KR101522368B1 - 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법 - Google Patents

독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101522368B1
KR101522368B1 KR1020140148064A KR20140148064A KR101522368B1 KR 101522368 B1 KR101522368 B1 KR 101522368B1 KR 1020140148064 A KR1020140148064 A KR 1020140148064A KR 20140148064 A KR20140148064 A KR 20140148064A KR 101522368 B1 KR101522368 B1 KR 101522368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
positioning
tag
mobile reference
reference tag
location
Prior art date
Application number
KR1020140148064A
Other languages
English (en)
Inventor
강문경
박영몽
Original Assignee
(주)휴빌론
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)휴빌론 filed Critical (주)휴빌론
Priority to KR1020140148064A priority Critical patent/KR101522368B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101522368B1 publication Critical patent/KR101522368B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/0242—Determining the position of transmitters to be subsequently used in positioning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0257—Hybrid positioning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치 측정의 정확도와 측정 성공률을 향상시키기 위한 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 이동형 전파 환경 모니터링용 레퍼런스 디바이스를 이용하고 레퍼런스 디바이스의 위치 정보는 측위 시스템을 이용하지 않고 이동 시나리오를 이용하여 예측하는 방법을 사용하며 예측되는 위치정보와 측위 시스템의 차이를 이용하여 환경 모니터링 기준이 될 수 있도록 함으로써 위치 측정의 정확도와 측정 성공률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법{positioning system and method using moving reference tag enabling positioning independently}
본 발명은 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치 측정의 정확도와 측정 성공률을 향상시키기 위한 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법에 관한 것이다.
실시간 위치 측정 시스템은 자산이나 사람들의 위치를 실시간으로 추적하고 트래킹할 수 있는 기술로 다양한 분야에서 유용하게 활용할 수 있는 서비스이다.
GPS 위성 정보를 이용한 자동차 네비게이션 기술 등의 보편화 된 서비스에서부터 액티브 알에프아이디(active RFID) 기술 등의 전용 특수 단말을 이용하여 이동 물체에 대한 실내외 위치측위 기술까지 다양한 분야에서 유용하게 활용되고 있다.
기존 측위 방법으로는 RSSI, TOA, TDOA 등이 있으며, 액티브 알에프아이디(active RFID) 측위 시스템은 동기용 리더를 이용한 TDOA 측위 방법을 이용한다.
RFID 측위 시스템은 크게 고정형 리더, 태그, 위치 연산 엔진으로 나뉠 수 있다. 고정형 리더는 이동형 태그와 태그에서 송신하는 메시지를 수신하여 측위 엔진에 전달한다. 동기용 리더는 고정형 리더와 하드웨어 스펙은 같지만 모든 리더 간의 동기를 맞추기 위한 동기 메시지를 주기적으로 송신한다. 태그는 측위의 대상으로 위치 메시지를 송신한다. 측위 엔진은 동기용 리더의 메시지로 리더들 간의 동기화를 진행하고 태그로부터 받은 메시지로 태그의 위치를 계산한다.
그러나 이와 같은 실시간 위치 측정 시스템은 물류 창고 환경에서는 컨테이너, 랙과 같은 철제 장애물에 의해서 무선 신호의 장애를 유발하여 무선 통신에 오차를 발생시키는 노이즈가 포함된 공간이 많이 존재한다.
또한, 물류의 이동을 실시간으로 반영하고자 하므로 물류 분류 작업에서 발생하는 이동 및 기기의 이용은 측위 시스템에서 장애물로 작용하여 무선 통신의 오류를 발생할 수 있다. 이런 요인들이 실시간 위치추적 시스템(RTLS)의 측정 성공률과 정확성을 저해한다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 전파 환경 모니터링을 목적으로 하는 레퍼런스 디바이스를 이용한다. 크게 고정형과 이동형으로 구분하며, 고정형인 경우는 태그의 역할과 다르지 않지만 측위 엔진에서 위치를 알고 있기 때문에 신뢰할 수 있는 전파 환경인지 확인 가능하다. 반면, 다양한 공간에 대한 모니터링이 제한적이라 다수의 레퍼런스 디바이스가 필요하게 되고 설치와 관리 문제를 가져온다.
이동형은 측위 공간의 제약이 없기 때문에 환경의 변화에 적극적으로 모니터링이 가능하다는 장점이 있다. 반면, 고정형과 달리 위치가 실시간으로 변한다는 단점이 있다.
