KR100365358B1 - Device and Method for Position Measering in Mobile Phone - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 것에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 장치는, 위치 측정을 위한 적어도 두 대의 인공위성과; 상기 인공위성으로부터 위치좌표값을 수신하고, 기압측정회로를 이용하여 고도값을 측정하는 이동통신 단말기와; 고정된 위치에서 고도편차값을 검출하여 상기 단말기로 전송하기 위한 기지국을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to measuring the position of a mobile communication terminal, the position measuring device of the mobile communication terminal according to the present invention, at least two satellites for position measurement; A mobile communication terminal for receiving a position coordinate value from the satellite and measuring an altitude value using an air pressure measuring circuit; It characterized in that it comprises a base station for detecting the altitude deviation value at a fixed position and transmits it to the terminal.
또한 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 방법은, 이동통신 단말기의 위치좌표(x, y, z)를 구하기 위하여, 두 대의 인공위성을 이용하여 x좌표와 y좌표를 구하는 단계; 상기 이동통신 단말기의 z좌표를 구하기 위해 고도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for measuring the position of a mobile communication terminal according to the present invention comprises the steps of: obtaining an x coordinate and a y coordinate using two satellites to obtain a position coordinate (x, y, z) of the mobile communication terminal; And measuring altitude to obtain the z-coordinate of the mobile communication terminal.
이와 같은 본 발명에 의하면, 이제까지의 단말기의 위치를 측정하기 위하여 적어도 세 대 이상의 인공위성이 있어야만 했으며, 한대라도 없다면 단말기의 위치를 측정하는 것이 불가능했던 것을, 단말기내부에 기압측정장치를 이용하여 고도값을 계산하고, 고정적인 위치의 기지국으로부터 고도편차값을 전송 받아 정확한 고도를 측정하여 단말기의 위치 좌표 중 높이에 해당하는 좌표를 구함으로써, 두 대의 인공위성만으로도 단말기의 위치를 측정 할 수 있을 것으로 그 효과가 기대된다.According to the present invention, at least three satellites had to be used in order to measure the position of the terminal so far, and without one, it was impossible to measure the position of the terminal. By calculating the altitude deviation value from the base station at a fixed location and measuring the exact altitude to obtain the coordinates corresponding to the height among the location coordinates of the terminal, the position of the terminal can be measured with only two satellites. Is expected.
Description
본 발명은 이동통신 단말기의 위치를 측정하는 것에 관한 것으로, 특히 두 대의 인공위성만으로 이동통신 단말기의 위치를 정확히 측정할 수 있는 이동통신 단말기의 위치측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to measuring the position of a mobile communication terminal, and more particularly, to an apparatus and method for measuring the position of a mobile communication terminal capable of accurately measuring the position of the mobile communication terminal using only two satellites.
종래 에는 이동통신 단말기의 위치측정을 위하여 적어도 세 대의 인공위성이 있어야만 정확한 위치를 찾을 수 있었다.In the related art, at least three satellites were required for the position measurement of the mobile communication terminal to find the correct position.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1은 종래의 이동통신 단말기의 위치측정을 위한 블럭도및 파형도이다.1 is a block diagram and waveform diagram for position measurement of a conventional mobile communication terminal.
도 1을 참조하면, 종래에 이동통신 단말기의 위치를 측정하기 위해서는 위치를 측정하고자 하는 단말기(400),상기 단말기의 위치좌표(x, y, z)를 구하기 위한 적어도 세대의 인공위성1,2,3(100, 200, 300)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, in order to measure a position of a mobile communication terminal, a terminal 400 for measuring a position, satellites 1, 2, of at least households for obtaining position coordinates (x, y, z) of the terminal It comprises three (100, 200, 300).
상기와 같이 구성되는 이동통신 단말기(400)의 위치좌표(x, y, z)를 구하기 위하여, 먼저 인공위성1(100)이 단말기(400)으로 고유신호(a)를 보내면, 단말기는 상기 고유신호(b)를 수신 받아서, 재 전송한다(b).In order to obtain the position coordinates (x, y, z) of the mobile communication terminal 400 configured as described above, when the satellite 1 (100) first sends a unique signal (a) to the terminal 400, the terminal is the unique signal (b) receives and retransmits (b).
