KR102492309B1 - User terminal and location estimation method using the same - Google Patents

User terminal and location estimation method using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102492309B1
KR102492309B1 KR1020200176951A KR20200176951A KR102492309B1 KR 102492309 B1 KR102492309 B1 KR 102492309B1 KR 1020200176951 A KR1020200176951 A KR 1020200176951A KR 20200176951 A KR20200176951 A KR 20200176951A KR 102492309 B1 KR102492309 B1 KR 102492309B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
user terminal
user
distance
deriving
location
Prior art date
Application number
KR1020200176951A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220086821A (en
Inventor
조영국
최용림
Original Assignee
디바이스디자인(주)
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 디바이스디자인(주) filed Critical 디바이스디자인(주)
Priority to KR1020200176951A priority Critical patent/KR102492309B1/en
Publication of KR20220086821A publication Critical patent/KR20220086821A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102492309B1 publication Critical patent/KR102492309B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-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
    • G01S5/14Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/06Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using intensity measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-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
    • G01S5/0205Details
    • G01S5/021Calibration, monitoring or correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-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
    • G01S5/0252Radio frequency fingerprinting
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

본 발명에 따르면, 사용자 위치 추정 방법은 사용자 단말에서 수행된다.
여기에서, 상기 사용자 위치 추정 방법은 상기 사용자 단말과의 거리에 대한 정보를 포함하는 신호를 주고 받을 수 있는 적어도 하나의 AP(Wireless Access Point)와 통신하는 단계; 상기 AP와의 통신에 이용된 신호를 분석하는 단계; 및 상기 분석된 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출하는 단계;를 포함한다.
본 발명은 복수의 무선 측위 방식을 동시에 이용함으로써, 사용자 단말을 운용 및 휴대하는 사용자의 위치 및 방향 정보를 정확하게 도출할 수 있다.
According to the present invention, the user location estimation method is performed in a user terminal.
Here, the method for estimating the location of the user may include communicating with at least one wireless access point (AP) capable of transmitting and receiving a signal including information about a distance to the user terminal; analyzing a signal used for communication with the AP; and deriving location information of a user carrying the user terminal based on the analyzed result.
The present invention can accurately derive location and direction information of a user operating and carrying a user terminal by simultaneously using a plurality of wireless positioning methods.

Description

사용자 단말 및 이를 이용한 위치 추정 방법{USER TERMINAL AND LOCATION ESTIMATION METHOD USING THE SAME}User terminal and location estimation method using the same {USER TERMINAL AND LOCATION ESTIMATION METHOD USING THE SAME}

본 발명은 사용자 단말 및 이를 이용한 위치 추정 방법에 관한 것으로서, 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 보다 정확하게 도출할 수 있는 사용자 단말 및 이를 이용한 위치 추정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a user terminal and a location estimation method using the same, and more particularly, to a user terminal capable of more accurately deriving location information of a user carrying a user terminal and a location estimation method using the same.

개인용 무선 기기 및 상기 개인용 무선 기기 등을 이용한 위치 정보 제공 서비스의 증가가 이루어짐에 따라서 특정 장치의 위치를 정확하게 측정하는 기술의 필요성 높아지고 있다. 이를 위해서 GPS를 이용한 측위 또는 무선 신호를 이용한 측위 등 다양한 방식의 측위 기술이 사용되고 있으며, 무선 신호를 이용한 측위 방법은 무선 신호의 수신 시각 차이를 이용하는 TDOA(Time Difference Of Arrival) 방식, 무선 신호의 강도(세기) 측정을 토대로 하는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 방식 등을 포함하고 있다.As personal wireless devices and location information providing services using the personal wireless devices increase, the need for a technology for accurately measuring the location of a specific device is increasing. To this end, various positioning technologies such as positioning using GPS or positioning using wireless signals are being used. Positioning methods using wireless signals include the Time Difference Of Arrival (TDOA) method using the difference in reception time of wireless signals, and the strength of wireless signals. It includes RSSI (Received Signal Strength Indicator) method based on (strength) measurement.

한편, 상술한 RSSI를 이용하는 무선 측위 방식은 측정되는 신호 강도의 변화량이 크고, 장애물 등의 간섭이 있는 경우 장치(예를 들어, 사용자 단말)와 AP(Wireless Access Point) 간의 거리를 정확히 알 수 없다는 문제가 있으며, 다른 무선 측위 방식을 적용하더라도 상기 사용자 단말을 운용 및 휴대하고 있는 사용자의 방향 정보까지는 알기 어렵다는 문제가 있다.On the other hand, in the wireless positioning method using the above-described RSSI, the distance between a device (eg, user terminal) and an AP (Wireless Access Point) cannot be accurately determined when the variation in measured signal strength is large and there is interference such as an obstacle. There is a problem, and even if another wireless positioning method is applied, it is difficult to know the direction information of the user operating and carrying the user terminal.