이를 해결하기 위해 실시간 위치추적 시스템(RTLS)을 이용하여 측위를 하는 방법이 있다. 하지만 실시간 위치추적 시스템(RTLS) 자체가 측위 오차를 가진다는 문제점이 있다. 때문에 이동형의 위치를 기반으로 레퍼런스로 보정하면 실시간 위치추적 시스템(RTLS) 오차를 내포한 측위 결과를 얻게 된다.
KR 10-0882590 B1
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 이동형 전파 환경 모니터링용 레퍼런스 디바이스를 이용하고 레퍼런스 디바이스의 위치 정보는 측위 시스템을 이용하지 않고 이동 시나리오를 이용하여 예측하는 방법을 사용하며 예측되는 위치정보와 측위 시스템의 차이를 이용하여 환경 모니터링 기준이 될 수 있도록 한 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 특정 리더와의 차이가 큰 경우 측위 엔진에서 해당 리더의 가중치를 낮추거나 제거하여 태그의 위치를 계산할 수 있도록 한 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템의 일 측면에 따르면, 측위의 대상으로서 위치 메시지를 송신하는 측위용 태그; 독립적으로 측위가 예상 가능한 레퍼런스 디바이스로 자신의 위치를 알리는 위치 메시지를 송신하는 이동형 레퍼런스 태그; 상기 측위용 태그와 상기 이동형 레퍼런스 태그에서 각각 송신되는 위치 메시지를 수신하는 다수개의 고정형 리더; 상기 다수개의 고정형 리더와의 동기를 맞추기 위한 동기 메시지를 주기적으로 송신하는 동기형 리더; 및 상기 다수개의 고정형 리더에서 송신되는 상기 이동형 레퍼런스 태그의 위치 메시지를 이용하여 환경을 분석하고 분석된 결과를 상기 다수개의 고정형 리더에서 송신되는 상기 측위용 태그의 위치 메시지에 의해 상기 측위용 태그의 위치 계산시 반영하여 계산하는 실시간 위치추적시스템 서버를 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 보정 방법의 일 측면에 따르면, (a) 미리 알고 있는 이동형 레퍼런스 태그의 정보를 이용하여 계속적으로 상기 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보를 계산하는 단계; (b) 상기 이동형 레퍼런스 태그에서 주기적으로 전송되는 측위 메시지를 이용하여 상기 이동형 레퍼런스 태그의 측위위치정보를 계산하는 단계; (c) 측위의 대상인 측위용 태그에서 전송되는 측위 메시지를 이용하여 상기 측위용 태그의 측위위치정보를 계산하는 단계; (d) 상기 이동형 레퍼런스 태그의 측위위치정보와 상기 측위용 태그의 측위위치정보를 비교하여 보정할 이동형 레퍼런스 태그를 선택하는 단계; (e) 상기 선택된 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보를 상기 측위용 태그의 측위위치정보와 비교하여 보정하는 단계; (f) 상기 보정된 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보와 상기 측위용 태그의 측위위치정보를 비교하여 오차정보를 가지는 측위용 태그의 측위위치정보를 선별하는 단계; 및 (g) 상기 선별된 오차정보를 가지는 측위용 태그의 측위위치정보를 상기 보정된 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보로 대체하여 상기 측위용 태그의 위치를 재계산하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 이동형 전파 환경 모니터링용 레퍼런스 디바이스를 이용하고 레퍼런스 디바이스의 위치 정보는 측위 시스템을 이용하지 않고 이동 시나리오를 이용하여 예측하는 방법을 사용하며 예측되는 위치정보와 측위 시스템의 차이를 이용하여 환경 모니터링 기준이 될 수 있도록 함으로써 위치 측정의 정확도와 측정 성공률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 예측 가능한 이동경로를 가지는 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 실시간 위치추적 시스템의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 시스템에서 구성요소들의 메시지 시퀀스를 나타내는 도면.
도 3은 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 측위 프로세스를 나타내는 도면.
도 4는 장애물에 의해 측위 결과가 오차가 발생하는 경우를 나타내는 도면.
도 5는 이동형 레퍼런스 태그의 테이블 정보를 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 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 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 예측 가능한 이동경로를 가지는 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 실시간 위치추적 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 예측 가능한 이동경로를 가지는 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 실시간 위치추적시스템은 위치 측정의 정확도와 측정 성공률을 향상시키기 위한 이동경로를 아는 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 시스템으로, 다수개의 고정형 리더(11,12,13)와, 동기형 리더(20)와, 이동형 레퍼런스 태그(30)와, 측위용 태그(40)와, 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버(50)을 포함한다.
