KR102214499B1 - indoor positioning system and method using global positioning system location information mapping - Google Patents

indoor positioning system and method using global positioning system location information mapping Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an indoor positioning system using GPS position information mapping and a method thereof. More specifically, the present invention relates to the indoor positioning system using the GPS position information mapping capable of positioning a precise position of a terminal indoors by mapping GPS standard coordinate data to a locator beacon, and the method thereof. According to the present invention, by mapping the GPS standard coordinate data to the locator beacon and providing the GPS standard coordinate data mapped together with launch angle information to a terminal, it is possible to position the precise position of the terminal indoors.

Description

GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템 및 방법{indoor positioning system and method using global positioning system location information mapping}Indoor positioning system and method using global positioning system location information mapping}

본 발명은 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로케이터 비콘에 GPS 표준 좌표 데이터를 매핑하여 실내에서 단말의 정밀한 위치를 측위할 수 있는 할 수 있는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor positioning system and method using GPS location information mapping, and more particularly, to a GPS location information mapping capable of positioning a precise location of a terminal indoors by mapping GPS standard coordinate data to a locator beacon. It relates to an indoor positioning system and method using.

위치 식별 시스템은 GPS(Global Positioning System, 위성 항법 시스템), INS(Inertial Navigation System, 관성 항법 시스템), LORAN(Long Range Aid to Navigation), RFID/USN(Radio Frequency Identification/Ubiquitous Sensor Network) 등을 포함한다. 이때, 상대의 위치 정보가 필요한 경우 상대가 계산한 자신의 위치 정보를 무선으로 제공하거나, 레이더(Radar)와 같이 송출한 신호에 의해 반사되어 오는 신호를 수신하여 상대의 위치 정보를 계산한다.Location identification systems include GPS (Global Positioning System, Satellite Navigation System), INS (Inertial Navigation System), LORAN (Long Range Aid to Navigation), RFID/USN (Radio Frequency Identification/Ubiquitous Sensor Network), etc. do. At this time, if the opponent's location information is required, the opponent's location information calculated by the opponent is wirelessly provided, or the opponent's location information is calculated by receiving a signal reflected by a transmitted signal such as a radar.

종래에는 상대 장치의 위치를 식별하고자 하는 경우, 주로 상대 장치가 보유한 GPS 수신기 등을 통해 현재 위치를 계산하였다. 그러나 건물 내부 등과 같이 GPS 신호가 불안정하거나 방해 장치 등에 의해 잘못된 신호 왜곡이 발생될 가능성이 높은 환경에서는 상대 장치의 정확한 위치 식별이 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 상대 장치의 위치 정보가 다른 이에게 노출될 수 있다는 보안 상의 문제점이 있다.Conventionally, when trying to identify the location of the other device, the current location was calculated mainly through a GPS receiver held by the other device. However, there is a problem in that it is difficult to accurately identify the location of a counterpart device in an environment in which the GPS signal is unstable or an erroneous signal distortion is likely to occur due to an interference device, such as inside a building. In addition, there is a security problem that the location information of the counterpart device may be exposed to others.

한편, GPS를 대체하여 무선 통신 인프라를 이용하여 장치의 위치를 추정할 수도 있다. 그러나 이를 위해서는 장치의 위치를 정확하게 식별할 수 있는 AP(Access Point)가 다수 설치되어야 하며, 특히 한정적인 공간 내에서 정밀한 위치 검출이 요구될 시에는 비경제적이다.On the other hand, it is also possible to estimate the location of the device using a wireless communication infrastructure in place of GPS. However, for this, a number of APs (Access Points) that can accurately identify the location of the device must be installed, and it is uneconomical especially when precise location detection is required within a limited space.

즉, 종래의 GPS나 무선 통신 인프라를 이용한 위치 식별 시스템은 한정적 공간 내에서는 적합하지 않다. 따라서, 일정 공간 내에서 위치를 확인할 수 있는 효율적이고 경제적인 방법이 요구된다.That is, a conventional location identification system using GPS or wireless communication infrastructure is not suitable within a limited space. Therefore, there is a need for an efficient and economical method to check a location within a certain space.

KR10-0838473B1KR10-0838473B1

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 로케이터 비콘에 GPS 표준 좌표 데이터를 매핑하여 실내에서 단말의 정밀한 위치를 측위할 수 있도록 한 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention is invented to solve such a problem, and provides an indoor positioning system and method using GPS location information mapping in which GPS standard coordinate data can be mapped to a locator beacon to locate a precise location of a terminal indoors. The purpose.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템의 일측면에 따르면, 실내의 고정된 위치에 설치되어 발사각 정보와 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 포함하는 비콘 신호를 각각 송출하는 다수개의 로케이터 비콘; 및 상기 로케이터 비콘으로부터 송출되는 비콘 신호를 수신하여 수신된 비콘 신호에 포함된 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산하는 단말을 포함할 수 있다.According to one aspect of the indoor positioning system using GPS location information mapping according to the present invention for achieving the above object, it is installed at a fixed indoor location and includes GPS location information mapped according to the launch angle information and the GPS coordinate system. A plurality of locator beacons each transmitting a beacon signal; And a terminal that receives the beacon signal transmitted from the locator beacon and calculates a precise location by calculating an intersection point based on the launch angle information and GPS location information included in the received beacon signal.

또한, 상기 로케이터 비콘은 비콘 신호 송출시 발사각 정보를 제공하는 발사각 정보 제공부; 실내에 설치된 상기 로케이터 비콘의 고정된 위치를 GPS 좌표 체계에 따라 매핑한 GPS 위치정보를 관리하는 GPS 위치정보 관리부; 및 상기 발사각 정보 제공부에서 제공된 발사각 정보와 상기 GPS 위치정보 관리부에서 관리하는 상기 로케이터 비콘의 GPS 위치정보를 송출하는 비콘 신호 송출부를 포함할 수 있다.In addition, the locator beacon includes a launch angle information providing unit that provides launch angle information when transmitting a beacon signal; A GPS location information management unit for managing GPS location information by mapping a fixed location of the locator beacon installed indoors according to a GPS coordinate system; And a beacon signal transmitter for transmitting the launch angle information provided by the launch angle information providing unit and GPS location information of the locator beacon managed by the GPS location information management unit.

또한, 상기 GPS 위치정보에는 상기 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함될수 있다.In addition, the GPS location information may include height value information of the locator beacon.

또한, 상기 GPS 위치정보 관리부는 상기 로케이터 비콘의 높이값 정보를 지상으로부터의 로케이터 비콘의 위치 정보로서 매핑 관리할 수 있다.In addition, the GPS location information management unit may map and manage the height value information of the locator beacon as location information of the locator beacon from the ground.