한국등록특허 제10-2169842호Korean Patent Registration No. 10-2169842

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 무선 측위 방식에서 사용자 단말을 보다 정확하게 측위하고, 상기 사용자 단말을 휴대 및 운용하는 사용자의 방향 정보 또한 도출할 수 있는 사용자 단말 및 이를 이용한 위치 추정 방법을 제공하고자 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and a user terminal capable of more accurately positioning a user terminal in a wireless positioning method and deriving direction information of a user carrying and operating the user terminal, and a position estimation method using the same want to provide

본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자 단말을 이용한 위치 추정 방법 은 사용자에 의해 휴대되는 사용자 단말을 통해 수행된다. 여기에서, 상기 사용자 단말을 이용한 위치 추정 방법은 상기 사용자 단말과의 거리에 대한 정보를 포함하는 신호를 주고 받을 수 있는 적어도 하나의 AP(Wireless Access Point)와 통신하는 단계; 상기 AP와의 통신에 이용된 신호를 분석하는 단계; 및 상기 분석된 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a location estimation method using a user terminal is performed through a user terminal carried by a user. Here, the location estimation method using the user terminal includes communicating with at least one AP (Wireless Access Point) capable of transmitting and receiving a signal including information about a distance to the user terminal; analyzing a signal used for communication with the AP; and deriving location information of a user carrying the user terminal based on the analyzed result.

일 실시예에서, 상기 신호를 분석하는 단계는, 상기 AP로부터 수신한 신호의 강도를 측정하고, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 AP 간의 거리를 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of analyzing the signal may include measuring the strength of the signal received from the AP, and deriving a distance between the user terminal and the AP based on the measured signal strength. there is.

일 실시예에서, 상기 신호를 분석하는 단계는, 상기 AP로부터 수신하거나 또는 상기 AP로 송신하는 신호의 도달 속도를 측정하고, 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 AP 간의 거리를 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the analyzing of the signal may include measuring an arrival speed of a signal received from the AP or transmitted to the AP, and determining a distance between the user terminal and the AP based on the measured signal arrival speed. Deriving; may include.

일 실시예에서, 상기 사용자의 위치 정보를 도출하는 단계는, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리 및 상기 측정된 도달 속도에 기초하여 도출된 거리를 서로 비교하고, 상기 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.In an embodiment, the step of deriving the location information of the user may include comparing a distance derived based on the measured signal strength and a distance derived based on the measured arrival speed, and based on the result of the comparison. and deriving location information of a user carrying the user terminal by doing so.

일 실시예에서, 상기 사용자의 위치 정보를 도출하는 단계는, 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 상기 사용자 단말의 좌표 정보를 도출하는 단계; 및 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자에 대한 방향 정보를 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the deriving of the location information of the user may include deriving coordinate information of the user terminal based on the measured signal arrival speed; and deriving direction information for a user carrying the user terminal based on the measured signal strength.

일 실시예에서, 상기 사용자에 대한 방향 정보를 도출하는 단계는, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리 및 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출된 거리 간의 오차가 소정 이하인 경우, 상기 사용자의 위치에서 해당 AP로 진행하는 방향을 상기 사용자의 전면이 향하는 방향으로 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of deriving direction information for the user may include, when an error between a distance derived based on the measured signal strength and a distance derived based on the measured signal arrival speed is less than or equal to a predetermined value, the user Determining a direction from the location of the AP to the corresponding AP as the direction the front of the user faces; may include.

일 실시예에서, 상기 사용자에 대한 방향 정보를 도출하는 단계는, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리가 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출된 거리에 비해 소정 이상 먼 것으로 판단되는 경우, 상기 사용자의 위치에서 해당 AP를 지향하는 방향을 상기 사용자의 후면이 향하는 방향으로 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of deriving direction information for the user may include determining that a distance derived based on the measured signal strength is longer than a predetermined distance compared to a distance derived based on the measured signal arrival speed. , determining a direction toward the corresponding AP from the user's location as a direction toward which the user's back faces.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 사용자 단말은 사용자에 의해 휴대되어 사용자 위치 추정 방법을 수행한다. 여기에서, 상기 사용자 단말은 상기 사용자 단말과의 거리에 대한 정보를 포함하는 신호를 주고 받을 수 있는 적어도 하나의 AP(Wireless Access Point)와 통신하는 통신부; 상기 AP와의 통신에 이용된 신호를 분석하는 신호 분석부; 및 상기 분석된 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출하는 위치 정보 도출부;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a user terminal is carried by a user and performs a user location estimation method. Here, the user terminal includes a communication unit communicating with at least one AP (Wireless Access Point) capable of transmitting and receiving a signal including information about a distance to the user terminal; a signal analysis unit analyzing a signal used for communication with the AP; and a location information derivation unit for deriving location information of a user carrying the user terminal based on the analyzed result.

