transmitting terminal 10 and the first RF transmitting and receiving terminal is concrete, the first RF transmitting and receiving terminal is calculated. The level value K1 of the final RF signal is '20'.

또한, 제2RF송수신단말에서 측정된 실제 RF신호의 레벨값이 '8'이고, RF발신단말(10)과 제2RF송수신단말 사이에 위치하는 장애물의 재질이 판넬이면 제2RF송수신단말에서 계산되는 최종 RF신호의 레벨값(K2)은 '10'이 된다.In addition, if the level value of the actual RF signal measured by the second RF transmitting and receiving terminal is '8' and the material of the obstacle located between the RF transmitting terminal 10 and the second RF transmitting and receiving terminal is a panel, the final calculated by the second RF transmitting and receiving terminal The level value K2 of the RF signal is '10'.

또한, 제3RF송수신단말에서 측정된 실제 RF신호의 레벨값이 '6'이고, RF발신단말(10)과 제3RF송수신단말 사이에 위치하는 장애물의 재질이 석고이면 제3RF송수신단말에서 계산되는 최종 RF신호의 레벨값(K3)은 '11'이 된다.In addition, if the level value of the actual RF signal measured by the third RF transmitting and receiving terminal is '6', and the material of the obstacle located between the RF transmitting terminal 10 and the third RF transmitting and receiving terminal is gypsum, the final calculated by the third RF transmitting and receiving terminal The level value K3 of the RF signal is '11'.

제2마이컴(22)은 RF송수신단말(20)의 각 구성요소를 제어, 특히 상기 최종 RF신호의 레벨값을 계산한다.The second microcomputer 22 controls each component of the RF transmitting and receiving terminal 20, in particular, calculates the level value of the final RF signal.

제2메모리부(24)에는 RF신호레벨측정부(23)에 의해 측정된 실제 RF신호의 레벨값, RF발신단말(10)과 RF송수신단말(20) 사이에 위치하는 장애물의 재질에 대응되는 값, 상기 최종 RF신호의 레벨값 및 RF송수신단말(20)의 위치정보 등이 저장된다. 이러한 값들은 제2RF통신모듈(21)을 통해 위치계산단말(30)에 전달된다.The second memory unit 24 corresponds to a level value of the actual RF signal measured by the RF signal level measuring unit 23, and a material of an obstacle located between the RF transmitting terminal 10 and the RF transmitting and receiving terminal 20. Value, the level value of the final RF signal and the position information of the RF transmitting and receiving terminal 20 are stored. These values are transmitted to the location calculation terminal 30 through the second RF communication module 21.

전원부(25)는 RF송수신단말(20)의 각 구성요소에 전원을 공급한다.The power supply unit 25 supplies power to each component of the RF transmission / reception terminal 20.

본 발명에서는 다수의 RF송수신단말(20)이 각각 위치계산단말(30)으로 데이터를 전송할 수도 있지만, 하나의 RF송수신단말(20)을 마스터로 하여, 나머지 RF송수신단말(슬레이브 RF송수신단말)로부터 데이터를 모아 위치계산단말(30)으로 전송할 수도 있다.In the present invention, a plurality of RF transmitting and receiving terminals 20 may transmit data to the position calculating terminal 30, respectively, but using one RF transmitting and receiving terminal 20 as a master, from the other RF transmitting and receiving terminal (slave RF transmitting and receiving terminal). The data may be collected and transmitted to the location calculation terminal 30.

위치계산단말(30)은 3개 이상의 RF송수신단말(20)으로부터 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말(20)의 위치정보를 수신하고, 상기 수신된 임의의 3개의 RF송수신단말(20)의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 실시간 추적하는 역할을 수행한다.The position calculating terminal 30 receives the level values of the RF signal and the position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal 20 from three or more RF transmitting and receiving terminals 20, and receives the received arbitrary three RF transmitting and receiving terminals 20. Based on the position coordinate of the triangulation method to calculate the position of the moving object and serves to track in real time.

위치계산단말(30)은 일례로서, 원격서버나 스마트폰 또는 씨피유(CPU)가 내장된 단말을 총칭한 것이다.The location calculation terminal 30 is an example of a generic term for a terminal having a remote server, a smartphone, or a CPU.

위치계산단말(30)은 통신모듈(31), 제3마이컴(32), 위치추적부(33), 제3메모리부(34) 및 전원부(35)를 포함하여 구성된다.The position calculation terminal 30 includes a communication module 31, a third microcomputer 32, a position tracking unit 33, a third memory unit 34, and a power supply unit 35.