또한, 상기 단말은 적어도 2개 이상의 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산할 수 있다.In addition, the terminal may calculate a precise location by calculating an intersection point based on at least two launch angle information and GPS location information.

또한, 상기 단말은 상기 교차점 계산시 적어도 2개 이상의 발사각 정보 수신시에 수신신호세기(RSSI)를 이용하여 가까운 로케이터 비콘을 선택하여 계산할 수 있다.In addition, the terminal may select and calculate a nearby locator beacon using a received signal strength (RSSI) when receiving at least two emission angle information when calculating the intersection point.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템의 다른 측면에 따르면, 실내의 고정된 위치에 설치되어 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 관리하는 로케이터 비콘; 및 상기 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(TOF)에 의해 측정된 거리와 도달각 정보 및 상기 GPS 위치정보에 기초하여 정밀한 위치를 계산하는 단말을 포함할 수 있다.On the other hand, according to another aspect of the indoor positioning system using GPS location information mapping according to the present invention for achieving the above object, a locator installed at a fixed indoor location to manage GPS location information mapped according to a GPS coordinate system Beacons; And a terminal for calculating a precise location based on the distance and arrival angle information measured by the time-of-flight distance measurement (TOF) with the locator beacon and the GPS location information.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법의 일측면에 따르면, 실내의 고정된 위치에 설치된 다수개의 로케이터 비콘이 각각 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 입력받는 단계; 상기 다수개의 로케이터 비콘에서 발사각 정보와 상기 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 포함하는 비콘 신호를 각각 송출하는 단계; 및 단말이 상기 다수개의 로케이터 비콘으로부터 송출되는 비콘 신호를 수신하여 수신된 비콘 신호에 포함된 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, according to an aspect of the indoor positioning method using GPS location information mapping according to the present invention for achieving the above object, a plurality of locator beacons installed at fixed indoor locations are respectively mapped according to the GPS coordinate system. Receiving information; Transmitting a beacon signal including launch angle information and GPS position information mapped according to the GPS coordinate system from the plurality of locator beacons, respectively; And calculating, by the terminal, a precise location by receiving a beacon signal transmitted from the plurality of locator beacons and calculating an intersection point based on the launch angle information and GPS location information included in the received beacon signal.

또한, 상기 GPS 위치정보에는 상기 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함될수 있다.In addition, the GPS location information may include height value information of the locator beacon.

또한, 상기 위치를 계산하는 단계에서, 상기 단말은 적어도 2개 이상의 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산할 수 있다.In addition, in the step of calculating the location, the terminal may calculate a precise location by calculating an intersection point based on at least two launch angle information and GPS location information.

또한, 상기 단말은 상기 교차점 계산시 적어도 2개 이상의 발사각 정보 수신시에 수신신호세기(RSSI)를 이용하여 가까운 로케이터 비콘을 선택하여 계산할 수 있다.In addition, the terminal may select and calculate a nearby locator beacon using a received signal strength (RSSI) when receiving at least two emission angle information when calculating the intersection point.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법의 다른 측면에 따르면, 실내의 고정된 위치에 설치된 다수개의 로케이터 비콘이 각각 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 입력받는 단계; 단말에서 상기 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(TOF)에 의해 거리를 측정하는 단계; 및 상기 단말이 상기 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(TOF)에 의해 측정된 거리와 도달각 정보 및 상기 GPS 위치정보에 기초하여 정밀한 위치를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, according to another aspect of the indoor positioning method using GPS location information mapping according to the present invention for achieving the above object, a plurality of locator beacons installed at a fixed indoor location are respectively mapped according to a GPS coordinate system. Receiving information; Measuring a distance by means of a time-of-flight distance measurement (TOF) with the locator beacon in the terminal; And calculating, by the terminal, a precise location based on distance and arrival angle information measured by time of flight distance measurement (TOF) with the locator beacon and the GPS location information.

본 발명에 의하면, 로케이터 비콘에 GPS 표준 좌표 데이터를 매핑하여 단말에 발사각 정보와 함께 매핑된 GPS 표준 좌표 데이터를 제공함으로써 실내에서 단말의 정밀한 위치를 측위할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by mapping GPS standard coordinate data to a locator beacon, and providing the mapped GPS standard coordinate data along with the launch angle information to the terminal, there is an effect that it is possible to accurately locate the terminal's location indoors.

도 1은 일반적인 RSSI와 삼변측량(trilateration) 방식을 기반으로 한 블루투스 자산 추적 시스템의 일예를 나타내는 도면.
도 2는 일반적인 RSSI와 삼변측량(trilateration) 방식을 기반으로 한 블루투스 IPS 시스템의 일예를 나타내는 도면.
도 3은 일반적인 블루투스 기반 발사각 방법(Angle of Departure)의 일예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 위치정보 매핑의 일예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 비콘 신호 송출의 일예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 발사각 정보를 이용한 교차점 계산의 일예를 나타내는 도면.
도 7은 도 6에 대한 알고리즘을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB) 기준 위치정보 매핑의 일예를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB) 기준 단말기와 로케이터 비콘과의 거리 측정의 일예를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 거리 정보를 이용한 교차점 계산의 일예를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 로케이터 비콘의 구성을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법의 과정을 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법의 다른 예를 나타내는 도면.
1 is a diagram showing an example of a Bluetooth asset tracking system based on a general RSSI and trilateration method.
2 is a view showing an example of a Bluetooth IPS system based on a general RSSI and trilateration method.
3 is a view showing an example of a general Bluetooth-based angle of departure method (Angle of Departure).
4 is a diagram illustrating an example of location information mapping in a location information management system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an example of transmitting a beacon signal in a location information management system according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an example of calculating an intersection point using launch angle information in a location information management system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 7 shows the algorithm for Fig. 6;
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of mapping of reference location information for Ultra Wide-Band (UWB) in a location information management system according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating an example of measuring a distance between an ultra wide-band (UWB) reference terminal and a locator beacon in a location information management system according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an example of calculating an intersection point using distance information in a location information management system according to an embodiment of the present invention.
11 is a view showing the configuration of a locator beacon according to an embodiment of the present invention.
12 is a view showing a process of an indoor positioning method using GPS location information mapping according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing another example of an indoor positioning method using GPS location information mapping according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and thus various alternatives that can be substituted for them at the time of application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 일반적인 RSSI와 삼변측량(trilateration) 방식을 기반으로 한 블루투스 자산 추적 시스템의 일예를 나타내는 도면이고, 도 2는 일반적인 RSSI와 삼변측량(trilateration) 방식을 기반으로 한 블루투스 IPS 시스템의 일예를 나타내는 도면으로서, 블루투스 위치 기반 시스템 위치 기반 시스템은 블루투스를 사용해 디바이스 간의 물리적인 거리를 측정할 수 있으며, 근접 솔루션보다 정교한 인프라 환경에서 구현될 수 있다. 실시간 위치 추적 시스템(Real-time locating systems; RTLS)과 실내 위치 추적 시스템(Indoor positioning systems; IPS)이 대표적인 블루투스 위치 기반 시스템이다.1 is a diagram illustrating an example of a Bluetooth asset tracking system based on a general RSSI and trilateration method, and FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a Bluetooth IPS system based on a general RSSI and trilateration method. As a diagram, a Bluetooth location-based system A location-based system can measure the physical distance between devices using Bluetooth, and can be implemented in a more sophisticated infrastructure environment than a proximity solution. Real-time locating systems (RTLS) and indoor positioning systems (IPS) are typical Bluetooth location-based systems.