고정형 리더(11,12,13)는 이동형 레퍼런스 태그(30)와 측위용 태그(40)에서 각각 송신되는 위치 메시지를 각각 수신하여 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버(50)에 전달한다.
동기형 리더(20)는 다수개의 고정형 리더(11,12,13)와 하드웨어 스펙은 같지만 다수개의 고정형 리더(11,12,13)와의 동기를 맞추기 위한 동기 메시지를 주기적으로 송신한다.
이동형 레퍼런스 태그(30)는 독립적으로 측위가 예상 가능한 이동형 전파 환경 모니터링용 레퍼런스 디바이스로, 자신의 위치를 알리는 위치 메시지를 다수개의 고정형 리더(11,12,13)로 송신한다. 여기서, 레퍼런스 디바이스의 위치 정보는 측위 시스템을 이용하지 않고 이동 시나리오를 이용하여 예측하는 방법을 사용한다. 예측되는 위치 정보와 측위 시스템의 차이를 이용하여 환경 모니터링 기준이 될 수 있다. 특정 리더와의 차이가 크다면 측위 엔진에서는 이 리더의 가중치를 낮추거나 제거하여 태그의 위치를 계산하게 된다.
측위용 태그(40)는 측위의 대상으로 위치 메시지를 다수개의 고정형 리더(11,12,13)와 동기형 리더(20)로 송신한다.
실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버(50)는 이동형 레퍼런스 태그(30)의 정보를 아래와 같은 파라미터로 저장한다. 즉, 시간, 예상위치(xe,ye), 예상위치정보(TDOAe), 측위위치(xr,yr), 측위위치정보(TDOAr)의 파라미터로 저장한다.
시간은 이동형 레퍼런스 태그(30)의 예상위치정보를 측정한 시간에 관한 정보이다.
예상위치(xe,ye)는 이동형 레퍼런스 태그(30)를 실시간 위치추적 시스템(RTLS)을 이용하지 않고 측정한 위치정보이다.
예상위치정보(TDOAe)는 이동형 레퍼런스 태그(30)의 예상위치(xe,ye)를 TDOA값으로 변환한 정보이다.
측위위치(xr,yr)는 이동형 레퍼런스 태그(30)가 전송한 메시지로 측위한 위치정보이다.
측위위치정보(TDOAr)는 이동형 레퍼런스 태그(30)의 측위위치(xr,yr)를 동기화된 TDOA값으로 변환한 정보이다.
실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버(50)는 주기적으로 이동형 레퍼런스 태그(30)의 정보를 테이블에 저장하며 일정시간 이후에 삭제한다. 레퍼런스의 주기는 시스템의 측위 결과와 관련이 있으므로 시스템에 적합한 주기를 설정하도록 한다.
실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버(50)는 측위위치(x,y)로 표시되는 측위용 태그(40)가 송신한 메시지의 수신시간을 동기화된 측위위치정보(tTDOA) 값으로 저장한다.
실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버(50)는 이동형 레퍼런스 태그(30)의 정보를 이용하여 환경을 분석하고 측위용 태그(40) 측정 시 반영하여 계산한다.
도 2는 도 1의 시스템에서 구성요소들의 메시지 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 동기형 리더(20)는 다수개의 고정형 리더(11,12,13) 간의 동기를 맞추기 위한 동기 메시지를 다수개의 고정형 리더(11,12,13)에게 송신(S10)한다.
동기형 리더(20)는 고정형 리더(11,12,13)로 동기 메시지를 송신한 시간 t1를 저장하고, 고정형 리더(11,12,13)는 동기형 리더(20)로부터 동기 메시지를 수신한 시간 t1를 저장(S20)한다.
이어서, 이동형 레퍼런스 태그(30)가 보정을 위한 목적으로 자신의 위치를 알리는 측위 메시지를 다수개의 고정형 리더(11,12,13)와 동기형 리더(20)에게 송신(S30)한다.
이에 따라 고정형 리더(11,12,13)와 동기형 리더(20)는 이동형 레퍼런스 태그(30)로부터 측위 메시지를 수신한 시간 t2를 저장(S40)한다.