통신모듈(31)은 RF송수신단말(20)과의 통신을 위해 구비된 것이다.The communication module 31 is provided for communication with the RF transmission and reception terminal 20.

위치추적부(33)는 RF송수신단말(20)으로부터 전송된 데이터(RF송수신단말에서 측정한 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말의 위치정보, 경우에 따라 최종 RF신호의 레벨값 등)를 이용하여 이동체의 위치를 계산하여 추적한다.The position tracking unit 33 stores data transmitted from the RF transmitting and receiving terminal 20 (level value of the RF signal measured by the RF transmitting and receiving terminal, position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal, and optionally, the level value of the final RF signal). Calculate and track the position of the moving object.

이때, 이동체의 위치를 계산 및 추적함에 있어, 삼각측량법을 이용하는데, 임의의 3개의 RF송수신단말(20)의 위치좌표와 상기 실제RF신호의 레벨값(또는 최종 RF신호의 레벨값)을 바탕으로 한다.At this time, the triangulation method is used to calculate and track the position of the moving object, based on the position coordinates of any three RF transmitting and receiving terminals 20 and the level value of the actual RF signal (or the level value of the final RF signal). It is done.

상기와 같이, 삼각측량법을 이용함에 있어, 임의의 3개의 송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 할 수도 있지만 상기 RF신호의 레벨값이 가장 큰 3개의 RF송수신단말(20)의 위치좌표를 바탕으로 할 수도 있다.As described above, the triangulation method may be based on the position coordinates of any three transmitting and receiving terminals, but may be based on the position coordinates of the three RF transmitting and receiving terminals 20 having the largest level of the RF signal. It may be.

제3마이컴(32)은 위치계산단말(30)의 각 구성요소를 제어, 특히 위치추적부(33)를 통해 이동체의 위치를 계산 및 추적하도록 하고, 그 추적결과물(이동체의 위치정보)을 RF송수신단말(20)에 전송되도록 제어한다.The third microcomputer 32 controls each component of the position calculation terminal 30, in particular, calculates and tracks the position of the moving object through the position tracking unit 33, and the tracking result (position information of the moving body) is RF. Control to be transmitted to the transmission and reception terminal 20.

제3메모리부(34)에는 위치계산단말(30)의 운용프로그램 및 RF송수신단말(20)에서 전송된 데이터 및 위치추적부(33)에 의해 계산 및 추적된 이동체의 위치정보 등이 저장된다.The third memory unit 34 stores an operation program of the position calculating terminal 30, data transmitted from the RF transmitting and receiving terminal 20, position information of the moving object calculated and tracked by the position tracking unit 33, and the like.

전원부(35)는 위치계산단말(30)의 각 구성요소에 전원을 공급한다.The power supply unit 35 supplies power to each component of the position calculation terminal 30.

또한, 본 발명의 RF송수신단말(20)은 위치계산단말(30)으로부터 전송된 이동체의 위치 추적 정보를 이용하여 이동체의 위치를 실시간 모니터링하는 기능도 수행한다.In addition, the RF transmitting and receiving terminal 20 of the present invention also performs a function of real-time monitoring the position of the moving object using the position tracking information of the moving object transmitted from the position calculating terminal 30.

RF발신단말(10)과 RF송수신단말(20)간 통신방식으로는, 일례로서 무선 랜(Wireless LAN), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band) 또는 WiFi 등이 있다.Examples of communication methods between the RF transmitting terminal 10 and the RF transmitting and receiving terminal 20 include wireless LAN, Bluetooth, Zigbee, UWB (Ultra Wide Band) or WiFi.

한편, 본 발명의 다른 일례로서, 도 1의 위치계산단말(30) 기능을 다수의 RF송수신단말(20) 중 어느 하나의 RF송수신단말(20)에서 수행하도록 구성할 수도 있다.Meanwhile, as another example of the present invention, the position calculating terminal 30 of FIG. 1 may be configured to be performed by any one of the plurality of RF transmitting and receiving terminals 20.

즉, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템은 RF발신단말(10) 및 RF송수신단말(20)을 포함하여 구성된다.That is, the short-range location tracking system using a wireless network according to another embodiment of the present invention comprises an RF transmitting terminal 10 and the RF transmitting and receiving terminal 20.

RF발신단말(10)은 도 1에서 설명한 바와 같이 위치 추적을 필요로 하는 사람이나 물체 등의 이동체에 부착 또는 휴대되어 RF신호를 송신한다.As described with reference to FIG. 1, the RF transmitting terminal 10 is attached to or carried on a moving object such as a person or an object requiring location tracking and transmits an RF signal.