그러면, 상기 인공위성1(100)은 신호(b)를 받아서 고유신호(a)와 비교하여 지연시간(tdelay)를 구하여 단말기(400)가 위치해 있을 수 있는 곳을 원주상으로 표시한다.Then, the satellite 1 (100) receives the signal (b) and obtains a delay time (t delay ) compared to the unique signal (a) to display the circumferential position where the terminal 400 can be located.
상기와 같은 방법으로 인공위성2(200)도 단말기(400)가 위치해 있을 곳을 원주상으로 표시하면 인공위성1(100)과 인공위성2(200)이 표시한 원주상에 겹치는 부분으로 단말기의 위치좌표 x, y를 구한다.If the satellite 2 (200) also displays the place where the terminal 400 is located in the circumferential manner as described above, the position coordinates of the terminal x are overlapped on the circumference indicated by the satellite 1 (100) and the satellite 2 (200). Find y.
또한 상기 인공위성3(300)도 같은 방법으로 단말기(400)의 위치를 구하여 높이에 해당하는 좌표 z를 구함으로써, 단말기(400)의 위치좌표(x, y, z)를 구할 수 있다.In addition, the satellite 3 (300) can also obtain the position of the terminal 400 in the same manner to obtain the coordinate z corresponding to the height, the position coordinates (x, y, z) of the terminal 400 can be obtained.
그러나, 종래에는 반드시 세 대 이상의 인공위성이 있어야만 위치좌표(x, y, z)를 구할 수 있었으므로, 세 대 중 한대라도 이상이 생겨 좌표를 구할 수 없다면, 단말기의 위치를 구하는 것은 불가능하였다.However, in the related art, the position coordinates (x, y, z) must be obtained only by three or more satellites, and thus, if any one of the three occurs, the coordinates cannot be obtained.
상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 단말기에 기압측정회로를 추가하고, 기지국으로부터 고도편차값을 받아 정확한 고도를 측정할 수 있도록 하여 두 대의 인공위성만으로 단말기의 위치를 측정할 수 있는 이동통신 단말기의 위치측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the conventional problem as described above, the present invention adds a barometric pressure measurement circuit to the terminal, by receiving the altitude deviation value from the base station to measure the exact altitude can measure the position of the terminal with only two satellites It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring a location of a mobile communication terminal.
도 1은 종래의 이동통신 단말기의 위치측정을 위한 블럭도및 파형도.1 is a block diagram and waveform diagram for measuring the position of a conventional mobile communication terminal.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 장치의 블록도.2 is a block diagram of a position measuring device of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 방법의 동작순서를 나타낸 플로우 차트.3 is a flowchart illustrating an operation procedure of a method for measuring a position of a mobile communication terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에서의 위치측정을 위하여 단말기가 고도값을 구하는 순서를 나타낸 플로우 챠트.4 is a flowchart illustrating a procedure of obtaining an altitude value by a terminal for position measurement in FIG. 3.
< 도면의 주요부분의 설명><Description of Main Parts of Drawing>
100, 200, 300 : 인공위성 400 : 단말기100, 200, 300: satellite 400: terminal
401 : RF 송수신부 402 : AD/DA 변환기401: RF transceiver 402: AD / DA converter
403 : 데어터처리 및 제어부 404, 501: 메모리403: data processing and control unit 404, 501: memory
405 : 기압측정회로 406 : 표시부405: barometric pressure measuring circuit 406: display unit
500 : 기지국 502 : 기압측정계500: base station 502: barometer
본 발명에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 장치는,Position measuring apparatus of the mobile communication terminal according to the present invention,
위치 측정을 위한 적어도 두 대의 인공위성과;At least two satellites for positioning;
상기 인공위성으로부터 위치좌표값을 수신하고, 기압측정회로를 이용하여 고도값을 측정하는 이동통신 단말기와;A mobile communication terminal for receiving a position coordinate value from the satellite and measuring an altitude value using an air pressure measuring circuit;
고정된 위치에서 고도편차값을 검출하여 상기 이동통신 단말기로 전송하기 위한 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a base station for detecting an altitude deviation value at a fixed position and transmitting the detected deviation value to the mobile communication terminal.
