KR101160085B1 - System and method for tracking a position of mobile terminal - Google Patents

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KR101160085B1
KR101160085B1 KR1020110001279A KR20110001279A KR101160085B1 KR 101160085 B1 KR101160085 B1 KR 101160085B1 KR 1020110001279 A KR1020110001279 A KR 1020110001279A KR 20110001279 A KR20110001279 A KR 20110001279A KR 101160085 B1 KR101160085 B1 KR 101160085B1
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ultra
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신철민
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Abstract

PURPOSE: A location tracing system of a portable terminal and method thereof are provided to accurately grasp the location of a visitor by measuring the location of the visitor. CONSTITUTION: A portable terminal(100) simultaneously transmits ultrasonic wave signals and UWB(Ultra Wide Band) high frequency impulse signals. Fixed nodes(210~260) creates the reception strength index of the UWB high frequency impulse signals by receiving the ultrasonic wave signals and the UWB high frequency impulse signals. A sync node(300) stores the location information of the fixed nodes and calculates the location of a portable terminal by using the reception strength index and a reception time difference between the UWB high frequency impulse signal and the ultrasonic wave signal. A location server(400) displays the location of the fixed nodes and the portable terminal calculated by the sync node.

Description

이동단말기의 위치 추적 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRACKING A POSITION OF MOBILE TERMINAL }Location tracking system and method of mobile terminal {SYSTEM AND METHOD FOR TRACKING A POSITION OF MOBILE TERMINAL}

본 발명은 이동단말기의 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 방문자에 의하여 소지된 이동단말기로부터 동시에 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호( Impulse Radio-Ultra Wide Band; IR-UWB )와 초음파 신호를 복수개의 고정 노드에서 수신하여 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차 및 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수( Received Signal Strength Indication )를 이용하여 방문자의 위치를 측정하고 관리하는 이동단말기의 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a location tracking system and method of a mobile terminal, and more particularly, an ultra-wideband high frequency impulse signal (IR-UWB) and an ultrasonic wave simultaneously transmitted from a mobile terminal carried by a visitor. A signal is received at a plurality of fixed nodes, and the received time difference between the ultra wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal and the received signal strength indication (Received Signal Strength Indication) of the ultra wideband high frequency impulse signal The present invention relates to a location tracking system and method of a mobile terminal for measuring and managing a visitor's location.

종래에는 회사를 방문하는 방문자에 대하여 사전에 내부 방문자 신청을 하고 내부 방문자 신청을 한 사내 담당자가 방문자를 인솔 및 보안 관리에 책임을 맡고 있다.Conventionally, an internal visitor who has applied for an internal visitor in advance for a visitor who visits the company is responsible for leading the visitor and managing security.

따라서, 담당자가 부득이한 상황으로 방문자의 인솔 및 보안 관리를 소홀히 하게 될 경우에 방문 장소 이외의 장소를 방문자가 진입할 경우에 이를 알 수 있는 방법이 없는 문제가 발생된다.Therefore, when a person in charge inadvertently neglects the induction and security management of the visitor, there is a problem that there is no way to know when the visitor enters a place other than the visit place.

또한 방문자가 방문 장소 이외의 장소를 진입했는 지의 여부를 파악하기 위해서는 방문자의 위치를 정확하게 측정할 수 있는 방법이 요구된다.
In addition, to determine whether the visitor entered a place other than the visit place, a method for accurately measuring the visitor's location is required.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 방문자에 의하여 소지된 이동 단말기로부터 동시에 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 복수개의 고정노드에서 수신하여 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 초음파 신호의 수신 시간 사이의 시간차와 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 방문자의 위치를 측정하고 측정된 방문자의 위치를 디스플레이함으로써 방문자의 정확한 위치를 실시간으로 파악할 수 있는 이동단말기의 위치 추적 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to receive an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal transmitted from a mobile terminal carried by a visitor at a plurality of fixed nodes. By using the time difference between the reception time of the ultra-wideband high-frequency impulse signal and the reception time of the ultrasonic signal and the reception intensity index of the ultra-wideband high-frequency impulse signal, the visitor's position is measured and the measured position of the visitor is displayed. It is to provide a location tracking system and method of a mobile terminal that can be identified in real time.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 이동단말기의 위치 추적 시스템은, 펄스 타이밍 추정이 용이한 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 동시에 전송하는 이동단말기와; 상기 이동단말기에 의하여 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 수신하고, 상기 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하는 복수개의 고정노드와; 상기 복수개의 고정노드 각각의 위치정보를 미리 저장하고 있으며, 상기 복수개의 고정노드 각각에 의하여 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 싱크노드; 및 상기 싱크노드에 의하여 계산된 상기 이동단말기의 위치와 상기 복수개의 고정노드의 위치를 디스플레이하는 위치서버;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a position tracking system of a mobile terminal according to the present invention comprises: a mobile terminal for simultaneously transmitting an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal in which pulse timing is easily estimated; A plurality of fixed nodes configured to receive an ultra wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal transmitted by the mobile terminal, and to generate a reception intensity index of the received ultra wideband high frequency impulse signal; Location information of each of the plurality of fixed nodes is stored in advance, and a difference in reception time between the ultra wide band high frequency impulse signal and the ultrasonic signal received by each of the plurality of fixed nodes and the received intensity index of the generated ultra wide band high frequency impulse signal A sink node for calculating a position of the mobile terminal using the sink node; And a location server configured to display the location of the mobile terminal and the location of the plurality of fixed nodes calculated by the sink node.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 이동단말기의 위치 추적방법은, 방문자에 의해 소지된 이동단말기와 상기 이동단말기로부터 전송되는 무선신호를 수신하는 복수개의 고정노드와 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 싱크노드 및 상기 이동단말기의 위치를 나타내는 위치서버로 이루어진 위치추적 시스템을 이용하는 이동단말기의 위치추적 방법에 있어서, 상기 위치추적 시스템의 이동단말기가 펄스 타이밍 추정이 용이한 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 동시에 전송하는 단계와; 상기 위치추적 시스템의 복수개의 고정노드가 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호를 수신하고 상기 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하며, 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 상기 싱크노드로 송신하는 단계와; 상기 위치추적 시스템의 싱크노드가 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 단계; 및 상기 위치추적 시스템의 위치 서버가 상기 싱크노드에 의하여 계산된 상기 이동단말기의 위치와 상기 복수개의 고정노드의 위치를 디스플레이하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, a location tracking method of a mobile terminal according to the present invention includes a mobile terminal carried by a visitor and a plurality of fixed nodes for receiving a radio signal transmitted from the mobile terminal and calculating positions of the mobile terminal. A location tracking method of a mobile terminal using a location tracking system comprising a sync node and a location server indicating a location of a mobile terminal, wherein the mobile terminal of the location tracking system has an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic wave in which pulse timing can be easily estimated. Transmitting signals simultaneously; A plurality of fixed nodes of the location tracking system receives the ultra-wideband high-frequency impulse signal and the ultrasonic signal transmitted from the mobile terminal and generates a reception intensity index of the received ultra-wideband high-frequency impulse signal, the ultra-wideband high-frequency impulse Transmitting a received time difference between a signal and the ultrasonic signal and a received intensity index of the generated ultra wide band high frequency impulse signal to the sink node; Calculating, by the sink node of the location tracking system, a position of the mobile terminal by using a reception time difference between the ultra wide band high frequency impulse signal and the ultrasonic signal and a received intensity index of the generated ultra wide band high frequency impulse signal; And displaying, by the location server of the location tracking system, the location of the mobile terminal and the location of the plurality of fixed nodes calculated by the sink node.