다수의 RF송수신단말(20) 중 하나의 RF송수신단말을 마스터(Master)로 설정하고, 나머지 RF송수신단말을 슬레이브(Slave)로 설정하는 것이다.One RF transmitter / receiver terminal of the plurality of RF transmitter / receiver terminals 20 is set as a master, and the other RF transmitter / receiver terminal is set as a slave.

이 마스터 RF송수신단말이 도 1의 위치계산단말(30)의 기능을 수행한다.This master RF transmitting and receiving terminal performs the function of the position calculating terminal 30 of FIG.

즉, 마스터 RF송수신단말은 원래의 기능인 RF발신단말(10)로부터 RF신호를 수신하고, 그 수신된 RF신호의 레벨을 측정함과 아울러, 다른 RF송수신단말(슬레이브 RF송수신단말)으로부터 RF신호의 레벨값 및 해당 슬레이브 RF송수신단말의 위치정보를 각각 수신하고, 그 수신된 값 중에서 마스터 RF송수신단말을 포함한 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적한다. That is, the master RF transmitting and receiving terminal receives the RF signal from the RF transmitting terminal 10, which is an original function, measures the level of the received RF signal, and transmits the RF signal from another RF transmitting and receiving terminal (slave RF transmitting and receiving terminal). Receive the level value and the position information of the corresponding slave RF transmitter and receiver, and calculate the position of the moving object using triangulation based on the position coordinates of three RF transmitter and receiver terminals including the master RF transmitter and receiver terminal among the received values. To track.

또한, 마스터 RF송수신단말은 이동체의 위치 추적 정보를 슬레이브 RF송수신단말으로 송신한다.
In addition, the master RF transmitting and receiving terminal transmits the position tracking information of the moving object to the slave RF transmitting and receiving terminal.

도 5는 본 발명에 따른 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method for tracking a short distance location using a wireless network according to the present invention.

먼저, 도 1과 같은 근거리 위치 추적 시스템이 구현된 상태에서, 다수의 RF송수신단말(20)에서 각각 이동체에 부착 또는 휴대된 RF발신단말(10)로부터 송출된 RF신호를 수신하는 RF신호 수신단계(S110)를 수행한다.First, in a state in which a short-range position tracking system as shown in FIG. 1 is implemented, an RF signal receiving step of receiving RF signals transmitted from an RF transmitting terminal 10 attached or carried to a mobile body in each of a plurality of RF transmitting and receiving terminals 20 (S110).

이후, 본 발명은 하나의 RF송수신단말(20)이, 상기 RF송수신단말을 제외한 나머지 2 이상의 RF송수신단말으로부터 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말(20)의 위치정보를 수신하는 RF신호 수집단계(S120)를 수행한다.Thereafter, the present invention collects an RF signal in which one RF transmitting and receiving terminal 20 receives a level value of an RF signal and position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal 20 from two or more remaining RF transmitting and receiving terminals except for the RF transmitting and receiving terminal. Step S120 is performed.

상기 RF신호 수집단계(S120)를 수행한 이후, 본 발명은 3개의 RF송수신단말(20)의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하는 이동체 위치 추적단계(S130)를 수행한다. 이러한 이동체 위치 계산 및 추적은 상기와 같이, 하나의 RF송수신단말(20)에서 수행할 수도 있지만, 위치계산단말(30)에서 수행할 수도 있다.After performing the RF signal collection step (S120), the present invention is a moving object position tracking step of calculating and tracking the position of the moving object using a triangulation method based on the position coordinates of the three RF transmitting and receiving terminals 20 (S130) ). As described above, the moving object calculation and tracking may be performed in one RF transmitting and receiving terminal 20, but may be performed in the position calculating terminal 30.

상기 이동체 위치 추적단계(S130)를 수행한 이후, 상기 이동체의 위치 추적 정보를, 상기 RF신호 수집단계(S120)의 다른 위치에 있는 다수의 RF송수신단말(20)으로 송신하는 위치 추적정보 송신단계(S140)를 수행한다.After performing the moving object position tracking step (S130), the position tracking information transmission step of transmitting the position tracking information of the moving object to a plurality of RF transmitting and receiving terminal 20 at different positions of the RF signal collection step (S120) (S140).