도 1에서는 수신강도를 나타내는 지표인 RSSI(Received signal strength indicator)와 삼변측량(trilateration) 방식을 기반으로 태그와 다수의 로케이터와 추적 엔진을 통해서 자산 추적을 하는 블루투스 자산 추적 시스템의 일예를 나타내고 있으며, 도 2에서는 RSSI와 삼변측량(trilateration) 방식을 기반으로 태그와 다수의 로케이터 비콘을 이용하여 실내 위치를 추적하는 블루투스 실내 위치 추적 시스템의 일예를 나타내고 있다.FIG. 1 shows an example of a Bluetooth asset tracking system that tracks assets through tags, multiple locators, and tracking engines based on RSSI (Received Signal Strength Indicator) and trilateration, which are indicators of reception strength, 2 shows an example of a Bluetooth indoor location tracking system that tracks an indoor location using a tag and a plurality of locator beacons based on an RSSI and trilateration method.

블루투스 RTLS 솔루션은 로케이터(locator)라고 불리는 블루투스 수신기 환경을 기반으로 한다. 시설 내 정해진 위치에 설치된 로케이터는 위치추적엔진(location engine)이라는 중앙 서버로 연결될 수 있다.The Bluetooth RTLS solution is based on a Bluetooth receiver environment called a locator. Locators installed at designated locations within the facility can be connected to a central server called a location engine.

배터리로 작동하는 저전력 블루투스 전송기를 주로 태그(tag)라고 칭하는데, 이 태그들을 자산(또는 사람)에게 부착하고 추적하는 시스템으로 운영될 수 있다. 태그는 주기적으로 신호를 전송하도록 프로그래밍 되어 있으며, 주기는 태그가 부착된 자산의 예상 이동 거리와 실시간 위치 측정 필요 여부에 따라 결정될 수 있다.Battery-operated, low-power Bluetooth transmitters are often referred to as tags, which can be operated as a system that attaches and tracks tags to assets (or people). The tags are programmed to transmit signals periodically, and the period can be determined by the expected travel distance of the tagged asset and whether real-time location measurements are required.

각각의 로케이터는 수신받는 모든 태그의 정보와 수신신호강도(RSSI)를 위치 추적 엔진에 지속적으로 보고할 수 있다. 위치 추적 엔진은 전달받은 정보와 각 로케이터의 위치 정보를 활용해 삼변측량(trilateration) 프로세스를 기반으로 태그의 위치를 측정할 수 있다. 블루투스의 경우, 로케이터들이 태그의 수신신호 강도를 바탕으로 자산 태그와의 거리를 계산할 수 있다.Each locator can continuously report all the received tag information and received signal strength (RSSI) to the location tracking engine. The location tracking engine can measure the location of the tag based on the trilateration process using the received information and the location information of each locator. In the case of Bluetooth, locators can calculate the distance to the asset tag based on the signal strength of the tag.

한편, 블루투스 IPS 솔루션은 블루투스 수신기 대신 로케이터 비콘(locator beacons)이라는 블루투스 전송기를 시설 내 정해진 위치에 설치할 수 있다. 방문자들은 로케이터 비콘이 전송하는 블루투스 주파수를 수신할 수 있는 스마트폰 앱을 설치할 수 있다. 이 앱을 통해 주파수를 보내는 비콘의 정보와 각 비콘의 수신신호강도(RSSI) 및 비콘의 위치에 따라 삼변측량이 실행되고 현재 위치가 측정될 수 있다.On the other hand, the Bluetooth IPS solution can install Bluetooth transmitters called locator beacons instead of Bluetooth receivers in a designated location within the facility. Visitors can install a smartphone app that can receive the Bluetooth frequency transmitted by the locator beacon. Through this app, according to the information of the beacon sending frequency, the received signal strength (RSSI) of each beacon, and the location of the beacon, trilateral surveying is performed and the current location can be measured.

도 3은 일반적인 블루투스 기반 발사각 방법(Angle of Departure)의 일예를 나타내는 도면으로서, 발사각 방법을 활용한 방향 탐색 발사각(AoD) 방법을 이용하면 실내 위치 추적 시스템(IPS) 솔루션의 로케이터 비콘 등 방향을 측정하고자 하는 디바이스가 어레이 내에 배치된 다중 안테나를 통해 고유 신호를 전송할 수 있고, 같은 실내 위치 추적 시스템(IPS) 솔루션 환경에 있는 모바일 폰 등의 수신 디바이스는 단일 안테나를 이용할 수 있다.3 is a diagram showing an example of a general Bluetooth-based angle of departure method, and if a direction search launch angle (AoD) method using the launch angle method is used, the direction such as a locator beacon of an indoor location tracking system (IPS) solution is measured. A desired device can transmit a unique signal through multiple antennas arranged in the array, and a receiving device such as a mobile phone in the same indoor location tracking system (IPS) solution environment can use a single antenna.

전송 디바이스로부터 송출된 여러 신호들이 안테나를 통과하며, 이를 통해 수신 디바이스는 IQ 샘플을 확보하고 IQ 샘플 데이터를 바탕으로 해당 신호의 방향을 계산할 수 있다. 이러한 발사각 방법을 활용한 방향 탐색은 길 찾기 등 실내 위치 추적 시스템(IPS) 솔루션에 사용하도록 고안되었다.Several signals transmitted from the transmitting device pass through the antenna, and through this, the receiving device can obtain IQ samples and calculate the direction of the corresponding signal based on the IQ sample data. Directional navigation using this launch angle method is designed for use in indoor positioning system (IPS) solutions such as directions.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 위치정보 매핑의 일예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of location information mapping in a location information management system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에서는 다수개의 로케이터 비콘(10)에 GPS나 건물 기준점 기준 위치정보 매핑할 수 있다.As shown, in the present invention, GPS or building reference point reference position information may be mapped to a plurality of locator beacons 10.