본 발명은 방문자에 의하여 소지된 이동단말기로부터 동시에 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 복수개의 고정노드에서 수신하고 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 초음파 신호의 수신 시간 사이의 시간차와 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 방문자의 위치를 정확하게 측정하며 측정된 방문자의 위치를 디스플레이함으로써 방문자의 위치를 실시간으로 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
The present invention receives an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal transmitted simultaneously from a mobile terminal carried by a visitor at a plurality of fixed nodes, and the time difference between the reception time of the ultra wideband high frequency impulse signal and the reception time of the ultrasonic signal and the second By measuring the location of the visitor accurately using the reception intensity index of the broadband high-frequency impulse signal and displaying the measured visitor's location, the location of the visitor can be accurately identified in real time.

도 1은 초광대역(UWB) 시스템에서 사용되는 초광대역 고주파 임펄스 신호(IR-UWB 신호)의 파형도.
도 2는 본 발명에 의한 이동단말기의 위치 추적 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 이동단말기의 블록 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 고정노드의 블록 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 수신강도지수 생성부의 개략적인 구성도.
도 6은 본 발명에 의한 이동단말기의 위치 추적 방법을 나타내는 흐름도.1 is a waveform diagram of an ultra-wideband high frequency impulse signal (IR-UWB signal) used in an ultra-wideband (UWB) system.
2 is a block diagram of a position tracking system of a mobile terminal according to the present invention.
Figure 3 is a block diagram of a mobile terminal according to the present invention.
Figure 4 is a block diagram of a fixed node according to the present invention.
5 is a schematic configuration diagram of a reception strength index generator according to the present invention;
6 is a flowchart illustrating a location tracking method of a mobile terminal according to the present invention.

본 발명에 따른 이동단말기의 위치 추적 시스템 및 방법은 방문자에 의하여 소지된 이동단말기로부터 동시에 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 복수개의 고정 노드에서 수신하여 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신시간과 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하는 이동단말기의 위치 추적 시스템 및 방법이다.The position tracking system and method of a mobile terminal according to the present invention receives an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal simultaneously transmitted from a mobile terminal carried by a visitor at a plurality of fixed nodes to receive the ultra wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal. A location tracking system and method of a mobile terminal using time and reception intensity index of an ultra-wideband high frequency impulse signal.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

초광대역(UWB) 시스템에서 사용되는 초광대역 고주파 임펄스 신호(즉, IR-UWB 신호)는 도 1에 도시된 바와 같이, 나노세컨드(nsec) 단위의 짧은 시간 폭을 가지므로 센티미터(cm) 단위의 위치 인식 정밀도를 제공할 수 있기 때문에, 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 위치 측정 시스템에 사용할 경우에 펄스 폭이 넓은 신호를 사용하는 기존의 통신 시스템의 경우보다 더욱 높은 정밀도로 무선 측위가 가능할 것이며, 따라서 초광대역 고주파 임펄스 신호를 이용한 위치 측정 시스템에 대한 연구가 현재 활발히 진행되고 있다.The ultra-wideband high frequency impulse signal (ie, IR-UWB signal) used in the ultra-wideband (UWB) system has a short time width in nanoseconds (nsec) as shown in FIG. Since the location recognition accuracy can be provided, when the ultra-wideband high frequency impulse signal is used in the position measurement system, radio positioning can be performed with higher accuracy than in the case of the conventional communication system using the wide pulse width signal. Research into a position measuring system using an ultra-wideband high frequency impulse signal is currently actively conducted.

도 2는 본 발명에 의한 이동단말기의 위치 추적 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a position tracking system of a mobile terminal according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 이동단말기의 위치 추적 시스템은, 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 동시에 전송하는 이동단말기(100)와, 상기 이동단말기(100)에 의하여 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 수신하고 상기 수신된초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하는 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)와, 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N) 각각에 의하여 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 상기 이동단말기(100)의 위치를 계산하는 싱크노드(300), 및 상기 싱크노드(300)에 의하여 계산된 상기 이동단말기(100)의 위치와 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)의 위치를 디스플레이하는 위치서버(400)로 구성된다.As shown in Figure 2, the position tracking system of a mobile terminal according to the present invention, a mobile terminal 100 for transmitting an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal at the same time, and the second transmitted by the mobile terminal 100 A plurality of fixed nodes (210,220,230, ..., 200 + 10 * N) for receiving a wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal and generating a received intensity index of the received ultra wideband high frequency impulse signal; 210,220,230, ..., 200 + 10 * N) position of the mobile terminal 100 by using the received time difference between the ultra wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal and the received intensity index of the ultra wideband high frequency impulse signal The sink node 300 to calculate the position, and the position of the mobile terminal 100 and the position of the plurality of fixed nodes (210, 220, 230, ..., 200 + 10 * N) calculated by the sink node 300 Display The following is composed of a location server (400).