상기 위치 추적정보 송신단계(S140)를 수행한 이후, 상기 이동체의 위치 추적 정보를 이용하여 이동체의 위치를 실시간 모니터링하는 모니터링단계(S150)를 수행한다. 일례로, 모니터링단계(S150)에서, 해당 건물의 맵 상에 이동체의 위치(좌표 및 방향 포함)가 표시되도록 구성할 수도 있다.After performing the position tracking information transmitting step (S140), and performing a monitoring step (S150) for real-time monitoring the position of the moving object using the position tracking information of the moving object. For example, in the monitoring step (S150), it may be configured to display the location (including coordinates and direction) of the moving object on the map of the building.

본 발명은 RF신호 수신단계(S110) 이전에, RF송수신단말(20)이 RF발신단말(10)으로 위치정보 요청신호를 발생하는 단계를 더 포함하고, 이에 대응하여, RF발신단말(10)이 RF송수신단말(20)로 RF신호를 송신하도록 구성할 수도 있다.
The present invention further includes a step of generating a location information request signal to the RF transmitting terminal 20 before the RF signal receiving step S110, and correspondingly, the RF transmitting terminal 10 The RF transmission / reception terminal 20 may be configured to transmit an RF signal.

도 6은 본 발명에 따른 이동체 위치 추적 과정을 보다 상세히 나타내는 순서도이고, 도 7a 내지 도 7c는 이동체 위치 추적과정에 필요한 삼각측량법을 도시한 도면이다. 하기 A, B, C는 임의의 RF송수신단말(20)의 위치정보(좌표 등)를 나타낸다.6 is a flowchart illustrating a moving position tracking process in detail according to the present invention, Figures 7a to 7c is a view showing a triangulation method required for the moving position tracking process. A, B, and C shown below indicate position information (coordinates, etc.) of an arbitrary RF transmitting and receiving terminal 20.

먼저, 다수의 RF송수신단말 중 제 1 RF송수신단말의 위치좌표를 기준좌표A로 설정한다. 이때, 기준좌표A를 2차원 좌표계 평면의 원점(0,0)으로 한다.(S131)First, the position coordinates of the first RF transmitting and receiving terminal among the plurality of RF transmitting and receiving terminals are set as the reference coordinate A. At this time, the reference coordinate A is the origin (0,0) of the two-dimensional coordinate system plane (S131).

그런 후, 다수의 RF송수신단말 중 제 2 RF송수신단말의 위치좌표를 두번째 지점(B)의 위치로 고정한다. B지점은 A지점과 동일 X축선상으로 한다. 일례로 도면에서와 같이, B의 위치를 (d1,0)으로 설정한다.(S132)Then, the position coordinates of the second RF transmitting and receiving terminal of the plurality of RF transmitting and receiving terminals is fixed to the position of the second point (B). Point B is on the same X-axis as point A. As an example, as shown in the figure, the position of B is set to (d1,0). (S132)

최종적으로 삼각측량법으로 이동체의 위치를 구하기 위한 세번째 지점인 C(x,y)의 좌표를 구한다. Finally, triangulation method is used to find the coordinates of C (x, y), the third point for finding the position of the moving object.

즉, 다수의 RF송수신단말 중 제 3 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 A(0,0) 및 B(d1,0)와 삼각구도가 되도록 C(x,y)를 설정한다.That is, C (x, y) is set such that the position coordinates of the third RF transmitting / receiving terminal among the plurality of RF transmitting / receiving terminals are triangular with the A (0,0) and B (d1,0).

이후, 제 3 RF송수신단말의 위치좌표 C(x,y)를, 두 점간의 거리공식으로 산출한다. 즉, x=(d2^2-d3^2-d1^2)/(-2d1), y=sqrt(d3^2-x^2)가 된다.(도 7a 참조)(S133) Thereafter, the position coordinate C (x, y) of the third RF transmitting and receiving terminal is calculated by the distance formula between two points. That is, x = (d2 ^ 2-d3 ^ 2-d1 ^ 2) / (-2d1) and y = sqrt (d3 ^ 2-x ^ 2). (See FIG. 7A) (S133)

상기와 같이, 3개의 RF송수신단말(20)의 위치인 A(0,0), B(d1,0), C(x,y)를 구한 후, 이동체의 근접위치 a1(x1,y1), a2(x2,y2), a3(x3,y3)를 산출한다. As described above, after obtaining the positions A (0,0), B (d1,0), and C (x, y) of the three RF transmitting and receiving terminals 20, the proximity positions a1 (x1, y1), a2 (x2, y2) and a3 (x3, y3) are calculated.