본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말 및 이를 이용한 위치 추정 방법은 복수의 무선 측위 방식을 동시에 이용함으로써, 사용자 단말을 운용 및 휴대하는 사용자의 위치 및 방향 정보를 정확하게 도출할 수 있는 효과가 있다.A user terminal and a location estimation method using the same according to an embodiment of the present invention have an effect of accurately deriving location and direction information of a user operating and carrying a user terminal by simultaneously using a plurality of wireless positioning methods.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 위치 추정 시스템을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말을 설명하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 위치 추정 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 다른 사용자 위치 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a reference diagram for explaining a user location estimation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a user terminal according to an embodiment of the present invention.
3 is a reference diagram for explaining a method for estimating a user location according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for estimating a user location according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, repeated descriptions, well-known functions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed descriptions of configurations are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the term "unit" described in the specification means a unit that processes one or more functions or operations, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 위치 추정 시스템을 설명하기 위한 참고도이다.1 is a reference diagram for explaining a user location estimation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 사용자 위치 추정 시스템은 AP(Wireless Access Point)(10) 및 사용자 단말(100)을 포함하여 구성될 수 있는데, 이 때, 무선 측위 방식 중 하나인 TDOA(Time difference of arrival)를 이용하는 경우, AP(10)에서 사용자 단말(100) 또는 사용자 단말(100)에서 AP(10)로 송신되어 도달한 신호의 도달 시간 차이를 통해 사용자 단말(100)의 위치를 알아낼 수 있다. 여기에서, 사용되는 전파영역의 속도는 정해져 있으므로, 시간차는 곧 거리차가 되고 위치 추정에 사용되는 각 AP(10-1 내지 10-3)와 사용자 단말(100) 간의 시간차에 따른 거리차를 이용한 계산을 통해 사용자 단말(100)의 위치를 추정할 수 있다.Referring to FIG. 1, a user location estimation system may include an AP (Wireless Access Point) 10 and a user terminal 100. At this time, TDOA (Time difference of arrival), one of the wireless positioning methods In the case of using , the location of the user terminal 100 can be found through a difference in arrival time of a signal transmitted from the AP 10 to the user terminal 100 or from the user terminal 100 to the AP 10 and arriving. Here, since the speed of the radio wave domain used is fixed, the time difference becomes the distance difference and calculation using the distance difference according to the time difference between each AP (10-1 to 10-3) and the user terminal 100 used for position estimation. It is possible to estimate the location of the user terminal 100 through.

또한, 무선 측위 방식 중 하나인 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하는 경우, 사용자 단말(100)은 AP(10)에서 발생된 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 신호의 강도를 측정하여 사용자 단말(100)과 해당 통신을 수행한 AP(10)의 거리를 추정할 수 있다.In addition, when using RSSI (Received Signal Strength Indicator), which is one of the radio positioning methods, the user terminal 100 may receive a signal generated by the AP 10, and measure the strength of the received signal to the user terminal ( 100) and the AP 10 performing the corresponding communication may be estimated.

한편, 상술한 무선 측위 방식들을 이용하는 경우, 대상과의 거리를 용이하게 추정할 수 있지만, 대상이 되는 사용자 단말(100)을 휴대하는 사용자가 지향하고 있는 방향까지 용이하게 추정하기는 어렵다는 문제가 있었다.On the other hand, when using the above-described wireless positioning methods, it is possible to easily estimate the distance to the target, but there is a problem in that it is difficult to easily estimate the direction that the user carrying the user terminal 100 is facing. .

이에 따라, 본 발명은 상술된 무선 측위 방식을 결합한 측위 방법을 이용해 사용자 단말(100)의 위치 및 사용자 단말(100)을 휴대 및 운용하는 사용자의 방향 정보까지 도출하기 위해 고안되었다. 또한, RSSI 방식의 특성 상 본 발명에 따른 사용자 위치 추정 방법은 AP(10), 사용자 단말(100) 및 사용자 외에 다른 장애물이 없는 실내와 같은 요건이 갖춰진 환경에서 그 효과가 극대화 될 수 있다.Accordingly, the present invention is designed to derive the position of the user terminal 100 and the direction information of a user who carries and operates the user terminal 100 using a positioning method combining the above-described wireless positioning method. In addition, due to the characteristics of the RSSI method, the user location estimation method according to the present invention can be maximized in an environment where requirements such as an indoor environment where there are no obstacles other than the AP 10, the user terminal 100, and the user.