상기 이동단말기(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호가 동시에 전송되도록 제어하는 제어부(101)와, 상기 제어부(101)의 제어에 의하여 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 전송하는 고주파 송신부(103)와, 상기 고주파 송신부(103)에 의하여 발생된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 증폭하는 신호 증폭부(104)와, 상기 신호 증폭부(104)에 의하여 증폭된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 필터링하는 대역통과필터(105)와, 상기 대역통과필터(105)에 의하여 필터링된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)로 송출하는 안테나(106)와, 상기 제어부(101)의 제어에 의하여 상기 초음파 신호를 송신하는 초음파 송신부(107)와, 상기 제어부(101)의 제어에 의하여 상기 이동단말기(100)에 전원을 공급하는 전원공급부(108), 및 상기 제어부(101)의 제어에 의하여 현재 동작 상태를 표시하는 디스플레이부(LED)(109)로 구성된다. The mobile terminal 100, as shown in Figure 3, the control unit 101 for controlling the ultra-wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal to be transmitted at the same time, and the ultra-wideband under the control of the control unit 101 A high frequency transmitter 103 for transmitting a high frequency impulse signal, a signal amplifier 104 for amplifying the ultra-wideband high frequency impulse signal generated by the high frequency transmitter 103, and amplified by the signal amplifier 104 A plurality of fixed nodes (210, 220, 230, ..., 200+) for the band pass filter (105) for filtering the ultra wide band high frequency impulse signal, and the ultra wide band high frequency impulse signal filtered by the band pass filter (105). The antenna 106 which transmits to 10 * N), the ultrasonic transmitter 107 which transmits the said ultrasonic signal by the control of the said control part 101, and the control by the said control part 101. It consists of a power supply terminal 108 for supplying power to 100, and a display unit (LED) (109) for displaying the current operating status by the control of the controller 101. The

상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이동단말기(100)로부터 송신되는 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 수신하는 안테나(216)와, 상기 안테나(216)에 의하여 수신된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 필터링하는 대역통과필터(215)와, 상기 이동단말기(100)로부터 송신되는 상기 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신부(217)와, 상기 대역통과필터(215)에 의하여 필터링된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 수신하고 상기 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하는 고주파 수신부(213)와, 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호를 상기 이동단말기(100)로부터 수신하고, 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 상기 싱크노드(300)로 송신하도록 전체동작을 제어하는 제어부(211)와, 상기 제어부(211)의 제어에 의하여 구동되어 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 상기 초음파 신호의 수신 시간을 확인하기 위한 타이머(212)와, 상기 제어부(211)의 제어에 의하여 전원을 공급하는 전원공급부(218), 및 상기 제어부(211)의 제어에 의하여 현재 동작 상태를 표시하는 디스플레이부(LED)(219)로 구성된다. 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호 사이의 수신 시간차에 대한 시간정보 및 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수가 싱크노드(300)로 전송될 경우에 도면에는 도시되지 않았지만 상기 싱크노드(300)와 무선통신으로 연결되는 경우 상기 고주파 수신부(213)에 송신회로부를 추가하여 대역통과필터(215), 안테나(216)를 통하여 전송될 수 있으며, 상기 싱크노드(300)와 유선통신으로 연결되는 경우 이더넷인터페이스를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 싱크노드(300)와 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N) 각각이 서로 시간 동기화를 이루기 위하여 시간 동기화 신호를 서로 송수신하여야 한다.As shown in FIG. 4, the plurality of fixed nodes 210, 220, 230,..., 200 + 10 * N receive antennas 216 for receiving the ultra-wideband high frequency impulse signal transmitted from the mobile terminal 100. And a bandpass filter 215 for filtering the ultra-wideband high frequency impulse signal received by the antenna 216; An ultrasonic receiver 217 for receiving the ultrasonic signal transmitted from the mobile terminal 100 and the ultra-wideband high frequency impulse signal filtered by the bandpass filter 215 and receiving the received ultra-wideband high frequency impulse signal A high frequency receiver 213 for generating a reception intensity index of the; and the ultra wide band high frequency impulse signal and the ultrasonic signal from the mobile terminal 100; A control unit 211 for controlling an overall operation to transmit the received time difference between the ultra wide band high frequency impulse signal and the ultrasonic signal and the received intensity index of the generated ultra wide band high frequency impulse signal to the sink node 300, and the controller ( A timer 212 for driving the ultra-wideband high frequency impulse signal and the time for receiving the ultrasonic signal, and a power supply unit for supplying power under the control of the controller 211. 218, and a display unit (LED) 219 displaying a current operation state under the control of the controller 211. Although not shown in the drawing when time information on the reception time difference between the ultra-wideband high-frequency impulse signal and the ultrasonic signal and a reception intensity index of the ultra-wideband high-frequency impulse signal are transmitted to the sink node 300, the sink node 300 is not illustrated. In the case of wireless communication, the transmission circuit unit may be added to the high frequency receiver 213 to transmit the band pass filter 215 and the antenna 216. In this case, it is preferable to further include an Ethernet interface. In addition, each of the sync node 300 and the plurality of fixed nodes 210, 220, 230,..., 200 + 10 * N must transmit and receive a time synchronization signal to each other to achieve time synchronization with each other.

여기서, 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)를 구성하는 고주파 수신부(213)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고주파 임펄수 신호의 수신강도지수를 생성하기 위하여 나노세컨드(nsec) 단위의 좁은 펄스폭을 가지는 초광대역 고주파 임펄스 신호를 검출하는 신호검출부(213-11), 및 상기 신호검출부(213-11)가 검출한 초광대역 고주파 임펄스 신호를 특정전압을 갖는 기준신호와 비교하는 비교기(213-12)로 이루어지며, 상기 검출된 초광대역 고주파 임펄스 신호가 상기 기준신호의 특정전압 이상일 경우에 수신강도지수를 생성하는 수신강도지수 생성부(213-1)를 포함한다.Here, the high frequency receiver 213 constituting the plurality of fixed nodes (210, 220, 230, ..., 200 + 10 * N), as shown in Figure 5, to generate the reception intensity index of the high frequency impulse signal The signal detector 213-11 detects an ultra-wideband high frequency impulse signal having a narrow pulse width in nanoseconds, and the ultra-wideband high frequency impulse signal detected by the signal detector 213-11 has a specific voltage. Comprising a comparator (213-12) to compare with the reference signal having a reception intensity index generator 213-1 for generating a reception intensity index when the detected ultra-wideband high frequency impulse signal is more than a specific voltage of the reference signal It includes.