바람직하게, 상기 이동통신 단말기는 기압측정회로를 이용하여 현재 위치의고도를 계산하고, 상기 기지국으로부터 받은 고도편차값을 이용하여 정확한 고도값을 구하여 사용자에게 액정표시창으로 표시해주는 것을 특징으로 한다.Preferably, the mobile communication terminal calculates the altitude of the current position using the barometric pressure measurement circuit, and obtains an accurate altitude value by using the altitude deviation value received from the base station, and displays it on the liquid crystal display window to the user.
바람직하게, 상기 고도편차값은 상기 고정된 위치의 기지국에서 기지국의 정확한 고도값과, 기지국내에 기압측정계에 의한 고도값을 이용하여 계산하고, 상기 이동통신 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the altitude deviation value is calculated using the exact altitude value of the base station and the altitude value of the barometer in the base station at the fixed location, and transmits the altitude deviation value to the mobile communication terminal.
한편 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 방법은,On the other hand, the position measuring method of the mobile communication terminal according to the present invention,
이동통신 단말기의 위치좌표(x, y, z)를 구하기 위하여, 두 대의 인공위성을 이용하여 x좌표와 y좌표를 구하는 단계;Obtaining x and y coordinates using two satellites to obtain positional coordinates (x, y, z) of the mobile communication terminal;
상기 이동통신 단말기의 z좌표를 구하기 위해 고도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And measuring altitude to obtain the z-coordinate of the mobile communication terminal.
바람직하게, 상기 고도를 측정하는데 있어서, 상기 이동통신 단말기의 내부에 포함된 기압측정회로를 통하여 현재 위치의 고도를 계산하여 메모리에 임시 저장하는 단계; 상기 고정된 기지국으로부터 고도편차값을 전송 받는 단계; 상기 전송 받은 고도편차값과 상기 메모리에 임시 저장해둔 고도값을 이용하여 정확한 고도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the altitude measurement, the step of calculating the altitude of the current position through the barometric pressure measurement circuit included in the mobile communication terminal to temporarily store in the memory; Receiving an altitude deviation value from the fixed base station; And calculating the correct altitude using the received altitude deviation value and the altitude value temporarily stored in the memory.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings as follows.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 장치의 블록도, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 방법의 동작순서를 나타낸 플로우 차트, 그리고 도 4는 도 3에서의 위치측정을 위하여 단말기가 고도값을 구하는 순서를 나타낸 플로우 챠트이다.2 is a block diagram of a location measuring device of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of a location measuring method of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of obtaining an altitude value by a terminal for position measurement.
도 2 를 참조하면, 이동통신 단말기의 위치좌표(x, y, z)를 구하기 위한 장치는, 이동통신 단말기의 x좌표와 y좌표를 구하기 위한 두 대의 인공위성1,2 (100,200), 상기 인공위성으로부터 구한 좌표이외에 z좌표를 구하기 위하여 기압측정회로를 포함하고 고도값을 측정할 수 있는 이동통신 단말기(400), 상기 이동통신 단말기의 고도값을 정확히 측정할 수 있도록 고도편차값을 제공하는 고정된 위치의 기지국 (500)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the apparatus for obtaining the position coordinates (x, y, z) of the mobile communication terminal includes two satellites 1,2 and 100 (200,200) for obtaining the x and y coordinates of the mobile communication terminal. In addition to the obtained coordinates, a mobile communication terminal 400 including a barometric pressure measuring circuit for measuring an altitude value to measure an altitude value, and a fixed position providing an altitude deviation value to accurately measure an altitude value of the mobile communication terminal The base station 500 is configured to include.