일 실시예에서, 본 발명에 따른 AP(10)는 일반적으로 와이파이를 이용한 무선 통신을 가능하게 하는 장치를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사용자 단말(100)과 블루투스를 포함하는 근거리 무선 통신을 가능하게 하는 근거리 무선 통신 장비의 의미를 포함할 수 있다. 예를 들어, AP(10)는 사용자 단말(100)과 블루투스 통신을 수행하기 위한 근거리 무선 통신 장치 또는 RFID를 이용하는 태그(TAG) 형태로 구현될 수 있다. 또 다른 예를 들어, AP(10)는 UWB(Ultra Wide Band, 초광대역통신) 및 BLE(Bluetooth Low Energy, 저전력 블루투스)를 이용할 수 있는 기능이 탑재된 단말기로서 구현될 수 있다.In one embodiment, the AP 10 according to the present invention may refer to a device that enables wireless communication using Wi-Fi in general, but is not limited thereto, and includes the user terminal 100 and Bluetooth of the present invention. It may include the meaning of short-range wireless communication equipment that enables short-range wireless communication. For example, the AP 10 may be implemented in the form of a short-range wireless communication device or a TAG using RFID to perform Bluetooth communication with the user terminal 100 . For another example, the AP 10 may be implemented as a terminal equipped with a function capable of using UWB (Ultra Wide Band) and BLE (Bluetooth Low Energy).

일 실시예에서, 본 발명에 따른 사용자 단말(100)은 특정 기능을 수행하는 어플리케이션을 실행할 수 있고 사용자에 의해 휴대, 관리 또는 조작되는 컴퓨팅 장치를 의미할 수 있다. 여기에서, 본 발명에 따른 사용자 단말(100)은 무선 통신 기능을 포함하는 컴퓨팅 장치로, 예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 PC 등의 모바일 단말에 해당할 수 있다. 다만, 이러한 예시는 본 발명의 권리범위를 한정하고자 하는 것은 아니며, 와이파이 및 블루투스 등을 포함하는 무선 통신 기능이 구비된 컴퓨팅 장치라면 본 발명에 따른 사용자 단말(100)로 해석되어야 할 것이다.In one embodiment, the user terminal 100 according to the present invention may refer to a computing device capable of executing an application that performs a specific function and carried, managed, or manipulated by a user. Here, the user terminal 100 according to the present invention is a computing device including a wireless communication function, and may correspond to, for example, a mobile terminal such as a smart phone or a tablet PC. However, these examples are not intended to limit the scope of the present invention, and any computing device equipped with a wireless communication function including Wi-Fi and Bluetooth should be interpreted as the user terminal 100 according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말(100)의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a user terminal 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말(100)은 통신부(110), 신호 분석부(120) 및 위치 정보 도출부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the user terminal 100 according to an embodiment of the present invention may include a communication unit 110, a signal analysis unit 120, and a location information derivation unit 130.

도 2에 도시된 사용자 단말(100)은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The user terminal 100 shown in FIG. 2 is according to an embodiment, and its components are not limited to the embodiment shown in FIG. 2, and some components may be added, changed, or deleted as needed. .

통신부(110)는 상기 사용자 단말과의 거리에 대한 정보를 포함하는 신호를 주고 받을 수 있는 적어도 하나의 AP(Wireless Access Point)와 통신할 수 있다.The communication unit 110 may communicate with at least one wireless access point (AP) capable of transmitting and receiving a signal including information about a distance to the user terminal.

일 실시예에서, 상기 AP는 근거리 무선 통신 기능을 포함하는 근거리 무선 통신 장치로 구현될 수 있다.In one embodiment, the AP may be implemented as a short-range wireless communication device including a short-range wireless communication function.

일 실시예에서, 상기 AP는 RFID(Radio-Frequency Identification) 방식을 이용하는 태그(TAG)로 구현될 수 있다.In one embodiment, the AP may be implemented as a tag (TAG) using a Radio-Frequency Identification (RFID) scheme.

신호 분석부(120)는 상기 AP와의 통신에 이용된 신호를 분석할 수 있다.The signal analyzer 120 may analyze a signal used for communication with the AP.