상기와 같이 구성된 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N) 각각은, 슬립(sleep) 모드와 액티브(active) 모드 중 하나의 모드로 동작된다. 상기 슬립 모드는 상기 고주파 수신부(213)만을 액티브 상태로 동작시켜서 상기 이동 단말기(100)가 소정 셀 영역으로 진입하는 지를 검출하기 위한 모드이고, 상기 액티브 모드는 상기 슬립 모드에서 상기 고주파 수신부(213)에 의하여 상기 이동 단말기(100)가 상기 소정 셀 영역으로 진입했을 경우가 검출되는 경우 상기 초음파 수신부(217)가 추가로 동작하여 상기 이동단말기(100)로부터 동시에 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 수신하고 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하기 위한 모드이다. 상기 소정 셀 영역은 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)가 배치된 영역으로서, 예를 들면 회사 내부의 공간, 즉, 회의실, 상담실 등이 될 수 있다.Each of the plurality of fixed nodes 210, 220, 230,..., 200 + 10 * N configured as described above is operated in one of a sleep mode and an active mode. The sleep mode is a mode for detecting whether the mobile terminal 100 enters a predetermined cell region by operating only the high frequency receiver 213 in an active state, and the active mode is the high frequency receiver 213 in the sleep mode. When it is detected that the mobile terminal 100 enters the predetermined cell area, the ultrasonic receiver 217 is further operated to simultaneously transmit an ultra wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal from the mobile terminal 100. And a mode for generating a reception intensity index of the ultra-wideband high frequency impulse signal. The predetermined cell area is an area in which the plurality of fixed nodes 210, 220, 230,.

한편, 상기 싱크노드(300)는, 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N) 각각에 의하여 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차와 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 이동단말기(100)의 위치를 계산하고, 상기 계산된 이동단말기(100)의 위치 중 소정 셀 영역을 벗어나는 것과 같은 비정상적인 위치를 갖는 경우에 해당하는 이동단말기(100)의 위치를 필터링 하고, 상기 필터링 된 이동단말기(100)의 위치에 대한 우선순위를 부여하여 상기 계산된 이동단말기(100)의 위치 중 어느 하나를 선택하여 위치서버(400)로 전송한다.On the other hand, the sink node 300, the ultra-wideband high frequency impulse signal received by each of the plurality of fixed nodes (210, 220, 230, ..., 200 + 10 * N) and the ultrasonic signal received time difference and the ultra-wideband high frequency impulse signal The position of the mobile terminal 100 is calculated by using the received strength index of the mobile terminal 100, and the mobile terminal 100 corresponding to the case where the mobile terminal 100 has an abnormal position such as being out of a predetermined cell area among the calculated positions of the mobile terminal 100. Filtering the location, giving priority to the location of the filtered mobile terminal 100 selects any one of the calculated position of the mobile terminal 100 and transmits it to the location server 400.

여기서, 상기 싱크노드(300)는 각 고정노드로 부터 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호 간의 수신되는 시간차를 이용하거나 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 이동단말기(100)와 각 고정노드 사이의 거리를 계산하고 계산된 이동단말기(100)와 각 고정노드 사이의 거리를 이용하여 이동단말기(100)의 위치를 계산한다.Herein, the sink node 300 uses the time difference received between the ultra wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal received from each fixed node, or uses the reception intensity index of the ultra wideband high frequency impulse signal to the mobile terminal 100. The distance between each fixed node is calculated and the position of the mobile terminal 100 is calculated using the calculated distance between the mobile terminal 100 and each fixed node.

상기 위치서버(400)는, 상기 싱크 노드(300)에 의하여 계산된 이동단말기(100)의 위치, 즉, 방문자의 위치가 지정된 영역(허용 영역)을 벗어날 경우에 알람을 발생한다. 또한 상기 위치서버(400)는 상기 계산된 방문자의 위치가 지정된 진입 금지 영역에 진입할 경우에 알람을 발생할 수도 있다. 이에 따라 보안 사고를 사전에 방지할 수 있다.The location server 400 generates an alarm when the location of the mobile terminal 100 calculated by the sink node 300, that is, the visitor's location is outside the designated area (allowed area). In addition, the location server 400 may generate an alarm when the calculated visitor's location enters the designated entrance prohibition area. This can prevent security incidents in advance.

본 발명에 따른 위치추적 시스템의 이동단말기(100)의 위치는, 고정노드가 배치된 실내 공간(셀 영역) 상에서 가상의 원점을 지정하여 그 원점을 기준으로 위치 좌표값으로 표시될 수 있다.The position of the mobile terminal 100 of the location tracking system according to the present invention may be indicated by a position coordinate value based on the origin by designating a virtual origin in an indoor space (cell area) in which a fixed node is disposed.

한편, 상기 싱크노드(300)는 이동단말기(100)의 위치 정보, 즉 위치좌표를 위치 서버(400)로 전송한다.On the other hand, the sink node 300 transmits the location information, that is, the position coordinates of the mobile terminal 100 to the location server 400.

위치 서버(400)는, 실내 공간에 배치된 복수개의 고정노드의 위치 좌표를 데이터베이스화하여 이미 저장하고 있으며 실내 공간마다 셀 영역으로 구분하여 관리하고 있다.The location server 400 has already stored the database of the coordinates of the plurality of fixed nodes arranged in the indoor space and manages the indoor space by dividing it into cell areas.

위치 서버(400)는 이미 데이터베이스화되어 저장된 각 고정노드의 위치 좌표 상에 상기 싱크노드(300)로부터 전송된 이동단말기(100)의 위치 좌표를 디스플레이한다. 따라서 이동단말기(100)의 위치를 실시간으로 파악 가능하도록 하며 또한 이동단말기(100)를 소지한 방문자의 이동 경로 파악이 용이하게 된다.The location server 400 displays the location coordinates of the mobile terminal 100 transmitted from the sink node 300 on the location coordinates of each fixed node which is already stored in a database. Therefore, the position of the mobile terminal 100 can be grasped in real time, and the movement route of the visitor who has the mobile terminal 100 can be easily identified.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 이동단말기의 위치추적 시스템을 이용하는 위치 추적 방법에 대하여 설명하기로 한다. A location tracking method using a location tracking system of a mobile terminal according to the present invention configured as described above will be described.