즉, 상기 A지점과 B지점에 의해 이동체의 근접위치 a2(x2,y2), 상기 B지점과 C지점에 의해 이동체의 근접위치 a3(x3,y3), 상기 C지점과 A지점에 의해 이동체의 근접위치 a1(x1,y1)를 구한다.(도 7b 참조)(S134)That is, the position A2 (x2, y2) of the mobile body by the point A and the point B, the position a3 (x3, y3) of the moving body by the point B and the point C, and the point C and the point A of the movable body The proximity position a1 (x1, y1) is obtained (see FIG. 7B) (S134).

이후, 최적의 상기 이동체의 위치 a(x,y)를 추적한다.(S135) 이 최적의 이동체의 위치 a(x,y) 추적 방법으로는 상기 세 지점 a1(x1,y1), a2(x2,y2), a3(x3,y3)에 대한 무게중심으로 구할 수 있다. 즉, x=(x1+x2+x3)/3, y=(y1+y2+y3)/3이 된다.After that, the optimum position of the moving object a (x, y) is tracked (S135). The method of tracking the optimal position of the moving object a (x, y) includes the three points a1 (x1, y1) and a2 (x2). It can be found as the center of gravity for, y2) and a3 (x3, y3). That is, x = (x1 + x2 + x3) / 3 and y = (y1 + y2 + y3) / 3.

이후, 본 발명은 추적된 이동체의 최적위치a(x,y)가 삼각형 ABC 내부에 위치하는지 여부를 체크하고(S136), 만약 내부에 위치한다면 해당 위치를 표시하고, 이전의 단계를 반복수행하여 상기 다른 RF송수신단말(20)의 위치D,E를 계산한다.(S137)Thereafter, the present invention checks whether the optimal position a (x, y) of the tracked moving object is located inside the triangle ABC (S136), and if it is located inside, displays the corresponding position and repeats the previous step. The positions D and E of the other RF transmitting and receiving terminal 20 are calculated (S137).

이상의 설명은 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 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: RF발신단말
11: 제1RF통신모듈
12: 제1마이컴
13: RF신호생성부
14: 제1메모리부
15: 전원부
20: RF송수신단말
21: 제2RF통신모듈
22: 제2마이컴
23: RF신호레벨측정부
24: 제2메모리부
25: 전원부
30: 위치계산단말
31: 통신모듈
32: 제3마이컴
33: 위치추적부
34: 제3메모리부
35: 전원부
S110: RF신호 수신단계
S120: RF신호 수집단계
S130: 이동체 위치 추적단계
S140: 위치 추적정보 송신단계
S150: 모니터링단계10: RF call terminal
11: 1st RF communication module
12: First Microcomputer
13: RF signal generator
14: first memory unit
15: power supply
20: RF transmitting and receiving terminal
21: second RF communication module
22: the second microcomputer
23: RF signal level measuring unit
24: second memory unit
25: power supply
30: location calculation terminal
31: communication module
32: Third Microcomputer
33: location tracking unit
34: third memory section
35: power supply
S110: RF signal receiving step
S120: RF signal collection step
S130: moving object tracking step
S140: location tracking information transmission step
S150: monitoring step

Claims (11)