실내나 특정 위치에 있는 로케이터 비콘(10)에 GPS나 건물 기준점에서 취득한 좌표를 매핑하여 해당 로케이터 비콘의 기준 위치로서의 GPS 위치정보를 관리할 수 있다. 이때, 해수면 높이도 매핑하여 지상으로부터의 로케이터 비콘(10)의 위치를 매핑 관리할 수 있다.By mapping coordinates acquired from GPS or a reference point of a building to the locator beacon 10 indoors or at a specific location, GPS location information as the reference location of the corresponding locator beacon can be managed. At this time, it is possible to map and manage the location of the locator beacon 10 from the ground by mapping the sea level.

단말(30)은 다수의 로케이터 비콘(10)으로부터 매핑된 GPS 위치정보를 수신하여 GPS 표준 좌표 체계에 따른 정밀한 위치를 계산할 수 있다.The terminal 30 may receive mapped GPS location information from a plurality of locator beacons 10 and calculate a precise location according to the GPS standard coordinate system.

이러한 본 발명의 매핑 기술이 적용된 위치정보 관리 시스템은 저전력 블루투스 기술(Bluetooth Low Energy: BLE)과 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB)에 동일 방식으로 적용될 수 있다.The location information management system to which the mapping technology of the present invention is applied can be applied in the same manner to Bluetooth Low Energy (BLE) and Ultra Wide-Band (UWB).

즉, 본 발명은 고정형 로케이터 비콘(10)에 GPS 좌표를 매핑함으로써 건물 등 실내 특정 위치에 설치된 로케이터 비콘(10)은 실내 위치 자체 좌표가 아닌 GPS 기준정보를 갖게 될 수 있다.That is, according to the present invention, by mapping GPS coordinates to the fixed locator beacon 10, the locator beacon 10 installed at a specific indoor location such as a building may have GPS reference information instead of the indoor location's own coordinates.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 비콘 신호 송출의 일예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of transmitting a beacon signal in a location information management system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 비콘 신호에 로케이터 비콘(10)의 GPS나 건물 기준점 기준 위치정보, 높이정보를 전송할 수 있다. 로케이터 비콘(10)이 발사각 정보를 포함한 비콘 신호를 단말(30)로 전송 시에 로케이터 비콘(10)에서 관리되고 있는 GPS 위치정보와 높이정보(z값)를 포함하여 비콘 신호로 송출할 수 있다. 여기서, 단말은 스마트 폰이나 태그 장치를 사용할 수 있다.As shown, GPS of the locator beacon 10, location information based on a building reference point, and height information may be transmitted to the beacon signal. When the locator beacon 10 transmits the beacon signal including the launch angle information to the terminal 30, the GPS location information and height information (z value) managed by the locator beacon 10 may be transmitted as a beacon signal. . Here, the terminal may use a smart phone or a tag device.

즉, 실내에 다수 설치되는 고정형 로케이터 비콘(10)에서 비콘 신호 송출시 단말(30)에서는 발사각 정보를 수신하여 위치를 계산할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 발사각에 로케이터 비콘(10)이 가지고 있는 GPS 기준정보와 높이정보(z값)를 발사각 정보와 함께 송출할 수 있다.That is, when a beacon signal is transmitted from the fixed locator beacon 10 installed in a number of rooms, the terminal 30 may receive the launch angle information and calculate the position. In particular, in the present invention, GPS reference information and height information (z value) of the locator beacon 10 at the launch angle can be transmitted together with the launch angle information.

이에 따라, 단말(30)에서는 로케이터 비콘(10)으로부터 발사각 정보와 함께 GPS 기준정보와 높이정보(z값)를 수신하여 정밀하게 위치 계산을 할 수 있다. 여기서, 높이정보(z값)는 건물 내 실내에 고정 설치되는 로케이터 비콘(10)의 높이값(z값) 정보일 수 있다.Accordingly, the terminal 30 may receive GPS reference information and height information (z value) together with the launch angle information from the locator beacon 10 to accurately calculate the location. Here, the height information (z value) may be information on the height value (z value) of the locator beacon 10 fixedly installed inside the building.

즉, 로케이터 비콘(10)이 건물 내에 설치된 경우에는 높이값(z값)이 정확하지 않아 GPS 정보가 정확하지 않으므로, 본 발명에서는 로케이터 비콘(10)에 층고값을 포함하는 GPS 위치정보를 GPS 좌표 체계에 따라 x,y,z값을 매핑함으로써, 단말(30)에서는 발사각 정보와 GPS 위치정보가 포함된 비콘 신호를 수신하여 실내에서 정밀한 위치 계산을 할 수 있다.That is, when the locator beacon 10 is installed in a building, the height value (z value) is not accurate and the GPS information is not accurate, so in the present invention, the GPS location information including the floor height value in the locator beacon 10 is GPS coordinates. By mapping the x, y, and z values according to the system, the terminal 30 may receive a beacon signal including launch angle information and GPS location information to perform precise position calculation indoors.

실내에 위치하는 로케이터 비콘(10)은 GPS 신호를 수신하지 못해 위치 정보가 정확하지가 않으므로 본 발명에서는 정밀 측위를 해서 정밀한 GPS 좌표를 매핑할 수 있다.Since the locator beacon 10 located indoors does not receive a GPS signal and the location information is not accurate, in the present invention, precise positioning can be performed to map precise GPS coordinates.

즉, 로케이터 비콘(10)은 GPS 신호를 수신하지 못하므로 GPS 좌표체계에 따른 로케이터 비콘(10)의 위치에 해당하는 GPS 좌표를 로케이터 비콘(10)에 매핑해 놓을 수 있다.That is, since the locator beacon 10 cannot receive a GPS signal, the GPS coordinates corresponding to the location of the locator beacon 10 according to the GPS coordinate system may be mapped to the locator beacon 10.

이와 같이, GPS 좌표 체계에 따라 로케이터 비콘(10)의 위치에 해당하는 x,y,z값 입력을 통해 GPS 형태의 표준데이터를 매핑할 수 있다.In this way, it is possible to map standard data in the form of GPS by inputting x, y, and z values corresponding to the location of the locator beacon 10 according to the GPS coordinate system.

이에 따라, 단말(30)은 로케이터 비콘(10)에서 송출되는 발사각 정보와 로케이터 비콘(10)에서 관리되는 GPS 형태의 표준데이터를 수신하여 좌표 기준점 계산을 통해 정밀한 위치 계산을 할 수 있게 된다.Accordingly, the terminal 30 receives the launch angle information transmitted from the locator beacon 10 and the standard data in the form of GPS managed by the locator beacon 10, and calculates a precise location by calculating a coordinate reference point.