본 발명에 의한 이동단말기의 위치 추적 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 위치추적 시스템의 이동단말기(100)가 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 동시에 전송하는 단계(S10)와, 상기 위치추적 시스템의 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)가 상기 이동단말기(100)로부터 전송되는 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호를 수신하고 상기 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하며, 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 상기 싱크노드로 송신하는 단계(S20)와, 상기 위치추적 시스템의 싱크노드(300)가 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N) 각각에 의하여 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 상기 이동단말기(100)의 위치를 계산하는 단계(S30), 및 상기 위치추적 시스템의 위치 서버(400)가 상기 싱크노드(300)에 의하여 계산된 상기 이동단말기(100)의 위치와 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)의 위치를 디스플레이하는 단계(S40)로 이루어진다.In the location tracking method of a mobile terminal according to the present invention, as shown in FIG. 6, the mobile terminal 100 of the location tracking system simultaneously transmits an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal (S10), and A plurality of fixed nodes (210, 220, 230, ..., 200 + 10 * N) of the position tracking system receives the ultra-wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal transmitted from the mobile terminal 100 and the received ultra-wideband high frequency Generating a reception intensity index of an impulse signal, and transmitting a reception time difference between the ultra wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal and a reception intensity index of the generated ultra wideband high frequency impulse signal to the sink node (S20); The sink node 300 of the position tracking system may include an ultra-wideband high frequency impulse signal received by each of the plurality of fixed nodes 210, 220, 230,..., 200 + 10 * N. Computing the position of the mobile terminal 100 using the received time difference of the sound wave signal and the received intensity index of the generated ultra-wideband high frequency impulse signal (S30), and the location server 400 of the location tracking system And displaying the positions of the mobile terminals 100 and the positions of the plurality of fixed nodes 210, 220, 230,..., 200 + 10 * N calculated by the sink node 300 (S40).

본 발명에 의한 이동단말기의 위치 추적 방법방법에 대하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.The method of tracking the position of the mobile terminal according to the present invention will be described in more detail.

복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)는 실내 공간에 설치되며 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)의 커버리지에 의하여 셀 영역이 형성된다.A plurality of fixed nodes (210,220,230, ..., 200 + 10 * N) are installed in the interior space and the cell area is formed by the coverage of the plurality of fixed nodes (210,220,230, ..., 200 + 10 * N). .

본 발명에 의한 위치추적 시스템의 이동단말기(100)는 제어부(101)의 제어에 의하여 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 동시에 전송한다. 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호는 이동단말기(100)로부터 동시에 전송되나, 초광대역 고주파 임펄스 신호는 빠른 속도로 고정노드에 도착하고 초음파 신호는 340m/s의 속도로 고정노드에 도착하기 때문에 고정노드에서의 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 초음파 신호의 수신 시간에는 시간차가 발생되고, 상기 이동단말기(100)와 상기 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N) 각각의 거리에 따라 고정노드에서 수신되는 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수도 차이가 발생하는 것이다.The mobile terminal 100 of the location tracking system according to the present invention simultaneously transmits an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal under the control of the controller 101. Ultra-wideband high-frequency impulse signal and the ultrasonic signal is transmitted from the mobile terminal 100 at the same time, but the ultra-wideband high-frequency impulse signal arrives at a fixed node at a high speed and the ultrasonic signal arrives at a fixed node at a speed of 340m / s A time difference occurs between the reception time of the ultra-wideband high frequency impulse signal and the reception time of the ultrasonic signal, and the distance between each of the mobile terminal 100 and the plurality of fixed nodes 210, 220, 230,..., 200 + 10 * N As a result, a difference in reception intensity index of the ultra-wideband high frequency impulse signal received at the fixed node occurs.

이제, 복수개의 고정노드가 이동단말기(100)로부터 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 수신하여, 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 초음파 신호의 수신시간차에 대한 시간정보를 저장하고 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하는 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Now, the plurality of fixed nodes receives the ultra-wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal transmitted from the mobile terminal 100, and stores time information on the difference between the reception time of the ultra-wideband high frequency impulse signal and the reception time of the ultrasonic signal. A method of generating a reception intensity index of a wideband high frequency impulse signal will be described in detail.

먼저, 복수개의 고정노드(210,220,230,...,200+10*N)는 이동단말기(100)가 셀 영역에 진입하지 않을 경우에는 슬립모드로 동작된다. 따라서 각 고정노드는 이동단말기(100)로부터 초광대역 고주파 임펄스 신호만을 수신할 수 있는 상태이며, 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 여부를 검출하여 방문자에 의하여 소지된 이동단말기(100)가 셀 영역에 진입하는 지 여부를 확인하는 것이다.First, the plurality of fixed nodes 210, 220, 230,..., 200 + 10 * N operate in the sleep mode when the mobile terminal 100 does not enter the cell area. Therefore, each fixed node is in a state capable of receiving only an ultra-wideband high frequency impulse signal from the mobile terminal 100, and detects whether the ultra-wideband high frequency impulse signal is received and the mobile terminal 100 carried by the visitor enters the cell region. Is to check whether or not.

따라서, 이동단말기(100)가 셀 영역에 진입하는 것으로 판단되면, 즉, 이동단말기(100)로부터 초광대역 고주파 임펄스 신호가 전송되면, 초광대역 고주파 임펄스 신호를 처음 수신한 고정노드가 다른 고정노드들로 wake up 신호를 송신하게 되고, 따라서 각 고정노드는 슬립 모드로부터 액티브 모드로 초기화한 후 고정노드들 간에 시간 동기화 신호를 송수신하여 서로 시간이 동기화된다.Therefore, when it is determined that the mobile terminal 100 enters the cell region, that is, when the ultra wideband high frequency impulse signal is transmitted from the mobile terminal 100, the fixed node that first receives the ultra wideband high frequency impulse signal is different from the fixed nodes. In this case, each fixed node is initialized from the sleep mode to the active mode, and then time synchronization signals are transmitted and received between the fixed nodes.