일 실시예에서, 신호 분석부(120)는 상기 AP로부터 수신한 신호의 강도를 측정하고, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 사용자 단말(100)과 상기 AP 간의 거리를 도출할 수 있다. 예를 들어, 신호 분석부(120)는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 방식을 이용하여 상기 AP와 통신함으로써, 상기 AP로부터 수신한 신호의 강도를 측정하고, 사용자 단말(100)과 상기 AP 간의 거리를 도출할 수 있다.In one embodiment, the signal analyzer 120 may measure the strength of the signal received from the AP, and derive a distance between the user terminal 100 and the AP based on the measured signal strength. For example, the signal analyzer 120 measures the strength of a signal received from the AP by communicating with the AP using a Received Signal Strength Indicator (RSSI) method, and the distance between the user terminal 100 and the AP. can be derived.

일 실시예에서, 신호 분석부(120)는 상기 AP로부터 수신하거나 또는 상기 AP로 송신하는 신호의 도달 속도를 측정하고, 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 AP 간의 거리를 도출할 수 있다. 예를 들어, 신호 분석부(120)는 TDOA(Time difference of arrival) 방식을 이용하여 상기 AP와 통신함으로써, 상기 AP와의 통신에 이용되는 신호의 도달 속도를 특정하고, 사용자 단말(100)과 상기 AP 간의 거리를 도출할 수 있다.In one embodiment, the signal analyzer 120 measures an arrival speed of a signal received from or transmitted to the AP, and derives a distance between the user terminal and the AP based on the measured signal arrival speed. can do. For example, the signal analyzer 120 communicates with the AP using a time difference of arrival (TDOA) method, thereby specifying an arrival speed of a signal used for communication with the AP, and communicating with the user terminal 100 to the AP. A distance between APs may be derived.

위치 정보 도출부(130)는 상기 분석된 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출할 수 있다.The location information deriving unit 130 may derive location information of a user carrying the user terminal based on the analyzed result.

일 실시예에서, 위치 정보 도출부(130)는 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리 및 상기 측정된 도달 속도에 기초하여 도출된 거리를 서로 비교하고, 상기 비교한 결과에 기초하여 사용자 단말(100)을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출할 수 있다. 여기에서, 상기 사용자의 위치 정보는 사용자가 현재 위치하고 있는 좌표 정보 및 사용자가 지향하고 있는 방향 정보를 포함할 수 있다.In one embodiment, the location information deriving unit 130 compares the distance derived based on the measured signal strength and the distance derived based on the measured arrival speed, and the user terminal based on the result of the comparison. Location information of a user carrying the (100) may be derived. Here, the user's location information may include coordinate information where the user is currently located and direction information the user is heading.

일 실시예에서, 위치 정보 도출부(130)는 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 상기 사용자 단말의 좌표 정보를 도출하고, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자에 대한 방향 정보를 도출할 수 있다.In an embodiment, the location information deriving unit 130 derives coordinate information of the user terminal based on the measured signal arrival speed, and based on the measured signal strength, the location information deriving unit 130 derives a direction for a user carrying the user terminal. information can be derived.

일 실시예에서, 위치 정보 도출부(130)는 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리 및 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출된 거리 간의 오차가 소정 이하인 경우, 상기 사용자의 위치에서 해당 AP로 진행하는 방향을 상기 사용자의 전면이 향하는 방향으로 결정할 수 있다. 여기에서, 도 3을 참조하면, 신호 강도에 기초하여 AP(10)와 사용자 단말(100) 간의 거리를 도출하는 경우, AP(10)와 사용자 단말(100) 간에 위치하는 장애물에 의해 신호 강도의 변화가 발생할 수 있으며, 이에 따라, 측정된 신호 강도에 기초하여 도출되는 거리는 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출된 거리와 오차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(100)을 휴대하는 사용자 또한 장애물에 포함될 수 있다. 이 때, 사용자가 휴대하는 사용자 단말(100)의 위치 정보를 도출하고자 하는 경우, 사용자가 장애물로 작용할 수 있는 AP(10-1)과의 통신에서 도출되는 거리 및 장애물이 없는 AP(10-2)과의 통신에서 도출되는 거리는 상이할 수 있으며, 결과적으로 도출되는 사용자 단말(100)에 대한 거리는 서로 상이한 위치에 배치되는 각 AP 별로 상이할 수 있다. 이러한, 측정되는 거리 차이에 근거하여, 위치 정보 도출부(130)는 두 방법에 의해 도출되는 거리를 서로 비교했을 때, AP(10-2)과 통신하여 도출되는 거리가 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출되는 거리와 기준값 이하의 차이를 나타내는 경우, 현재 사용자 단말(100)의 위치에서 AP(10-2)로 진행하는 방향을 사용자의 전면이 향하는 방향으로 결정할 수 있다.In an embodiment, the location information deriving unit 130 determines the corresponding location in the user's location when an error between the distance derived based on the measured signal strength and the distance derived based on the measured signal arrival speed is less than or equal to a predetermined value. A direction in which the user proceeds to the AP may be determined as a direction in which the front of the user faces. Here, referring to FIG. 3 , when the distance between the AP 10 and the user terminal 100 is derived based on the signal strength, an obstacle located between the AP 10 and the user terminal 100 affects the signal strength. A change may occur, and accordingly, a distance derived based on the measured signal strength may have an error with a distance derived based on the measured signal arrival speed. For example, a user carrying the user terminal 100 may also be included in the obstacle. At this time, when trying to derive the location information of the user terminal 100 carried by the user, the distance derived from communication with the AP 10-1 that may act as an obstacle to the user and the AP 10-2 without obstacles The distance derived from communication with ) may be different, and the resulting distance to the user terminal 100 may be different for each AP disposed in a different location. Based on the measured distance difference, when the location information deriving unit 130 compares the distances derived by the two methods, the distance derived by communicating with the AP 10-2 is the measured signal arrival speed. When the difference between the distance derived based on and the reference value or less is indicated, the direction from the current location of the user terminal 100 to the AP 10 - 2 may be determined as the direction in which the front of the user faces.