이어서, 측위 대상인 측위용 태그(40)가 측위 메시지를 다수개의 고정형 리더(11,12,13)와 동기형 리더(20)에게 송신(S50)한다.
이에 따라 고정형 리더(11,12,13)와 동기형 리더(20)는 측위용 태그(40)로부터 측위 메시지를 수신한 시간 t3를 저장(S60)한다.
이어서, 고정형 리더(11,12,13)와 동기형 리더(20)는 저장한 시간 정보 t1, t2, t3를 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버로 전달(S70)한다.
실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 고정형 리더(11,12,13)와 동기형 리더(20)로부터 전달받은 시간 정보를 이용하여 이동형 레퍼런스 태그(30)가 제공하는 환경 정보를 반영하여 측위용 태그(40)의 위치를 측위한다.
이동형 레퍼런스 태그(30)의 측위에 있어 실시간 위치추적 시스템(RTLS) 외의 위치 측정 방법으로 로봇제어 등 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 보편적인 방법으로는 다음과 같은 방법이 있다.
1) 위치 측정이 가능한 레퍼런스 디바이스
: 초기값, 수행시간정보, 속도, 정해진 경로, 이동 시나리오
2) 위치 측정이 가능한 로봇
: 초기값, 이동거리, 방향
하기에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 측위 프로세스에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 측위 프로세스를 나타내는 도면이고, 도 4는 장애물에 의해 측위 결과가 오차가 발생하는 경우를 나타내는 도면이며, 도 5는 이동형 레퍼런스 태그의 테이블 정보를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 미리 알고 있는 이동형 레퍼런스 태그의 정보를 이용해서 계속적으로 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치(xe, ye)를 계산하고 이에 대한 예상위치정보(eTDOA) 값으로 변환하여 테이블에 저장한다. 여기서, 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보(eTDOA)는 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치(xe, ye)를 TDOA값으로 변환한 정보이다.
또한, 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 이동형 레퍼런스 태그에서 주기적으로 전송되는 측위 메시지를 수신하여 이동형 레퍼런스 태그의 현재 시간의 측위 위치(xr,yr)를 계산하고 이에 대한 측위위치정보(rTDOA) 값으로 변환하여 테이블에 저장(S100)한다. 여기서, 이동형 레퍼런스 태그의 측위위치정보(rTDOA)는 이동형 레퍼런스 태그의 측위위치(xr,yr)를 동기화된 TDOA값으로 변환한 정보이다.
이어서, 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 측위용 태그에서 전송되는 측위 메시지를 수신하여 측위용 태그의 측위위치(x,y)와 이에 대한 측위위치정보(tTDOA)를 계산(S200)한다. 여기서, 측위용 태그의 측위위치정보(tTDOA)는 측위용 태그에서 송신된 측위위치(x,y) 메시지의 수신시간을 동기화된 TDOA값으로 변환한 정보이다.
이어서, 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 도 5에서와 같이 측위용 태그 테이블에 저장된 측위용 태그의 측위위치정보(tTDOA) 값을 바탕으로 이동형 레퍼런스 태그 정보가 저장된 이동형 레퍼런스 태그 테이블에서 참조할 이동형 레퍼런스 태그의 정보를 선택한다.
실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 이동형 레퍼런스 태그의 측위위치정보(rTDOA)와 측위용 태그의 측위위치정보(tTDOA)를 비교하여 보정할 이동형 레퍼런스 태그를 선택(S300)한다. 이때 선택된 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보(eTDOA)는 실시간 위치추적 시스템(RTLS)의 무선 전파 환경에 영향을 받지 않는다.
즉, 측위용 태그의 측위위치정보(tTDOA) 값에는 무선 환경의 오류가 포함되어 있을 수 있어 이전 값과 비교하여 일정범위 내에서 참고할 이동형 레퍼런스 태그 정보를 찾는다. 이때 일정범위 내의 이동형 레퍼런스 태그 정보를 핑거프린트 방식과 RMSE 방식을 이용하여 찾는다.
핑거프린트 방식을 이용하는 경우 최소 2개의 리더쌍 TDOA값이 일정 임계치 이하의 값을 가지는 이동형 레퍼런스 태그 정보를 찾는다. RMSE를 이용하는 경우 측위에 영향을 줄 수 있는 임계치를 이용하여 일정범위를 제한할 수 있다.