또한 상기의 단말기(400)는 상기 기지국(500)으로부터 고도편차값을 수신하기 위한 RF송수신부(401), 상기 RF송수신부(401)가 수신한 고도편차값 정보를 변환하는 AD/DA 변환기(402), 현재 단말기의 위치에서의 기압측정을 위한 기압측정회로 (405), 상기 측정된 기압으로 간단한 연산을 이용하여 고도값을 계산하고, 상기 기지국(500)으로부터 수신된 고도편차값을 이용하여 정확한 고도값을 계산하는 등의 데이터를 처리하고 제어하는 데이터 처리 및 제어부(403), 상기 기압측정회로(405)에서 측정된 기압으로 고도값을 계산하여 임시 저장하는 메모리(404), 상기 데이터 처리 및 제어부(403)에서 정확한 고도값을 계산하여 사용자가 알 수 있도록 액정화면에 표시할 수 있는 표시부(406)를 포함하여 구성된다.In addition, the terminal 400 is the RF transmitter / receiver 401 for receiving the altitude deviation value from the base station 500, AD / DA converter for converting the altitude deviation value information received by the RF transmitter and receiver 401 ( 402, a barometric pressure measurement circuit 405 for measuring the barometric pressure at the current terminal position, the altitude value is calculated by using a simple operation with the measured barometric pressure, and using the altitude deviation value received from the base station 500 A data processing and control unit for processing and controlling data such as calculating an accurate altitude value, a memory 404 for temporarily storing the altitude value using the air pressure measured by the barometric pressure measurement circuit 405, and the data processing And a display unit 406 capable of calculating an accurate altitude value in the control unit 403 and displaying it on the LCD screen so that the user can know it.
또한 상기 기지국(500)은 고도편차값을 구하기 위하여, 언제나 고정적인 위치에 있고, 원래의 고도값을 설정하여 저장하는 메모리(501)와 기압을 이용하여 고도를 측정할 수 있는 기압측정계(502)를 포함하고 있다.In addition, the base station 500 is always in a fixed position to obtain an altitude deviation value, a memory 501 for setting and storing an original altitude value, and a barometer 502 for measuring altitude using air pressure. It includes.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 위치측정 방법을 도 2 및 도 3에 의하여 설명하면 다음과 같다.The method of measuring a location of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 and 3 as follows.
이동통신 단말기(400)의 위치좌표를 구하기 위하여, 인공위성1(100)이 고유의 신호를 단말기(400)로 전송하고(S301), 상기 단말기(400)은 상기 전송된 인공위성1(100)의 고유신호를 수신 받아, 다시 인공위성1(100)로 재 전송한다(S302).In order to obtain the position coordinates of the mobile communication terminal 400, the satellite 1 (100) transmits a unique signal to the terminal 400 (S301), and the terminal 400 is unique to the transmitted satellite 1 (100). The signal is received and retransmitted to the satellite 1 (100) (S302).
상기 인공위성1(100)은 단말기(400)으로부터 재전송받은 신호와 상기 단계 (S301)에서 전송했던 고유신호와의 시간 지연을 계산하여(S303) 단말기의 위치를 원주상에 나타낸다(S304).The satellite 1 (100) calculates a time delay between the signal re-transmitted from the terminal 400 and the unique signal transmitted in the step (S301) (S303) to indicate the position of the terminal on the circumference (S304).
또한 상기 인공위성2(200)도 고유의 신호를 상기 단말기(400)로 전송하고 (S305), 상기 단말기(400)는 인공위성2(200)로부터 수신한 신호를 다시 인공위성2(200)로 재 전송한다(S306).In addition, the satellite 2 200 also transmits a unique signal to the terminal 400 (S305), and the terminal 400 retransmits the signal received from the satellite 2 200 to the satellite 2 200 again. (S306).
상기 인공위성2(200)은 단말기(400)으로부터 재전송받은 신호와 상기 단계(S305)에서 전송했던 고유신호와의 시간 지연을 계산하여(S307) 단말기의 위치를 원주상에 나타낸다(S308).The satellite 2 200 calculates a time delay between the signal retransmitted from the terminal 400 and the eigen signal transmitted in step S305 (S307) and shows the position of the terminal on the circumference (S308).
그리고, 이동통신 단말기의(400)의 위치 좌표중 x, y좌표를 상기 단계 S304, S308에 인공위성1과 인공위성2가 단말기가 있는 위치를 원주상에 나타낸 것 중에서 겹치는 부분으로 구할 수 있다(S309).In addition, x and y coordinates of the position coordinates of the mobile communication terminal 400 may be obtained as overlapping portions of the positions where the satellite 1 and the satellite 2 are located in the circumference at steps S304 and S308 (S309). .