일 실시예에서, 위치 정보 도출부(130)는 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리가 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출된 거리에 비해 소정 이상 먼 것으로 판단되는 경우, 상기 사용자의 위치에서 해당 AP로 진행하는 방향을 상기 사용자의 후면이 향하는 방향으로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 도 3을 참조하면, 사용자 단말(100)이 AP(10-1)과 통신하여 도출되는 거리는 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출되는 거리 보다 멀게 측정될 수 있다. 예를 들어, 위치 정보 도출부(130)는 두 방법에 의해 도출되는 거리를 서로 비교했을 때, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리가 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출된 거리 보다 설정된 기준값 이상 먼 것으로 판단되는 경우, 현재 사용자 단말(100)의 위치에서 AP(10-1)로 진행하는 방향을 사용자의 후면이 향하는 방향으로 결정할 수 있다.In one embodiment, when the location information derivation unit 130 determines that the distance derived based on the measured signal strength is longer than a predetermined distance compared to the distance derived based on the measured signal arrival speed, the user's A direction from the location to the corresponding AP may be determined as a direction toward which the user's back faces. Similarly, referring to FIG. 3 , a distance derived by the user terminal 100 communicating with the AP 10 - 1 may be measured to be longer than a distance derived based on the measured signal arrival speed. For example, when the location information deriving unit 130 compares the distances derived by the two methods, the distance derived based on the measured signal strength is greater than the distance derived based on the measured signal arrival speed. When it is determined that the distance is greater than or equal to the set reference value, a direction from the location of the current user terminal 100 to the AP 10 - 1 may be determined as a direction toward which the user's back faces.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 다른 사용자 위치 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for estimating a user location according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 사용자 단말은 상기 사용자 단말과의 거리에 대한 정보를 포함하는 신호를 주고 받을 수 있는 적어도 하나의 AP를 검색하고, 검색된 AP 각각과 통신을 수행할 수 있다(S301).Referring to FIG. 4 , a user terminal may search for at least one AP capable of transmitting and receiving a signal including information about a distance to the user terminal, and communicate with each of the found APs (S301).

다음으로, 상기 AP와의 통신에 이용된 신호를 분석하고, 사용자 단말 및 사용자에 대한 위치 정보를 도출하기 위한 데이터를 산출할 수 있다(S302).Next, a signal used for communication with the AP may be analyzed, and data for deriving location information on the user terminal and the user may be calculated (S302).

다음으로, 상기 분석된 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출할 수 있으며, 여기에서, 상기 사용자의 위치 정보는 사용자 단말의 좌표 정보 및 사용자에 대한 방향 정보를 포함할 수 있다(S303).Next, based on the analyzed result, location information of a user carrying the user terminal may be derived. Here, the location information of the user may include coordinate information of the user terminal and direction information about the user. Yes (S303).

전술한 사용자 단말을 이용한 위치 추정 방법은 도면에 제시된 순서도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다.The location estimation method using the aforementioned user terminal has been described with reference to a flowchart shown in the drawings. For simplicity, the method is shown and described as a series of blocks, but the invention is not limited to the order of the blocks, and some blocks may occur concurrently or in a different order than shown and described herein with other blocks. and various other branches, flow paths, and sequences of blocks that achieve the same or similar results may be implemented. Also, not all blocks shown may be required for implementation of the methods described herein.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.