즉, 로케이터 비콘(10)에 GPS 위성표준 데이터를 매핑함으로써 발사각 정보와 함께 매핑된 정보가 포함된 비콘 신호를 단말(30)로 송출하면 단말(30)에서는 인터넷이 안되는 비행기 모드에서도 GPS 정보를 계산할 수 있게 된다.That is, by mapping the GPS satellite standard data to the locator beacon 10, if the beacon signal including the mapped information along with the launch angle information is transmitted to the terminal 30, the terminal 30 can calculate GPS information even in an airplane mode where the Internet is not available. You will be able to.

이와 같이 본 발명은 건물 등 실내의 고정된 위치에 배치된 다수개의 로케이터 비콘(10)의 고정된 위치값이 각각 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위성표준 데이터로 미리 저장되어 있으므로 단말(스마트폰 또는 태그 장치)에서는 교차점 방식의 알고리즘 수식을 계산하여 정밀한 위치 계산을 할 수 있다.As described above, in the present invention, since the fixed position values of the plurality of locator beacons 10 arranged at fixed locations indoors such as buildings are stored in advance as GPS satellite standard data mapped according to the GPS coordinate system, respectively, the terminal (smart phone or Tag device) can perform precise position calculation by calculating an algorithm equation of the intersection method.

블루투스는 거리 측정이 불가능하므로 정밀하지는 않지만 수신강도세기(RSSI)로 간접적인 거리 측정을 할 수 있으며, 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB)은 거리측정이 가능하다. 따라서, 본 발명은 블루투스와 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB)에 모두 동일한 방식으로 적용될 수 있다.Since Bluetooth cannot measure distance, it is not precise, but it can measure distance indirectly with RSSI, and Ultra Wide-Band (UWB) can measure distance. Accordingly, the present invention can be applied to both Bluetooth and Ultra Wide-Band (UWB) in the same manner.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 발사각 정보를 이용한 교차점 계산의 일예를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6에 대한 알고리즘을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of calculating an intersection point using launch angle information in a location information management system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram illustrating an algorithm for FIG. 6.

도시된 바와 같이, 단말(30)은 로케이터 비콘(10)으로부터 수신된 2개 이상의 발사각 정보를 이용하여 교차점을 계산할 수 있다.As shown, the terminal 30 may calculate an intersection point using two or more launch angle information received from the locator beacon 10.

단말(30)에서 수신된 발사각 정보를 이용하여 교차점의 GPS나 건물 기준점 기준 좌표 위치를 계산할 수 있으며, 2개 이상의 발사각 정보 수신 시에는 RSSI(수신신호세기)를 이용하여 가까운 로케이터 비콘을 선택하여 계산할 수 있다.Using the emission angle information received from the terminal 30, it is possible to calculate the position of the GPS of the intersection or the reference coordinate position of the building reference point, and when receiving more than one emission angle information, the nearest locator beacon is selected and calculated using RSSI (received signal strength). I can.

이에 의해, 단말(30)은 서버나 별도 단말과 통신없이 자체 단말에서 GPS나 건물 기준점 기준 위치정보를 계산할 수 있다. 하기에서는 첨부된 도 7을 참조하여 이에 대한 알고리즘에 대해 설명하기로 한다.Accordingly, the terminal 30 can calculate the GPS or building reference point reference position information in its own terminal without communication with the server or a separate terminal. Hereinafter, an algorithm for this will be described with reference to FIG. 7.

즉, 도 7에서와 같이 단말에서 GPS나 건물 기준점 기준 위치정보 계산을 위한 직선의 방정식과 두 직선의 교점, x, y축의 좌표 및 y, z축의 좌표 계산은 하기의 수식으로 나타낼 수 있다.That is, as shown in FIG. 7, the equation of a straight line for calculating GPS or building reference point reference position information in the terminal, the intersection of two straight lines, the coordinates of the x and y axes, and the coordinates of the y and z axes can be expressed by the following equation.

- 직선의 방정식-Equation of a straight line

Figure 112020050827592-pat00001
Figure 112020050827592-pat00001

- 두 직선의 교점-The intersection of two straight lines

Figure 112020050827592-pat00002
Figure 112020050827592-pat00002

- x, y축의 좌표 계산-Calculate the coordinates of the x and y axes

Figure 112020050827592-pat00003
Figure 112020050827592-pat00003

- y, z축의 좌표 계산-Calculate the coordinates of y and z axes

Figure 112020050827592-pat00004
Figure 112020050827592-pat00004

이와 같이, 본 발명에서는 도 7의 앵커1, 앵커2와 같이 2개 이상의 로케이터 비콘을 이용할 수 있으며, 앵커1, 앵커2에서는 각각 GPS 표준 형태로 매핑된 데이터를 발사각 정보와 함께 태그로 송출함으로써 태그에서는 삼각측량 방식으로 전술한 알고리즘에 의해 교차점을 계산하여 정밀한 GPS 위치를 알 수 있게 된다.As described above, in the present invention, two or more locator beacons can be used, such as anchor 1 and anchor 2 of FIG. 7, and each of anchor 1 and anchor 2 transmits data mapped in the GPS standard form to tags together with launch angle information. In the triangulation method, it is possible to know the precise GPS location by calculating the intersection point by the above algorithm.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB) 기준 위치정보 매핑의 일예를 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an example of mapping of reference location information for Ultra Wide-Band (UWB) in a location information management system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 로케이터 비콘(10)에 GPS나 건물 기준점 기준 위치정보 매핑을 할 수 있다. 실내나 특정 위치에 있는 로케이터 비콘(10)에 GPS나 건물 기준점에서 취득한 좌표를 매핑하여 해당 로케이터 비콘(10)의 기준 위치로서의 GPS 위치정보를 관리할 수 있다. 이때 해수면 높이도 매핑하여 지상으로부터의 로케이터 비콘의 위치를 매핑 관리할 수 있다.As shown, the locator beacon 10 may be mapped to GPS or building reference point reference location information. By mapping coordinates acquired from GPS or a reference point of a building to the locator beacon 10 located indoors or at a specific location, GPS location information as a reference position of the locator beacon 10 may be managed. At this time, it is possible to map and manage the location of the locator beacon from the ground by mapping the sea level.

단말(30)은 다수의 로케이터 비콘(10)으로부터 매핑된 GPS 위치정보를 수신하여 GPS 표준 좌표 체계에 따른 정밀한 위치를 계산할 수 있다.The terminal 30 may receive mapped GPS location information from a plurality of locator beacons 10 and calculate a precise location according to the GPS standard coordinate system.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB) 기준 단말기와 로케이터 비콘과의 거리 측정의 일예를 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating an example of distance measurement between an ultra wide-band (UWB) reference terminal and a locator beacon in a location information management system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 초광대역 통신(UWB) 기준 삼각측량 방식에 따라 단말기 비콘에 이은 로케이터 응답을 통한 단말(30)과 다수의 로케이터 비콘(10)과의 거리를 측정할 수 있다.As shown, it is possible to measure the distance between the terminal 30 and the plurality of locator beacons 10 through a locator response following the terminal beacon according to an ultra-wideband communication (UWB) standard triangulation method.