이후, 각 고정노드는 이동단말기(100)로부터 전송된 초광대역 고주파 임펄스 신호를 수신하는 순간에 타이머(212)를 구동하고 타이머(212)의 시간을 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간으로서 저장하고, 수신강도지수 생성부(213-1)를 통해 수신강도지수를 생성한다. 타이머(212)가 구동된 다음 소정 시간 경과 후 초음파 신호를 이동단말기(100)로부터 수신할 경우에 각 고정노드는 초음파 신호의 수신 순간 각자의 타이머의 시간값을 초음파 신호의 수신 시간으로서 저장한다. 따라서 각 고정노드는, 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 초음파 신호의 수신 시간을 저장하여 상기 수신시간차에 대한 시간정보와 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성한다. 여기서, 초광대역 고주파 임펄스 신호가 매우 빠른 속도로 이동단말기로부터 고정노드로 전송되기 때문에 실내 공간에서 초광대역 고주파 임펄스 신호의 전파 시간값은 큰 의미를 갖지 못하며, 이동단말기(100)로부터 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호의 세기가 일정하기 때문에 이동단말기(100)와 고정노드의 거리에 따라 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수에 차이가 발생한다. 따라서, 340m/s 전송속도를 갖는 초음파 신호가 이동단말기(100)로부터 각 고정노드로 전송되는데 걸리는 시간값인 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 초음파 신호의 수신 시간 사이의 시간차를 이용하거나 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 이동단말기(100)와 각 고정노드사이의 거리를 계산할 수 있다.Then, each fixed node drives the timer 212 at the moment of receiving the ultra-wideband high frequency impulse signal transmitted from the mobile terminal 100, and stores the time of the timer 212 as the reception time of the ultra-wideband high frequency impulse signal, A reception strength index is generated through the reception strength index generation unit 213-1. When the ultrasonic signal is received from the mobile terminal 100 after a predetermined time elapses after the timer 212 is driven, each fixed node stores the time value of each timer as a reception time of the ultrasonic signal at the moment of receiving the ultrasonic signal. Therefore, each fixed node stores the reception time of the ultra-wideband high frequency impulse signal and the reception time of the ultrasonic signal to generate time information on the difference in the reception time and the reception intensity index of the ultra-wideband high frequency impulse signal. Here, since the ultra-wideband high-frequency impulse signal is transmitted from the mobile terminal to the fixed node at a very high speed, the propagation time value of the ultra-wideband high-frequency impulse signal in the indoor space does not have a significant meaning, and the ultra-wideband transmitted from the mobile terminal 100 Since the intensity of the high frequency impulse signal is constant, the reception intensity index of the ultra-wideband high frequency impulse signal may vary according to the distance between the mobile terminal 100 and the fixed node. Therefore, the ultrasonic signal having a transmission speed of 340m / s is used or the time difference between the reception time of the ultra-wideband high frequency impulse signal and the reception time of the ultrasonic signal, which is the time it takes to transmit from the mobile terminal 100 to each fixed node. The distance between the mobile terminal 100 and each fixed node may be calculated using the reception intensity index of the broadband high frequency impulse signal.

따라서, 상기 싱크노드(300)는 각 고정노드로 부터 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호 간의 수신되는 시간차를 이용하거나 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 이동단말기(100)와 각 고정노드 사이의 거리를 계산하고 계산된 이동단말기(100)와 각 고정노드 사이의 거리를 이용하여 이동단말기(100)의 위치를 각각 계산하고, 상기 계산된 이동단말기(100)의 위치 중 어느 하나를 우선순위에 따라 선택하게 된다.Accordingly, the sink node 300 may use the time difference received between the ultra-wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal received from each fixed node, or may use the reception strength index of the ultra-wideband high frequency impulse signal to the mobile terminal 100. Calculate the distance between each fixed node and calculate the position of the mobile terminal 100 by using the calculated distance between the mobile terminal 100 and each fixed node, any of the calculated position of the mobile terminal 100 One is selected according to the priority.

여기서, 상기 싱크노드가 상기 이동단말기의 위치를 우선순위에 따라 선택하는 과정에 대하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Here, the process of the sink node to select the position of the mobile terminal according to the priority in more detail as follows.

본 발명에 따라 상기 싱크노드가 상기 이동단말기의 위치를 우선순위에 따라 선택하는 과정은, 각 고정노드로부터 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차를 이용하여 계산되는 이동단말기(100)의 위치, 및 각 고정노드로부터 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 계산되는 이동단말기(100)의 위치를 각각 저장하는 위치정보 추정단계와, 상기 저장된 이동단말기(100)의 위치 중 소정 셀 영역을 벗어나는 것과 같이 비정상적인 위치를 갖는 경우에 해당하는 이동단말기(100)의 위치를 제거 하는 위치정보 필터링단계, 및 상기 저장된 이동단말기(100)의 위치에 대한 우선순위를 부여하여 저장된 이동단말기(100)의 위치 중 어느 하나를 선택하는 위치정보 보정단계로 이루어진다.According to the present invention, the process of the sink node selecting the position of the mobile terminal according to the priority, the mobile terminal 100 is calculated using the difference between the reception time of the ultra-wideband high-frequency impulse signal and the ultrasonic signal received from each fixed node A location information estimating step of storing the location of the mobile terminal 100 calculated using the location and the received intensity index of the ultra-wideband high frequency impulse signal generated from each fixed node, and the location of the stored mobile terminal 100, respectively. A location information filtering step of removing the location of the mobile terminal 100 corresponding to an abnormal location such as moving out of a predetermined cell region of the cell, and giving a priority to the location of the stored mobile terminal 100 Position information correction step of selecting any one of the position of the terminal 100.

이때, 본 발명의 실시예에서 상기 위치정보 필터링 단계에서 제거되는 비정상적인 위치에 해당하는 이동단말기(100)의 위치는 이동단말기(100)의 위치가 비정상적으로 급격히 변화하는 경우에 대응된다.At this time, in the embodiment of the present invention, the position of the mobile terminal 100 corresponding to the abnormal position removed in the location information filtering step corresponds to the case where the position of the mobile terminal 100 changes abnormally sharply.

한편, 상기 위치정보 보정단계에서 부여되는 우선순위는 본 발명에 따른 시스템 구축환경에 따라 다양하게 적용될 수 있으며, 상기 위치정보 필터링 단계를 거치더라도 싱크노드에 저장되어 남아 있는 동시간대 이동단말기의 위치가 복수개인 경우에 적용된다. 예를 들어, 철골구조물과 같은 전도성도체로 둘러쌓여 이동단말기의 수신강도지수 측정이 어려운 경우 각 고정노드에 의하여 측정된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호 사이의 수신 시간차를 이용하는 이동단말기의 위치가 선택되며, 전도성도체의 영향을 받지 않아 이동단말기의 수신강도지수 측정이 용이한 경우 각 고정노드에 의하여 측정된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하는 이동단말기(100)의 위치가 선택되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the priority given in the location information correction step may be variously applied according to the system construction environment according to the present invention, and even though the location information filtering step is performed, the position of the mobile terminal at the same time that is stored in the sink node remains. Applies to multiple cases. For example, when it is difficult to measure the receiving strength index of a mobile terminal because it is surrounded by a conductive conductor such as a steel structure, the position of the mobile terminal using the reception time difference between the ultra wide band high frequency impulse signal and the ultrasonic signal measured by each fixed node is selected. If the reception strength index of the mobile terminal is easy to be measured because it is not influenced by the conductive conductor, the position of the mobile terminal 100 using the reception intensity index of the ultra-wideband high frequency impulse signal measured by each fixed node is preferably selected. Do.