10: AP
100: 사용자 단말
110: 통신부
120: 신호 분석부
130: 위치 정보 도출부
10: AP
100: user terminal
110: communication department
120: signal analysis unit
130: location information extraction unit

Claims (8)

사용자에 의해 휴대되는 사용자 단말을 통해 수행되는 사용자 단말을 이용한 위치 추정 방법에 있어서,
상기 사용자 단말과의 거리에 대한 정보를 포함하는 신호를 주고 받을 수 있는 적어도 하나의 AP(Wireless Access Point)와 통신하는 단계;
상기 AP와의 통신에 이용된 신호를 분석하는 단계; 및
상기 분석된 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출하는 단계;를 포함하되,
상기 신호를 분석하는 단계는,
상기 AP로부터 수신한 신호의 강도를 측정하고, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 AP 간의 거리를 도출하는 단계; 및
상기 AP로부터 수신하거나 또는 상기 AP로 송신하는 신호의 도달 속도를 측정하고, 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 AP 간의 거리를 도출하는 단계;를 포함하고,
상기 사용자의 위치 정보를 도출하는 단계는,
상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리 및 상기 측정된 도달 속도에 기초하여 도출된 거리를 서로 비교하고, 상기 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출하는 단계;
상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 상기 사용자 단말의 좌표 정보를 도출하는 단계; 및
상기 측정된 신호 강도에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자에 대한 방향 정보를 도출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
사용자 단말을 이용한 위치 추정 방법.
In the location estimation method using a user terminal performed through a user terminal carried by a user,
communicating with at least one wireless access point (AP) capable of transmitting and receiving a signal including information about a distance to the user terminal;
analyzing a signal used for communication with the AP; and
Deriving location information of a user carrying the user terminal based on the analyzed result; including,
Analyzing the signal,
measuring the strength of a signal received from the AP and deriving a distance between the user terminal and the AP based on the measured signal strength; and
Measuring an arrival speed of a signal received from or transmitted to the AP, and deriving a distance between the user equipment and the AP based on the measured signal arrival speed;
The step of deriving the location information of the user,
comparing a distance derived based on the measured signal strength and a distance derived based on the measured arrival speed, and deriving location information of a user carrying the user terminal based on a result of the comparison;
deriving coordinate information of the user terminal based on the measured signal arrival speed; and
Deriving direction information for a user carrying the user terminal based on the measured signal strength; characterized in that it comprises,
A location estimation method using a user terminal.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 사용자에 대한 방향 정보를 도출하는 단계는,
상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리 및 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출된 거리 간의 오차가 소정 이하인 경우, 상기 사용자의 위치에서 해당 AP로 진행하는 방향을 상기 사용자의 전면이 향하는 방향으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
사용자 단말을 이용한 위치 추정 방법.
According to claim 1,
The step of deriving the direction information for the user,
When the error between the distance derived based on the measured signal strength and the distance derived based on the measured signal arrival speed is less than or equal to a predetermined value, the direction from the user's location to the corresponding AP is the direction the front of the user faces. characterized in that it comprises;
A location estimation method using a user terminal.
제1항에 있어서,
상기 사용자에 대한 방향 정보를 도출하는 단계는,
상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리가 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 도출된 거리에 비해 소정 이상 먼 것으로 판단되는 경우, 상기 사용자의 위치에서 해당 AP로 진행하는 방향을 상기 사용자의 후면이 향하는 방향으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
사용자 단말을 이용한 위치 추정 방법.
According to claim 1,
The step of deriving the direction information for the user,
When it is determined that the distance derived based on the measured signal strength is longer than a predetermined distance compared to the distance derived based on the measured signal arrival speed, the direction from the user's location to the corresponding AP is determined as the back of the user. characterized in that it includes; determining the direction in which it is headed;
A location estimation method using a user terminal.
사용자에 의해 휴대되어 사용자 위치 추정 방법을 수행하는 사용자 단말에 있어서,
상기 사용자 단말과의 거리에 대한 정보를 포함하는 신호를 주고 받을 수 있는 적어도 하나의 AP(Wireless Access Point)와 통신하는 통신부;
상기 AP와의 통신에 이용된 신호를 분석하는 신호 분석부; 및
상기 분석된 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출하는 위치 정보 도출부;를 포함하되,
상기 신호 분석부는,
상기 AP로부터 수신한 신호의 강도를 측정하고, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 AP 간의 거리를 도출하며, 상기 AP로부터 수신하거나 또는 상기 AP로 송신하는 신호의 도달 속도를 측정하고, 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 상기 사용자 단말과 상기 AP 간의 거리를 도출하며,
상기 위치 정보 도출부는,
상기 측정된 신호 강도에 기초하여 도출된 거리 및 상기 측정된 도달 속도에 기초하여 도출된 거리를 서로 비교하고, 상기 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자의 위치 정보를 도출하며, 상기 측정된 신호 도달 속도에 기초하여 상기 사용자 단말의 좌표 정보를 도출하고, 상기 측정된 신호 강도에 기초하여 상기 사용자 단말을 휴대하는 사용자에 대한 방향 정보를 도출하는 것을 특징으로 하는,
사용자 단말.
In a user terminal carried by a user and performing a user location estimation method,
a communication unit communicating with at least one AP (Wireless Access Point) capable of transmitting and receiving a signal including information about a distance to the user terminal;
a signal analysis unit analyzing a signal used for communication with the AP; and
A location information derivation unit for deriving location information of a user carrying the user terminal based on the analyzed result;
The signal analysis unit,
Measuring the strength of a signal received from the AP, deriving a distance between the user terminal and the AP based on the measured signal strength, measuring the arrival speed of a signal received from the AP or transmitted to the AP, , Deriving a distance between the user terminal and the AP based on the measured signal arrival speed,
The location information derivation unit,
The distance derived based on the measured signal strength and the distance derived based on the measured arrival speed are compared with each other, and based on the comparison result, location information of a user carrying the user terminal is derived, Characterized in that coordinate information of the user terminal is derived based on the measured signal arrival speed, and direction information for a user carrying the user terminal is derived based on the measured signal strength.
user terminal.
KR1020200176951A 2020-12-17 2020-12-17 User terminal and location estimation method using the same KR102492309B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200176951A KR102492309B1 (en) 2020-12-17 2020-12-17 User terminal and location estimation method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200176951A KR102492309B1 (en) 2020-12-17 2020-12-17 User terminal and location estimation method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220086821A KR20220086821A (en) 2022-06-24
KR102492309B1 true KR102492309B1 (en) 2023-01-27