중복되는 경우 이전 위치와 가장 가까운 위치를 선택한다. 비슷한 패턴을 찾을 수 없는 경우는 보정을 수행하지 않는다.
이어서, 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 보정된 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보(eTDOA)와 측위용 태그의 측위위치정보(tTDOA)를 비교하여 오차정보를 가지는 측위용 태그의 측위위치정보(tTDOA)를 선별(S400)한다. 즉, 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 선택한 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보(eTDOA)와 측위용 태그의 측위위치정보(tTDOA)를 비교하여 오차를 가지는 리더쌍의 정보를 저장한다.
이어서, 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버는 도 5에서와 같이 선별된 오차정보를 가지는 측위용 태그의 측위위치정보(tTDOA)를 보정된 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보(eTDOA)로 대체하여 측위용 태그의 위치를 재계산(S500)한다.
측위용 태그의 위치 재측위에 대하여 설명하면, 선택된 이동형 레퍼런스 태그의 정보와 선별한 리더의 오차가 있는 리더쌍 정보를 바탕으로 측위용 태그의 위치를 계산할 때 적용한다.
측위용 태그의 측위 메시지 수신시간의 측위위치정보(tTDOA) 값에서 오차를 가지는 리더쌍의 값을 선택한 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보(eTDOA) 값으로 대체하여 측위용 태그의 위치를 측정한다.
또한, 도 4에서와 같이 장애물(60)이 발생하여 제2 고정형 리더(12)와의 수신시간을 신뢰할 수 없는 환경에서 이동형 레퍼런스 태그(30)의 예상위치(xe, ye)로 보정할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
11,12,13 : 고정형 리더
20 : 동기형 리더
30 : 이동형 레퍼런스 태그
40 : 측위용 태그
50 : 실시간 위치추적시스템(RTLS) 서버

Claims (6)

  1. 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템으로서,
    측위의 대상으로서 위치 메시지를 송신하는 측위용 태그;
    독립적으로 측위가 예상 가능한 레퍼런스 디바이스로 자신의 위치를 알리는 위치 메시지를 송신하는 이동형 레퍼런스 태그;
    상기 측위용 태그와 상기 이동형 레퍼런스 태그에서 각각 송신되는 위치 메시지를 수신하는 다수개의 고정형 리더;
    상기 다수개의 고정형 리더와의 동기를 맞추기 위한 동기 메시지를 주기적으로 송신하는 동기형 리더; 및
    상기 다수개의 고정형 리더에서 송신되는 상기 이동형 레퍼런스 태그의 위치 메시지를 이용하여 환경을 분석하고 분석된 결과를 반영하여 상기 다수개의 고정형 리더에서 송신되는 상기 측위용 태그의 위치 메시지에 따라 상기 측위용 태그의 위치를 계산하는 실시간 위치추적시스템 서버를 포함하고,
    상기 실시간 위치추적시스템 서버는 상기 이동형 레퍼런스 태그의 위치 메시지 정보를 상기 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보를 측정한 시간, 상기 이동형 레퍼런스 태그를 실시간 위치추적 시스템을 이용하지 않고 측정한 예상위치(xe,ye), 상기 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치(xe,ye)를 TDOA값으로 변환한 예상위치정보(TDOAe), 상기 이동형 레퍼런스 태그가 전송한 메시지로 측위한 측위위치(xr,yr), 상기 이동형 레퍼런스 태그의 측위위치(xr,yr)를 동기화된 TDOA값으로 변환한 측위위치정보(TDOAr)의 파라미터로 저장하는 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시간 위치추적시스템 서버는 상기 측위용 태그가 송신한 위치 메시지의 수신시간을 동기화된 측위위치정보(tTDOA) 값으로 저장하는
    것을 특징으로 하는 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템.