상기와 같이, 본 발명은 방문자에 의하여 소지된 이동단말기로부터 동시에 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 복수개의 고정노드에서 수신하고 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 초음파 신호의 수신 시간 사이의 시간차와 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 방문자의 위치를 정확하게 측정하며 측정된 방문자의 위치를 디스플레이함으로써 방문자의 위치를 실시간으로 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention receives an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal transmitted simultaneously from a mobile terminal carried by a visitor at a plurality of fixed nodes, and between the reception time of the ultra wideband high frequency impulse signal and the reception time of the ultrasonic signal. By accurately measuring the visitor's position by using the time difference and the received intensity index of the ultra-wideband high frequency impulse signal, and displaying the measured visitor's position, the visitor's position can be accurately identified in real time.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 기술적 사상이나 분야에서 벗어나지 않는 범위내에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니라 본 발명을 설명하기 위한 것이다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the spirit or the scope of the present invention. The disclosed embodiments are not intended to limit the invention but to illustrate the invention. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 이동단말기 210-260: 제 1 내지 제 6 고정노드
300: 싱크노드 400: 위치서버100: mobile terminal 210-260: first to sixth fixed node
300: sink node 400: location server

Claims (8)

펄스 타이밍 추정이 용이한 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 동시에 전송하는 이동단말기와;
상기 이동단말기에 의하여 전송되는 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 수신하고, 상기 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하는 복수개의 고정노드와;
상기 복수개의 고정노드 각각의 위치정보를 미리 저장하고 있으며, 상기 복수개의 고정노드 각각에 의하여 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 싱크노드; 및
상기 싱크노드에 의하여 계산된 상기 이동단말기의 위치와 상기 복수개의 고정노드의 위치를 디스플레이하는 위치서버;로 이루어지며,
상기 복수개의 고정노드는, 상기 이동단말기로부터 송신되는 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나에 의하여 수신된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 필터링하는 대역통과필터, 및 상기 대역통과필터에 의하여 필터링된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 수신하고 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하는 고주파 수신부를 포함하고,
상기 고주파 수신부는, 초광대역 고주파 임펄스 신호를 검출하는 신호검출부 및 상기 신호검출부가 검출한 초광대역 고주파 임펄스 신호를 특정전압의 기준신호와 비교하는 비교기로 이루어지며 상기 검출된 초광대역 고주파 임펄스 신호가 상기 기준신호의 특정전압 이상일 경우에 수신강도지수를 생성하는 수신강도지수 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 위치 추적 시스템.
A mobile terminal for simultaneously transmitting an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal for easy pulse timing estimation;
A plurality of fixed nodes configured to receive an ultra wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal transmitted by the mobile terminal, and to generate a reception intensity index of the received ultra wideband high frequency impulse signal;
Location information of each of the plurality of fixed nodes is stored in advance, and a difference in reception time between the ultra wide band high frequency impulse signal and the ultrasonic signal received by each of the plurality of fixed nodes and the received intensity index of the generated ultra wide band high frequency impulse signal A sink node for calculating a position of the mobile terminal using the sink node; And
And a location server displaying the location of the mobile terminal and the location of the plurality of fixed nodes calculated by the sink node.
The plurality of fixed nodes may include an antenna for receiving the ultra wideband high frequency impulse signal transmitted from the mobile terminal, a bandpass filter for filtering the ultra wideband high frequency impulse signal received by the antenna, and the bandpass filter. Receiving the ultra-wideband high frequency impulse signal filtered by the high-frequency receiving unit for generating a reception intensity index of the ultra-wideband high-frequency impulse signal,
The high frequency receiver comprises a signal detector for detecting an ultra wide band high frequency impulse signal and a comparator for comparing the ultra wide band high frequency impulse signal detected by the signal detector with a reference signal of a specific voltage. And a receiving intensity index generator for generating a receiving intensity index when a reference voltage is greater than or equal to a specific voltage.
청구항 1에 있어서, 상기 이동단말기는,
상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호가 동시에 전송되도록 제어하는 제어부와,
상기 제어부에 의하여 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 전송하는 고주파 송신부와,
상기 고주파 송신부에 의하여 발생된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 증폭하는 신호 증폭부와,
상기 신호 증폭부에 의하여 증폭된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 필터링하는 대역통과필터와,
상기 대역통과필터에 의하여 필터링된 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호를 상기 복수개의 고정노드로 송출하는 안테나와,
상기 제어부에 의하여 상기 초음파 신호를 전송하는 초음파 송신부와,
상기 제어부에 의하여 전원을 공급하는 전원공급부, 및
상기 제어부에 의하여 현재 동작 상태를 표시하는 디스플레이부로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 위치 추적 시스템.
The method of claim 1, wherein the mobile terminal,
A controller for controlling the ultra-wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal to be transmitted simultaneously;
A high frequency transmitter for transmitting the ultra wideband high frequency impulse signal by the controller;
A signal amplifier for amplifying the ultra-wideband high frequency impulse signal generated by the high frequency transmitter;
A band pass filter for filtering the ultra-wideband high frequency impulse signal amplified by the signal amplifier;
An antenna for transmitting the ultra-wideband high frequency impulse signal filtered by the bandpass filter to the plurality of fixed nodes;
An ultrasonic transmitter for transmitting the ultrasonic signal by the controller;
A power supply unit supplying power by the control unit, and
Positioning system of the mobile terminal, characterized in that configured by the control unit for displaying the current operation state.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 복수개의 고정노드는,
상기 이동단말기로부터 전송되는 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신부와,
상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호를 상기 이동단말기로부터 수신하고, 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 상기 싱크노드로 송신하도록 제어하는 제어부와,
상기 제어부에 의하여 구동되어 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신 시간과 상기 초음파 신호의 수신 시간을 확인하기 위한 타이머와,
상기 제어부에 의하여 전원을 공급하는 전원공급부, 및
상기 제어부에 의하여 현재 동작 상태를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 위치 추적 시스템.
The method according to claim 1 or 2, wherein the plurality of fixed nodes,
An ultrasonic receiver for receiving an ultrasonic signal transmitted from the mobile terminal;