Family

ID=82216131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200176951A KR102492309B1 (en) 2020-12-17 2020-12-17 User terminal and location estimation method using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102492309B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116819433B (en) * 2023-08-29 2023-11-14 湘江实验室 UWB non-line-of-sight positioning method based on estimated distance

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102134414B1 (en) * 2017-08-04 2020-07-15 주식회사 케이티 Apparatus for measuring location using signal strength of access point and method thereof
KR102169842B1 (en) 2019-11-27 2020-10-27 영남대학교 산학협력단 Method for measuring indoor position, apparatus and system for executing the method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220086821A (en) 2022-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9584981B2 (en) Method and apparatus for real-time, mobile-based positioning according to sensor and radio frequency measurements
EP2789181B1 (en) Method, apparatus, and computer program product for secure distance bounding based on direction measurement
EP1851978B1 (en) System and method for asset location in wireless networks
US9451577B2 (en) Position information processing device, position information processing method, program, and position information processing system
US20150373503A1 (en) Method and apparatus for positioning system enhancement with visible light communication
US9832615B2 (en) Mobile device sensor and radio frequency reporting techniques
KR101600190B1 (en) Indoor positioning apparatus considering environmental parameters and method thereof
WO2014168636A1 (en) Location determination of a mobile device
WO2014131074A1 (en) System and method for determining a user device location
Aguilar-Garcia et al. Enhancing RFID indoor localization with cellular technologies
EP3014469B1 (en) Systems and methods for revisit location detection
KR101121907B1 (en) Real time locating system and method using directional antennas
KR102492309B1 (en) User terminal and location estimation method using the same
KR101118267B1 (en) System and method for estimating the location of tags based on UWB
CN107431893A (en) The fingerprint matching determined for the position in mimo system
KR20180081949A (en) Method of positioning indoor and apparatuses performing the same
KR101793924B1 (en) Position estimation apparatus and position estimation method
KR101245522B1 (en) Method and system for wireless positioning
US20230327720A1 (en) Communication device and method of operation
US9400181B2 (en) Systems and methods for detection of magnetic and motion-based landmarks
Khattak et al. Empirical performance evaluation of WiFi fingerprinting algorithms for indoor localization
Grzechca et al. Indoor localization of objects based on RSSI and MEMS sensors
Werner et al. Estimating the primary user location and transmit power in cognitive radio systems using extended kalman filters
KR101911503B1 (en) Wireless positioning system and method based on probabilistic approach in indoor environment
JP2014190721A (en) Distance metering system

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right