마지막으로 상기 단말기(400)의 높이좌표 z는 단말기를 이용하여 고도값을 구하면(S310), 두 대의 인공위성만으로 단말기의 위치좌표(x, y, z)를 구하여 위치측정을 할 수 있다(S311).Finally, when the height coordinate z of the terminal 400 is used to obtain an altitude value using the terminal (S310), the position coordinates (x, y, z) of the terminal may be obtained using only two satellites (S311). .
한편 단말기를 이용하여 고도값을 구하는 방법을 도2및 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 단말기(400)내부에 포함되어 있는 기압측정회로(405)를 이용하여 상기 단말기(400)의 현재 기압을 측정하고(S401), 데이터 처리 및 제어부(403)에서 상기 측정한 기압을 간단한 연산을 통하여 고도값을 계산하여(S402) 메모리(404)에 임시 저장한다(S403).Meanwhile, a method of obtaining an altitude value using a terminal will be described with reference to FIGS. 2 and 4, by using the barometric pressure measuring circuit 405 included in the terminal 400 to determine the current air pressure of the terminal 400. The air pressure is measured (S401), the data processing and the control unit 403 calculates the altitude value through a simple calculation (S402), and temporarily stores it in the memory 404 (S403).
그리고, 상기 기지국(500)으로부터 고도편차값정보를 아날로그 신호로 RF송수신부로 전송 받아(S404), AD/DA 변환기(402)를 이용하여 디지털신호로 변환하여, 데이터 처리 및 제어부(404)에서 상기 단계 S403에서 임시 저장해 두었던 고도값을 로딩하여(S405)과 함께 간단한 연산을 통하여 정확한 고도를 계산한다(S406). 상기의 계산한 고도값은 사용자의 요청에 의하여 단말기의 표시부(406)를 통하여 사용자에게 알려줄 수 있다(S407).Then, the altitude deviation value information is received from the base station 500 as an analog signal to the RF transmitter / receiver (S404), and is converted into a digital signal using the AD / DA converter 402. In step S403, the altitude value stored temporarily is loaded (S405), and an accurate altitude is calculated through a simple calculation (S406). The calculated altitude value may be notified to the user through the display unit 406 of the terminal at the request of the user (S407).
이제 고도값을 높이에 해당하는 z좌표로 하여 상기에서 측정된 x, y좌표와 함께 상기 이동통신 단말기(400)의 위치좌표(x, y, z)를 알아낸다.Now, using the altitude value as the z coordinate corresponding to the height, the position coordinates (x, y, z) of the mobile communication terminal 400 are determined along with the x and y coordinates measured above.
한편 상기의 단계 S404에서의 고도편차값은 고정된 위치에 있는 기지국(500)에서 기지국에 포함되어 있는 메모리(501)에 설정된 고정된 고도값과, 기압측정계 (502)를 이용하여 측정한 기압으로 계산한 고도값을 이용하여 고도편차값을 계산할 수 있다.On the other hand, the altitude deviation value in step S404 is a fixed altitude value set in the memory 501 included in the base station from the base station 500 at a fixed position and the air pressure measured using the barometer 502. The altitude deviation value can be calculated using the calculated altitude value.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 종래에 이동통신 단말기의 위치를 측정하기 위하여는 인공위성이 적어도 세 대가 필요했지만, 본 발명에서 높이에 해당하는 고도값을 단말기에 기압측정회로를 추가하여 구하고, 기압측정회로로 구한 고도값의 오차는 기지국으로부터 받는 고도편차값으로 정확성을 보상하여 두 대의 인공위성만으로도 이동통신 단말기의 위치측정을 할 수 있도록 하는 효과가 기대된다.As described above, in the present invention, at least three satellites are required to measure the position of the mobile communication terminal, but in the present invention, an altitude value corresponding to the height is obtained by adding an air pressure measuring circuit to the terminal, The error of the altitude value obtained by the measuring circuit is expected to have the effect of compensating the accuracy with the altitude deviation value received from the base station so that the position measurement of the mobile communication terminal can be performed with only two satellites.
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Legal Events
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