Receiving the ultra-wideband high-frequency impulse signal and the ultrasonic signal from the mobile terminal, and transmits the reception time difference between the ultra-wideband high-frequency impulse signal and the ultrasonic signal and the received intensity index of the generated ultra-wideband high-frequency impulse signal to the sink node A control unit for controlling to
A timer driven by the controller to check a reception time of the ultra-wideband high frequency impulse signal and a reception time of the ultrasonic signal;
A power supply unit supplying power by the control unit, and
And a display unit for displaying a current operation state by the control unit.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 싱크노드는,
상기 복수개의 고정노드 각각에 의하여 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차를 이용하거나 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 이동단말기와 각 고정노드 사이의 거리를 계산하고 계산된 이동단말기와 각 고정노드 사이의 거리를 이용하여 이동단말기의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 위치 추적 시스템.
The method of claim 1, wherein the sink node for calculating the position of the mobile terminal,
Calculate and calculate the distance between the mobile terminal and each fixed node by using the time difference between the ultra wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal received by each of the plurality of fixed nodes, or by using the reception intensity index of the ultra wideband high frequency impulse signal. The position tracking system of the mobile terminal, characterized in that for calculating the position of the mobile terminal using the distance between the mobile terminal and each fixed node.
방문자에 의해 소지된 이동단말기와 상기 이동단말기로부터 전송되는 무선신호를 수신하는 복수개의 고정노드와 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 싱크노드 및 상기 이동단말기의 위치를 나타내는 위치서버로 이루어진 위치추적 시스템을 이용하는 이동단말기의 위치추적 방법에 있어서,
상기 위치추적 시스템의 이동단말기가 펄스 타이밍 추정이 용이한 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호를 동시에 전송하는 단계와;
상기 위치추적 시스템의 복수개의 고정노드가 상기 이동단말기로부터 전송되는 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호를 수신하고 상기 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 생성하며, 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 상기 싱크노드로 송신하는 단계와;
상기 위치추적 시스템의 싱크노드가 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 단계; 및
상기 위치추적 시스템의 위치 서버가 상기 싱크노드에 의하여 계산된 상기 이동단말기의 위치와 상기 복수개의 고정노드의 위치를 디스플레이하는 단계;로 이루어지고,
상기 위치추적 시스템의 싱크노드가 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 단계는,
상기 복수개의 고정노드로부터 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호의 수신 시간차를 이용하여 계산되는 이동단말기의 위치, 및 상기 복수개의 고정노드로부터 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 계산되는 이동단말기의 위치를 각각 저장하는 위치정보 추정단계와;
상기 저장된 이동단말기의 위치 중 소정 셀 영역을 벗어나는 것과 같이 비정상적인 위치를 갖는 경우에 해당하는 이동단말기의 위치를 제거하는 위치정보 필터링단계; 및
상기 저장된 이동단말기의 위치에 대한 우선순위를 부여하여 저장된 이동단말기의 위치 중 어느 하나를 선택하는 위치정보 보정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 위치 추적 방법.
A location tracking system comprising a mobile terminal carried by a visitor, a plurality of fixed nodes for receiving a radio signal transmitted from the mobile terminal, a sink node for calculating the position of the mobile terminal, and a location server indicating the location of the mobile terminal. In the location tracking method of the mobile terminal to use,
Simultaneously transmitting, by the mobile terminal of the location tracking system, an ultra-wideband high frequency impulse signal and an ultrasonic signal in which pulse timing is easily estimated;
A plurality of fixed nodes of the location tracking system receives the ultra-wideband high-frequency impulse signal and the ultrasonic signal transmitted from the mobile terminal and generates a reception intensity index of the received ultra-wideband high-frequency impulse signal, the ultra-wideband high-frequency impulse Transmitting a reception time difference between a signal and the ultrasonic signal and a reception intensity index of the generated ultra wide band high frequency impulse signal to the sink node;
Calculating, by the sink node of the location tracking system, a position of the mobile terminal by using a reception time difference between the ultra wide band high frequency impulse signal and the ultrasonic signal and a received intensity index of the generated ultra wide band high frequency impulse signal; And
And displaying, by the location server of the location tracking system, the location of the mobile terminal and the location of the plurality of fixed nodes calculated by the sink node.
Computing the position of the mobile terminal by the sink node of the location tracking system using the received time difference between the ultra wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal and the received intensity index of the generated ultra wideband high frequency impulse signal,
By using the position of the mobile terminal calculated using the time difference between the ultra-wideband high frequency impulse signal received from the plurality of fixed nodes and the ultrasonic signal, and using the received intensity index of the ultra-wideband high frequency impulse signal generated from the plurality of fixed nodes A location information estimation step of storing the location of the calculated mobile terminal, respectively;
A location information filtering step of removing a location of a mobile terminal corresponding to an abnormal location such as being out of a predetermined cell area among the locations of the stored mobile terminal; And
Position information correction method for selecting any one of the position of the stored mobile terminal by giving a priority to the position of the stored mobile terminal; position tracking method of a mobile terminal comprising a.
삭제delete 청구항 6에 있어서, 상기 위치추적 시스템의 싱크노드가 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호와 상기 초음파 신호의 수신 시간차와 상기 생성된 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 상기 이동단말기의 위치를 계산하는 단계는,
상기 복수개의 고정노드로 부터 수신된 초광대역 고주파 임펄스 신호와 초음파 신호 간의 수신되는 시간차를 이용하거나 상기 초광대역 고주파 임펄스 신호의 수신강도지수를 이용하여 이동단말기와 각 고정노드 사이의 거리를 계산하고 계산된 이동단말기와 각 고정노드 사이의 거리를 이용하여 이동단말기의 위치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동단말기의 위치 추적 방법.The method of claim 6, wherein the sink node of the location tracking system calculates the position of the mobile terminal using the received time difference between the ultra-wideband high-frequency impulse signal and the ultrasonic signal and the received intensity index of the generated ultra-wideband high-frequency impulse signal The steps are,
Calculate and calculate the distance between the mobile terminal and each fixed node using the time difference received between the ultra wideband high frequency impulse signal and the ultrasonic signal received from the plurality of fixed nodes or by using the received intensity index of the ultra wideband high frequency impulse signal. Computing the position of the mobile terminal using the distance between the mobile terminal and each fixed node, characterized in that it comprises a step of calculating the position of the mobile terminal.
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