무선으로 실내에 위치한 이동체의 위치를 추적할 수 있는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템에 있어서,
위치 추적을 필요로 하는 사람이나 물체 등의 이동체에 부착 또는 휴대되어 RF신호를 송신하는 RF발신단말과;
상기 RF발신단말으로부터 송신된 RF신호를 수신하고, 그 수신된 RF신호의 레벨을 측정한 후, 위치계산단말으로 전송하는 3개 이상의 RF송수신단말과;
상기 3개 이상의 RF송수신단말으로부터 상기 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말의 위치정보를 수신하고, 그 수신된 임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체(RF발신단말)의 위치를 계산 및 추적하는 위치계산단말을 포함하고,
상기 RF송수신단말은 상기 위치계산단말으로부터 전송된 상기 이동체의 위치 추적 정보를 이용하여 이동체의 위치를 실시간 모니터링하며,
상기 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하는 것은, 다수의 RF송수신단말 중 제 1 RF송수신단말의 위치좌표를, 2차원 좌표계 평면의 기준좌표 A(0,0)으로 설정하고, 다수의 RF송수신단말 중 제 2 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 기준좌표 A(0,0)과 동일 X축선상의 B(d1,0)으로 설정하며, 다수의 RF송수신단말 중 제 3 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 A(0,0) 및 B(d1,0)와 삼각구도가 되도록 C(x,y)를 설정하고, 상기 제 3 RF송수신단말의 위치좌표 C(x,y)를 두 점간의 거리공식으로 산출하며, 상기 A지점과 B지점에 의해 이동체의 근접위치 a2(x2,y2), 상기 B지점과 C지점에 의해 이동체의 근접위치 a3(x3,y3), 상기 C지점과 A지점에 의해 이동체의 근접위치 a1(x1,y1)를 구하고, 상기 이동체의 근접위치 a1(x1,y1), a2(x2,y2), a3(x3,y3)의 무게중심을, 최적의 상기 이동체의 위치로 추적하는 과정을 통해 이루어지고,
상기 RF발신단말과 상기 RF송수신단말 사이에 위치하는 벽이나 판넬 등의 장애물의 재질에 따라 상기 RF송수신단말이 수신한 RF신호의 레벨값을 달리 적용하는 것을 특징으로 하는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템.In the short-range location tracking system using a wireless network that can track the location of a mobile object located indoors wirelessly,
An RF transmitting terminal attached to or carried on a moving object such as a person or an object that needs location tracking and transmitting an RF signal;
Three or more RF transmitting and receiving terminals for receiving the RF signal transmitted from the RF transmitting terminal, measuring the level of the received RF signal, and transmitting the received RF signal to a position calculating terminal;
Receive the level value of the RF signal and the position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal from the three or more RF transmitting and receiving terminals, and using the triangulation method based on the position coordinates of the received three RF transmitting and receiving terminals; A location calculating terminal for calculating and tracking the location of the RF calling terminal);
The RF transmitting and receiving terminal monitors the position of the moving object in real time using the position tracking information of the moving object transmitted from the position calculating terminal,
Calculating and tracking the position of the moving object using the triangulation method, the position coordinates of the first RF transmitting and receiving terminal of the plurality of RF transmitting and receiving terminals is set to the reference coordinate A (0,0) of the two-dimensional coordinate system plane, The position coordinate of the second RF transmitting and receiving terminal among the plurality of RF transmitting and receiving terminals is set to B (d1,0) on the same X axis as the reference coordinate A (0,0), and the third RF transmitting and receiving terminal among the plurality of RF transmitting and receiving terminals. The position coordinates of the terminal are set to C (x, y) such that A (0,0) and B (d1,0) are triangular, and the position coordinates C (x, y) of the third RF transceiver terminal. Is calculated as the distance formula between two points, and the position A2 (x2, y2) of the moving body by the point A and B, the proximity position a3 (x3, y3) of the moving body by the point B and C, C The position A1 (x1, y1) of the moving object is determined by the point A and the point A. Move on Been achieved through the process of tracking the location,
Near-field location tracking using a wireless network, characterized in that the level of the RF signal received by the RF transmission and reception terminal according to the material of the obstacle, such as a wall or panel located between the RF transmitting terminal and the RF transmitting and receiving terminal system. 제 1 항에 있어서,
상기 RF발신단말과 RF송수신단말간 통신방식은 무선 랜(Wireless LAN), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band) 또는 WiFi 중 어느 하나의 통신 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템.The method of claim 1,
The communication method between the RF transmitting terminal and the RF transmitting / receiving terminal may be any one of wireless LAN, Bluetooth, Zigbee, UWB (Ultra Wide Band) or WiFi. Local location tracking system using a network. 제 1 항에 있어서,
상기 RF발신단말으로부터 수신한 RF신호의 레벨값이 클수록 상기 RF발신단말과 해당 RF송수신단말과의 거리가 근거리임을 나타내는 것을 특징으로 하는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템.The method of claim 1,