  4. 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 측위 보정 방법으로서,
    (a) 미리 알고 있는 이동형 레퍼런스 태그의 정보를 이용하여 계속적으로 상기 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보를 계산하는 단계;
    (b) 상기 이동형 레퍼런스 태그에서 주기적으로 전송되는 측위 메시지를 이용하여 상기 이동형 레퍼런스 태그의 측위위치정보를 계산하는 단계;
    (c) 측위의 대상인 측위용 태그에서 전송되는 측위 메시지를 이용하여 상기 측위용 태그의 측위위치정보를 계산하는 단계;
    (d) 상기 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보와 상기 측위용 태그의 측위위치정보를 비교하여 오차정보를 가지는 측위용 태그의 측위위치정보를 선별하는 단계; 및
    (e) 상기 선별된 오차정보를 가지는 측위용 태그의 측위위치정보를 상기 보정된 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보로 대체하여 상기 측위용 태그의 위치를 재계산하는 단계를 포함하는 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 측위 보정 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 단계(c)와 단계(d) 사이에 상기 이동형 레퍼런스 태그의 측위위치정보와 상기 측위용 태그의 측위위치정보를 비교하여 보정할 이동형 레퍼런스 태그를 선택하는 단계를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 측위 보정 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 단계(d)에서, 상기 이동형 레퍼런스 태그의 예상위치정보는 실시간 위치추적 시스템(RTLS)의 무선 전파 환경에 영향을 받지 않는
    것을 특징으로 하는 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 측위 보정 방법.
KR1020140148064A 2014-10-29 2014-10-29 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법 KR101522368B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140148064A KR101522368B1 (ko) 2014-10-29 2014-10-29 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140148064A KR101522368B1 (ko) 2014-10-29 2014-10-29 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101522368B1 true KR101522368B1 (ko) 2015-05-22

Family

ID=53395308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140148064A KR101522368B1 (ko) 2014-10-29 2014-10-29 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101522368B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006010502A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Ntt Comware Corp 位置検出方法及び装置、プログラム
JP2006010532A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Matsushita Electric Works Ltd 位置検出システム並びに、そのシステムで用いられるフロアパネル
JP2007147445A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Lsi Japan Kk Ｉｃタグを利用した位置検知システム
KR20140098283A (ko) * 2013-01-30 2014-08-08 부산대학교 산학협력단 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006010502A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Ntt Comware Corp 位置検出方法及び装置、プログラム
JP2006010532A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Matsushita Electric Works Ltd 位置検出システム並びに、そのシステムで用いられるフロアパネル
JP2007147445A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Lsi Japan Kk Ｉｃタグを利用した位置検知システム
KR20140098283A (ko) * 2013-01-30 2014-08-08 부산대학교 산학협력단 신뢰도 기반 격자형 핑거프린트 맵을 이용한 위치 추적 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Elsanhoury et al. Precision positioning for smart logistics using ultra-wideband technology-based indoor navigation: A review
CN109212471B (zh) 一种定位基站、系统和方法
US10142778B2 (en) Direction finding for legacy bluetooth devices
CN103698745B (zh) 室内无线定位设备及其实现定位的方法
CN107850660B (zh) 位置检测系统以及计算机程序
Khan et al. Location estimation technique using extended 3-D LANDMARC algorithm for passive RFID tag
Cheng et al. Real time indoor positioning system for smart grid based on uwb and artificial intelligence techniques
CN111829525A (zh) Uwb室内外一体智能导航定位方法和系统
Syberfeldt et al. Localizing operators in the smart factory: A review of existing techniques and systems
CN102395198A (zh) 无线传感网络基于信号强度的节点定位方法及装置
Zhu et al. Review of RFID-based indoor positioning technology
Tsang et al. A bluetooth-based indoor positioning system: a simple and rapid approach
JP2006343161A (ja) 測位システム、無線端末装置及びそれらに用いる測位方法並びにそのプログラム
Kirsch et al. Precise local-positioning for autonomous situation awareness in the Internet of Things
KR102153652B1 (ko) 스마트 항만에서의 uwb 위치 측위 방법
Choi et al. Design and implementation of practical asset tracking system in container terminals
KR101522368B1 (ko) 독립적으로 측위가 가능한 이동형 레퍼런스 태그를 이용한 위치 측위 시스템 및 측위 보정 방법
CN113466786A (zh) 一种定位方法、装置和系统
US20160377699A1 (en) Positioning System and Method
KR102359722B1 (ko) 블루투스 센서 태그를 이용한 유형 자산 관리 시스템
KR102482968B1 (ko) 딥 칼만 필터를 이용하는 열차 측위 방법 및 장치
Grzechca et al. Indoor localization of objects based on RSSI and MEMS sensors
KR20160061076A (ko) 실시간 측위 시스템에서 다중 동기화를 이용한 측위 장치 및 방법
CN202632334U (zh) 基于toa测距的标识卡
KR102153659B1 (ko) 스마트 항만에서의 블록체인을 이용한 물류 객체의 실시간 이동 트래킹 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180504

Year of fee payment: 4