먼저, 모바일 단말(30)가 주기적으로 초광대역 통신(UWB) 브로드캐스팅(broadcasting)을 수행할 수 있다.First, the mobile terminal 30 may periodically perform ultra-wideband communication (UWB) broadcasting.

이에 따라, 수신받은 근처의 로케이터 비콘(10)이 해당 단말(30)에 초광대역 통신(UWB) 응답신호를 송신할 수 있다. 이때 초광대역 통신(UWB) 응답신호에 관리되고 있는 GPS 위치정보와 높이정보(z축)를 포함하여 비콘 신호로 송출할 수 있다.Accordingly, the received nearby locator beacon 10 may transmit an ultra wideband communication (UWB) response signal to the corresponding terminal 30. At this time, the GPS location information and height information (z-axis) managed in the UWB response signal may be transmitted as a beacon signal.

단말(30)은 다수의 로케이터 비콘(10)으로부터 매핑된 GPS 위치정보와 높이정보를 수신하여 GPS 표준 좌표 체계에 따른 정밀한 위치를 계산할 수 있다.The terminal 30 may receive the mapped GPS location information and height information from the plurality of locator beacons 10 and calculate a precise location according to the GPS standard coordinate system.

즉, 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB) 기준 단말기와 로케이터 비콘과의 거리 측정에 있어, 로케이터 비콘은 실내의 고정된 위치에 설치되어 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 관리할 수 있다.That is, in measuring the distance between an Ultra Wide-Band (UWB) reference terminal and a locator beacon, the locator beacon is installed at a fixed location indoors to manage GPS location information mapped according to the GPS coordinate system. have.

단말은 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(TOF)에 의해 측정된 거리와 도달각 정보 및 로케이터 비콘에서 관리되고 있는 GPS 위치정보에 기초하여 정밀한 위치를 계산할 수 있다. 여기서, GPS 위치정보에는 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함될 수 있으며, 상기 로케이터 비콘의 높이값 정보를 지상으로부터의 로케이터 비콘의 위치 정보로서 매핑 관리할 수 있다.The terminal may calculate a precise location based on distance and arrival angle information measured by time-of-flight distance measurement (TOF) with the locator beacon, and GPS location information managed by the locator beacon. Here, the GPS location information may include height value information of the locator beacon, and the height value information of the locator beacon may be mapped and managed as location information of the locator beacon from the ground.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 위치정보 관리 시스템에서 거리 정보를 이용한 교차점 계산의 일예를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating an example of calculating an intersection point using distance information in a location information management system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 단말(30)은 수신된 3개 이상의 거리 정보를 이용하여 교차점을 계산할 수 있다.As shown, the terminal 30 may calculate an intersection using the received distance information of three or more.

먼저, 단말(30)에서 수신된 정보(UWB 측정거리)를 이용하여 교차점의 GPS나 건물 기준점 기준 좌표 위치를 계산할 수 있다.First, it is possible to calculate the GPS of the intersection or the reference coordinate position of the building reference point using the information received from the terminal 30 (UWB measurement distance).

단말(30)은 3개 이상의 발사각의 수신 시에 RSSI(수신신호세기)를 이용하여 가까운 로케이터 비콘을 선택하여 계산할 수 있다.The terminal 30 may calculate by selecting a nearby locator beacon using RSSI (received signal strength) when three or more emission angles are received.

이에 의해, 단말(30)은 서버나 별도 단말과의 통신없이 자체 단말에서 GPS나 건물 기준점 기준 위치 정보를 계산할 수 있다.Accordingly, the terminal 30 can calculate GPS or building reference point reference position information in its own terminal without communication with a server or a separate terminal.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 로케이터 비콘의 구성을 나타내는 도면이다.11 is a diagram showing the configuration of a locator beacon according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 로케이터 비콘(10)은 각도 정보 제공부(11)와, GPS 위치정보 관리부(12)와, 비콘 신호 송출부(13)를 포함할 수 있다.As shown, the locator beacon 10 of the present invention may include an angle information providing unit 11, a GPS location information management unit 12, and a beacon signal transmitting unit 13.

각도 정보 제공부(11)는 비콘 신호 송출시 발사각 정보를 제공할 수 있다.The angle information providing unit 11 may provide emission angle information when transmitting a beacon signal.

GPS 위치정보 관리부(12)는 실내에 설치된 상기 로케이터 비콘의 고정된 위치를 GPS 좌표 체계에 따라 매핑한 GPS 위치정보를 관리할 수 있다. 여기서, GPS 위치정보에는 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함될 수 있다.The GPS location information management unit 12 may manage GPS location information obtained by mapping a fixed location of the locator beacon installed indoors according to a GPS coordinate system. Here, the GPS location information may include height value information of the locator beacon.

GPS 위치정보 관리부(12)는 로케이터 비콘의 높이값 정보를 지상으로부터의 로케이터 비콘의 위치 정보로서 매핑 관리할 수 있다.The GPS location information management unit 12 may map and manage the height value information of the locator beacon as location information of the locator beacon from the ground.

비콘 신호 송출부(13)는 발사각 정보 제공부(11)에서 제공된 발사각 정보와 GPS 위치정보 관리부(12)에서 관리하는 로케이터 비콘의 GPS 위치정보를 송출할 수 있다.The beacon signal transmission unit 13 may transmit the launch angle information provided by the launch angle information providing unit 11 and GPS location information of the locator beacon managed by the GPS location information management unit 12.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법의 과정을 나타내는 도면이다.12 is a diagram illustrating a process of an indoor positioning method using GPS location information mapping according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 실내의 고정된 위치에 설치된 다수개의 로케이터 비콘이 각각 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 입력(S10)받을 수 있다. 이때, GPS 위치정보에는 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함될 수 있다.As illustrated, a plurality of locator beacons installed at fixed indoor locations may receive GPS location information mapped according to the GPS coordinate system (S10). In this case, the GPS location information may include height value information of the locator beacon.

이어서, 다수개의 로케이터 비콘에서 발사각 정보와 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 포함하는 비콘 신호를 각각 송출(S11)할 수 있다.Subsequently, a beacon signal including launch angle information and GPS location information mapped according to the GPS coordinate system may be transmitted (S11) from the plurality of locator beacons.