The short-range location tracking system using a wireless network, characterized in that the greater the level value of the RF signal received from the RF transmitting terminal is the distance between the RF transmitting terminal and the corresponding RF transmitting and receiving terminal. 삭제delete 무선으로 실내에 위치한 이동체의 위치를 추적할 수 있는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템에 있어서,
위치 추적을 필요로 하는 사람이나 물체 등의 이동체에 부착 또는 휴대되어 RF신호를 송신하는 RF발신단말과;
상기 RF발신단말으로부터 송신된 RF신호를 수신하고, 그 수신된 RF신호의 레벨을 측정하는 3개 이상의 RF송수신단말을 포함하고,
상기 RF송수신단말은 다른 RF송수신단말으로부터 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말의 위치정보를 각각 수신하고, 그 수신된 임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하며, 상기 이동체의 위치 추적 정보를 다른 RF송수신단말으로 송신하며,
상기 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하는 것은, 다수의 RF송수신단말 중 제 1 RF송수신단말의 위치좌표를, 2차원 좌표계 평면의 기준좌표 A(0,0)으로 설정하고, 다수의 RF송수신단말 중 제 2 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 기준좌표 A(0,0)과 동일 X축선상의 B(d1,0)으로 설정하며, 다수의 RF송수신단말 중 제 3 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 A(0,0) 및 B(d1,0)와 삼각구도가 되도록 C(x,y)를 설정하고, 상기 제 3 RF송수신단말의 위치좌표 C(x,y)를 두 점간의 거리공식으로 산출하며, 상기 A지점과 B지점에 의해 이동체의 근접위치 a2(x2,y2), 상기 B지점과 C지점에 의해 이동체의 근접위치 a3(x3,y3), 상기 C지점과 A지점에 의해 이동체의 근접위치 a1(x1,y1)를 구하고, 상기 이동체의 근접위치 a1(x1,y1), a2(x2,y2), a3(x3,y3)의 무게중심을, 최적의 상기 이동체의 위치로 추적하는 과정을 통해 이루어지고,
상기 RF발신단말과 상기 RF송수신단말 사이에 위치하는 벽이나 판넬 등의 장애물의 재질에 따라 상기 RF송수신단말이 수신한 RF신호의 레벨값을 달리 적용하는 것을 특징으로 하는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 시스템.In the short-range location tracking system using a wireless network that can track the location of a mobile object located indoors wirelessly,
An RF transmitting terminal attached to or carried on a moving object such as a person or an object that needs location tracking and transmitting an RF signal;
3 or more RF transmitting and receiving terminals for receiving the RF signal transmitted from the RF transmitting terminal and measuring the level of the received RF signal,
The RF transmitting and receiving terminal receives a level value of an RF signal and position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal from another RF transmitting and receiving terminal, respectively, and uses the triangulation method based on the position coordinates of the three received RF transmitting and receiving terminals. Calculate and track the position of the moving object, and transmit the position tracking information of the moving object to another RF transmitting and receiving terminal,
Calculating and tracking the position of the moving object using the triangulation method, the position coordinates of the first RF transmitting and receiving terminal of the plurality of RF transmitting and receiving terminals is set to the reference coordinate A (0,0) of the two-dimensional coordinate system plane, The position coordinate of the second RF transmitting and receiving terminal among the plurality of RF transmitting and receiving terminals is set to B (d1,0) on the same X axis as the reference coordinate A (0,0), and the third RF transmitting and receiving terminal among the plurality of RF transmitting and receiving terminals. The position coordinates of the terminal are set to C (x, y) such that A (0,0) and B (d1,0) are triangular, and the position coordinates C (x, y) of the third RF transceiver terminal. Is calculated as the distance formula between two points, and the position A2 (x2, y2) of the moving body by the point A and B, the proximity position a3 (x3, y3) of the moving body by the point B and C, C The position A1 (x1, y1) of the moving object is determined by the point A and the point A, and the center of gravity of the positions a1 (x1, y1), a2 (x2, y2), a3 (x3, y3) Move on Been achieved through the process of tracking the location,
Near-field location tracking using a wireless network, characterized in that the level of the RF signal received by the RF transmission and reception terminal according to the material of the obstacle, such as a wall or panel located between the RF transmitting terminal and the RF transmitting and receiving terminal system. 무선으로 실내에 위치한 이동체의 위치를 추적할 수 있는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 방법에 있어서,
다수의 RF송수신단말에서 각각 이동체에 부착 또는 휴대된 RF발신단말으로부터 송출된 RF신호를 수신하는 RF신호 수신단계;
하나의 RF송수신단말이, 상기 RF송수신단말을 제외한 나머지 2 이상의 RF송수신단말으로부터 RF신호의 레벨값 및 해당 RF송수신단말의 위치정보를 수신하는 RF신호 수집단계; 및
임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 바탕으로 삼각측량법을 이용하여 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하는 이동체 위치 추적단계를 포함하고,
상기 이동체 위치 추적단계는 상기 하나의 RF송수신단말 또는 상기 하나의 RF송수신단말으로부터 임의의 3개의 RF송수신단말의 위치좌표를 수신한 위치계산단말에 의해 수행되고,
상기 삼각측량법을 이용한 상기 이동체의 위치를 계산 및 추적하는 단계는,
다수의 RF송수신단말 중 제 1 RF송수신단말의 위치좌표를, 2차원 좌표계 평면의 기준좌표 A(0,0)으로 설정하는 단계;
다수의 RF송수신단말 중 제 2 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 기준좌표 A(0,0)과 동일 X축선상의 B(d1,0)으로 설정하는 단계;
다수의 RF송수신단말 중 제 3 RF송수신단말의 위치좌표를, 상기 A(0,0) 및 B(d1,0)와 삼각구도가 되도록 C(x,y)를 설정하는 단계;
상기 제 3 RF송수신단말의 위치좌표 C(x,y)를 두 점간의 거리공식으로 산출하는 단계;
상기 A지점과 B지점에 의해 이동체의 근접위치 a2(x2,y2), 상기 B지점과 C지점에 의해 이동체의 근접위치 a3(x3,y3), 상기 C지점과 A지점에 의해 이동체의 근접위치 a1(x1,y1)를 구하는 단계; 및
상기 이동체의 근접위치 a1(x1,y1), a2(x2,y2), a3(x3,y3)의 무게중심을, 최적의 상기 이동체의 위치로 추적하는 단계를 포함하고,
상기 RF발신단말과 상기 RF송수신단말 사이에 위치하는 벽이나 판넬 등의 장애물의 재질에 따라 상기 RF송수신단말이 수신한 RF신호의 레벨값을 달리 적용하는 것을 특징으로 하는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 방법.In the short-range location tracking method using a wireless network that can track the location of a mobile object located indoors wirelessly,
An RF signal receiving step of receiving an RF signal transmitted from an RF transmitting terminal attached or carried to a moving body in each of a plurality of RF transmitting and receiving terminals;
An RF signal collecting step of receiving, by one RF transmitting and receiving terminal, a level value of the RF signal and position information of the corresponding RF transmitting and receiving terminal from two or more remaining RF transmitting and receiving terminals except the RF transmitting and receiving terminal; And
And a moving object position tracking step of calculating and tracking the position of the moving object using triangulation based on the position coordinates of any three RF transmitting and receiving terminals,
The mobile unit position tracking step is performed by a position calculation terminal that receives the position coordinates of any three RF transmitter and receiver terminals from the one RF transceiver terminal or one RF transmitter and receiver terminal,
Computing and tracking the position of the moving object using the triangulation method,
Setting the position coordinates of the first RF transmitting and receiving terminal among the plurality of RF transmitting and receiving terminals to a reference coordinate A (0,0) of the two-dimensional coordinate system plane;
Setting the position coordinates of the second RF transmitting / receiving terminal among the plurality of RF transmitting / receiving terminals to B (d1,0) on the same X axis as the reference coordinate A (0,0);
Setting C (x, y) to position coordinates of a third RF transmitting and receiving terminal among a plurality of RF transmitting and receiving terminals so as to be triangular with A (0,0) and B (d1,0);
Calculating a positional coordinate C (x, y) of the third RF transceiver terminal as a distance formula between two points;
Proximity position a2 (x2, y2) of the mobile body by point A and point B, Proximity position a3 (x3, y3) of mobile body by point B and point C, Proximity position of the moving body by point C and point A obtaining a1 (x1, y1); And
Tracking the center of gravity of the proximal positions a1 (x1, y1), a2 (x2, y2), a3 (x3, y3) of the movable body to the optimal position of the movable body,
Near-field location tracking using a wireless network, characterized in that the level of the RF signal received by the RF transmission and reception terminal according to the material of the obstacle, such as a wall or panel located between the RF transmitting terminal and the RF transmitting and receiving terminal Way. 제 6 항에 있어서,
상기 이동체 위치 추적단계를 수행한 후, 상기 이동체의 위치 추적 정보를, 상기 RF신호 수집단계의 다른 위치에 있는 다수의 RF송수신단말으로 송신하는 위치 추적정보 송신단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 방법.The method according to claim 6,
And performing location tracking information transmission step of transmitting location tracking information of the mobile device to a plurality of RF transmitting and receiving terminals at different locations of the RF signal collection step after performing the mobile location tracking step. Local location tracking method using a network. 제 7 항에 있어서,
상기 위치 추적정보 송신단계를 수행한 후, 상기 이동체의 위치 추적 정보를 이용하여 이동체의 위치를 실시간 모니터링하는 모니터링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 방법.The method of claim 7, wherein
And performing a step of transmitting the location tracking information, and monitoring the location of the moving object in real time using the location tracking information of the moving object. 삭제delete 삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 최적의 상기 이동체의 위치를 추적하는 단계 이후에, 그 추적된 이동체의 위치가 삼각형ABC 내부에 위치하는지 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선망을 이용한 근거리 위치 추적 방법.The method according to claim 6,
After the step of tracking the optimal position of the moving object, further comprising the step of checking whether the position of the tracked moving object is located inside the triangle ABC.
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