이어서, 단말이 다수개의 로케이터 비콘으로부터 송출되는 비콘 신호를 수신하여 수신된 비콘 신호에 포함된 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산(S12)할 수 있다. 이때, 단말은 적어도 2개 이상의 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산할 수 있다. 또한, 단말은 교차점 계산시 적어도 2개 이상의 발사각 정보 수신시에 수신신호세기(RSSI)를 이용하여 가까운 로케이터 비콘을 선택하여 계산할 수 있다.Subsequently, the terminal may receive a beacon signal transmitted from a plurality of locator beacons and calculate an intersection point based on the launch angle information and GPS location information included in the received beacon signal to calculate a precise location (S12). In this case, the terminal may calculate a precise location by calculating an intersection point based on at least two launch angle information and GPS location information. In addition, the terminal may select and calculate a nearby locator beacon using the received signal strength (RSSI) when receiving at least two emission angle information when calculating the intersection point.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법의 다른 예를 나타내는 도면이다.13 is a diagram illustrating another example of an indoor positioning method using GPS location information mapping according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 실내의 고정된 위치에 설치된 로케이터 비콘이 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 입력(S20)받을 수 있다. 이때, GPS 위치정보에는 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함될 수 있다.As illustrated, a locator beacon installed at a fixed indoor location may receive GPS location information mapped according to a GPS coordinate system (S20). In this case, the GPS location information may include height value information of the locator beacon.

이어서, 단말에서 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(Time of Flight: TOF)에 의해 거리를 측정(S21)할 수 있다.Subsequently, the terminal may measure the distance (S21) by means of a time of flight distance measurement (TOF) with the locator beacon.

이어서, 단말이 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(Time of Flight: TOF)에 의해 측정된 거리와 도달각 정보 및 GPS 위치정보에 기초하여 정밀한 위치를 계산(S22)할 수 있다.Subsequently, the terminal may calculate a precise location based on the distance and arrival angle information and GPS location information measured by Time of Flight (TOF) with the locator beacon (S22).

즉, 본 발명에서 도달각 기준 위치측위 방식의 경우 단일 로케이터로도 대상의 높이를 상수화하여 위치를 측위할 수 있다. 초광대역 통신(Ultra Wide-Band: UWB)으로 비행시간 거리측정(Time of Flight: TOF)을 기준으로 거리가 측정되면 각도와 거리만으로 특정 위치를 측위할 수 있다.That is, in the case of the reference position positioning method of the angle of arrival in the present invention, the height of the object can be constant even with a single locator to position the position. When the distance is measured based on Time of Flight (TOF) with Ultra Wide-Band (UWB), it is possible to locate a specific location with only the angle and distance.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the equivalent range of the claims to be described.

10 : 로케이터 비콘
11 : 각도 정보 제공부
12 : GPS 위치정보 관리부
13 : 비콘 신호 송출부
30 : 단말
10: Locator Beacon
11: angle information providing unit
12: GPS location information management unit
13: beacon signal transmission unit
30: terminal

Claims (16)

GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템으로서,
실내의 고정된 위치에 설치되어 발사각 정보와 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 포함하는 비콘 신호를 각각 송출하는 다수개의 로케이터 비콘; 및
상기 로케이터 비콘으로부터 송출되는 비콘 신호를 수신하여 수신된 비콘 신호에 포함된 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산하는 단말을 포함하되,
상기 로케이터 비콘은,
비콘 신호 송출시 발사각 정보를 제공하는 발사각 정보 제공부;
실내에 설치된 상기 로케이터 비콘의 고정된 위치를 GPS 좌표 체계에 따라 매핑한 GPS 위치정보를 관리하는 GPS 위치정보 관리부; 및
상기 발사각 정보 제공부에서 제공된 발사각 정보와 상기 GPS 위치정보 관리부에서 관리하는 상기 로케이터 비콘의 GPS 위치정보를 송출하는 비콘 신호 송출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템.
As an indoor positioning system using GPS location information mapping,
A plurality of locator beacons installed at a fixed indoor location and each transmitting a beacon signal including launch angle information and GPS location information mapped according to a GPS coordinate system; And
Including a terminal for receiving a beacon signal transmitted from the locator beacon and calculating a precise location by calculating an intersection point based on the launch angle information and GPS location information included in the received beacon signal,
The locator beacon,
A launch angle information providing unit that provides launch angle information when transmitting a beacon signal;
A GPS location information management unit for managing GPS location information by mapping the fixed location of the locator beacon installed indoors according to a GPS coordinate system; And
And a beacon signal transmitting unit for transmitting the launch angle information provided by the launch angle information providing unit and the GPS position information of the locator beacon managed by the GPS position information management unit.
삭제delete 청구항 1 있어서,
상기 GPS 위치정보에는 상기 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템.
The method of claim 1,
The indoor positioning system using GPS location information mapping, characterized in that the GPS location information includes height value information of the locator beacon.
청구항 3에 있어서,
상기 GPS 위치정보 관리부는,
상기 로케이터 비콘의 높이값 정보를 지상으로부터의 로케이터 비콘의 위치 정보로서 매핑 관리하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템.
The method of claim 3,
The GPS location information management unit,
An indoor positioning system using GPS location information mapping, characterized in that mapping and managing the height value information of the locator beacon as location information of the locator beacon from the ground.
청구항 1에 있어서,
상기 단말은,
적어도 2개 이상의 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템.
The method according to claim 1,
The terminal,
An indoor positioning system using GPS location information mapping, characterized in that a precise location is calculated by calculating an intersection point based on at least two launch angle information and GPS location information.
청구항 5에 있어서,
상기 단말은,
상기 교차점 계산시 적어도 2개 이상의 발사각 정보 수신시에 수신신호세기(RSSI)를 이용하여 가까운 로케이터 비콘을 선택하여 계산하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템.
The method of claim 5,
The terminal,
An indoor positioning system using GPS location information mapping, characterized in that when at least two emission angle information is received when calculating the intersection point, a nearby locator beacon is selected and calculated using a received signal strength (RSSI).
GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템으로서,
실내의 고정된 위치에 설치되어 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 관리하는 로케이터 비콘; 및
상기 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(TOF)에 의해 측정된 거리와 도달각 정보 및 상기 GPS 위치정보에 기초하여 정밀한 위치를 계산하는 단말을 포함하되,
상기 로케이터 비콘은,
비콘 신호 송출시 도달각 정보를 제공하는 각도 정보 제공부;
실내에 설치된 상기 로케이터 비콘의 고정된 위치를 GPS 좌표 체계에 따라 매핑한 GPS 위치정보를 관리하는 GPS 위치정보 관리부; 및
상기 각도 정보 제공부에서 제공된 도달각 정보와 상기 GPS 위치정보 관리부에서 관리하는 상기 로케이터 비콘의 GPS 위치정보를 송출하는 비콘 신호 송출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템.
As an indoor positioning system using GPS location information mapping,
A locator beacon installed at a fixed indoor location to manage GPS location information mapped according to a GPS coordinate system; And
Including a terminal for calculating a precise location based on the distance and arrival angle information and the GPS location information measured by time of flight distance measurement (TOF) with the locator beacon,
The locator beacon,
An angle information providing unit that provides arrival angle information when transmitting a beacon signal;
A GPS location information management unit for managing GPS location information by mapping the fixed location of the locator beacon installed indoors according to a GPS coordinate system; And
And a beacon signal transmitting unit for transmitting the angle of arrival information provided by the angle information providing unit and the GPS position information of the locator beacon managed by the GPS position information management unit.
삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 GPS 위치정보에는 상기 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템.
The method of claim 7,
The indoor positioning system using GPS location information mapping, characterized in that the GPS location information includes height value information of the locator beacon.
청구항 9에 있어서,
상기 GPS 위치정보 관리부는,
상기 로케이터 비콘의 높이값 정보를 지상으로부터의 로케이터 비콘의 위치 정보로서 매핑 관리하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 시스템.
The method of claim 9,
The GPS location information management unit,
An indoor positioning system using GPS location information mapping, characterized in that mapping and managing the height value information of the locator beacon as location information of the locator beacon from the ground.
GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법으로서,
실내의 고정된 위치에 설치된 다수개의 로케이터 비콘이 각각 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 입력받는 단계;
상기 다수개의 로케이터 비콘에서 발사각 정보와 상기 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 포함하는 비콘 신호를 각각 송출하는 단계; 및
단말이 상기 다수개의 로케이터 비콘으로부터 송출되는 비콘 신호를 수신하여 수신된 비콘 신호에 포함된 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산하는 단계를 포함하되,
상기 비콘 신호를 각각 송출하는 단계는,
각도 정보 제공부에서 비콘 신호 송출시 도달각 정보를 제공하고, GPS 위치정보 관리부에서 실내에 설치된 상기 로케이터 비콘의 고정된 위치를 GPS 좌표 체계에 따라 매핑한 GPS 위치정보를 관리하며, 비콘 신호 송출부에서 상기 각도 정보 제공부에서 제공된 도달각 정보와 상기 GPS 위치정보 관리부에서 관리하는 상기 로케이터 비콘의 GPS 위치정보를 송출하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법.
As an indoor positioning method using GPS location information mapping,
Receiving, by a plurality of locator beacons installed at fixed indoor locations, respectively, receiving GPS location information mapped according to a GPS coordinate system;
Transmitting a beacon signal including launch angle information and GPS position information mapped according to the GPS coordinate system from the plurality of locator beacons, respectively; And
Comprising the step of calculating a precise location by receiving a beacon signal transmitted from the plurality of locator beacons and calculating an intersection point based on the launch angle information and GPS location information included in the received beacon signal,
The step of transmitting each beacon signal,
The angle information providing unit provides arrival angle information when transmitting a beacon signal, and the GPS location information management unit manages GPS location information in which the fixed location of the locator beacon installed indoors is mapped according to the GPS coordinate system, and the beacon signal transmission unit And transmitting the angle of arrival information provided by the angle information providing unit and the GPS location information of the locator beacon managed by the GPS location information management unit.
청구항 11에 있어서,
상기 GPS 위치정보에는 상기 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법.
The method of claim 11,
The indoor positioning method using GPS location information mapping, characterized in that the GPS location information includes height value information of the locator beacon.
청구항 11에 있어서,
상기 위치를 계산하는 단계에서,
상기 단말은 적어도 2개 이상의 발사각 정보와 GPS 위치정보에 기초하여 교차점을 계산하여 정밀한 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법.
The method of claim 11,
In the step of calculating the position,
The terminal is an indoor positioning method using GPS location information mapping, characterized in that to calculate a precise location by calculating an intersection point based on at least two launch angle information and GPS location information.
청구항 13에 있어서,
상기 단말은 상기 교차점 계산시 적어도 2개 이상의 발사각 정보 수신시에 수신신호세기(RSSI)를 이용하여 가까운 로케이터 비콘을 선택하여 계산하는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법.
The method of claim 13,
The terminal indoor positioning method using GPS location information mapping, characterized in that when receiving at least two emission angle information when calculating the intersection point, selecting and calculating a nearby locator beacon using a received signal strength (RSSI).
GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법으로서,
실내의 고정된 위치에 설치된 다수개의 로케이터 비콘이 각각 GPS 좌표 체계에 따라 매핑된 GPS 위치정보를 입력받는 단계;
단말에서 상기 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(TOF)에 의해 거리를 측정하는 단계; 및
상기 단말이 상기 로케이터 비콘과의 비행시간 거리측정(TOF)에 의해 측정된 거리와 도달각 정보 및 상기 GPS 위치정보에 기초하여 정밀한 위치를 계산하는 단계를 포함하되,
상기 매핑된 GPS 위치정보를 입력받는 단계는,
각도 정보 제공부에서 비콘 신호 송출시 도달각 정보를 제공하고, GPS 위치정보 관리부에서 실내에 설치된 상기 로케이터 비콘의 고정된 위치를 GPS 좌표 체계에 따라 매핑한 GPS 위치정보를 관리하며, 비콘 신호 송출부에서 상기 각도 정보 제공부에서 제공된 도달각 정보와 상기 GPS 위치정보 관리부에서 관리하는 상기 로케이터 비콘의 GPS 위치정보를 송출하여 입력받는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법.
As an indoor positioning method using GPS location information mapping,
Receiving, by a plurality of locator beacons installed at fixed indoor locations, respectively, receiving GPS location information mapped according to a GPS coordinate system;
Measuring a distance by means of a time-of-flight distance measurement (TOF) with the locator beacon in the terminal; And
Comprising, by the terminal, calculating a precise location based on distance and arrival angle information measured by time of flight distance measurement (TOF) with the locator beacon and the GPS location information,
The step of receiving the mapped GPS location information,
The angle information providing unit provides arrival angle information when transmitting a beacon signal, and the GPS location information management unit manages GPS location information in which the fixed location of the locator beacon installed indoors is mapped according to the GPS coordinate system, and the beacon signal transmission unit In the indoor positioning method using GPS location information mapping, characterized in that the arrival angle information provided from the angle information providing unit and the GPS location information of the locator beacon managed by the GPS location information management unit are transmitted and received.
청구항 15에 있어서,
상기 GPS 위치정보에는 상기 로케이터 비콘의 높이값 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 GPS 위치정보 매핑을 이용한 실내 측위 방법.
The method of claim 15,
The indoor positioning method using GPS location information mapping, characterized in that the GPS location information includes height value information of the locator beacon.
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