KR20030075866A - Device and method of pursuing a position of user in mobile phone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위치추적 휴대 단말기를 이용한 이동통신 단말기 위치추적 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 긴급 구조를 위해 이동통신 단말기 사용자의 발신 위치를 파악하고자 할 경우에 기지국으로부터 취득되는 사고자의 이동통신 단말기에 대한 위치정보로 소정의 위치 범위를 감지하고, 감지된 위치 범위에서 위치추적 휴대 단말기의 측량 연산으로 산출되는 위치정보를 통해 해당되는 이동통신 단말기의 위치를 파악하는 이동통신 단말기 위치추적 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication terminal location tracking device and a method using a location tracking portable terminal, and more particularly to a mobile communication terminal of the injured person acquired from the base station when trying to determine the originating location of the user of the mobile terminal for emergency rescue A mobile communication terminal location tracking device and method for detecting a predetermined location range by the location information, and the location of the corresponding mobile communication terminal through the location information calculated by a survey operation of the location tracking portable terminal in the detected location range will be.
일반적으로 통신 산업의 발달과 함께 이동통신 단말기 보급률이 급증하고, 이동통신 단말기 사용인구의 비율이 높아지면서 단말기는 현대인의 필수품 가운데 하나로 자리잡아 가고 있다.In general, with the development of the telecommunications industry, the penetration rate of mobile communication terminals has rapidly increased and the proportion of the mobile communication terminal population has increased, and terminals have become one of the necessities of modern man.
이에 따라 대부분의 일반인들이 PCS, Cellular Phone, PDA 등의 이동통신 단말기를 소지하고 있는데, 이러한 이동통신 단말기는 특정 상대방과의 정보전달 수단뿐만 아니라 다양한 통신 수단으로 이용되고 있다.Accordingly, most of the general people have mobile communication terminals such as PCS, cellular phones, PDAs, etc., and these mobile communication terminals are used as various communication means as well as information transmission means with specific counterparts.
특히, 근래에는 이동통신 단말기 위치정보 제공 방법이 개발되어 화재, 조난, 건물붕괴 등에 의해 고립된 사고자의 위치를 파악하거나 개인이 상대방의 허가 여부에 따라 상대방 단말기 사용자의 위치를 파악할 수 있도록 하고 있다.In particular, in recent years, a method for providing location information of a mobile communication terminal has been developed so that the location of an accidental accident isolated by a fire, distress, building collapse, etc. can be determined, or an individual can grasp the location of the other terminal user according to the permission of the other party.
근래 활용되고 있는 이동통신 단말기 위치정보 제공 방법은 원거리 기지국을 이용하는 AOA, TDOA, GPS 등이 있다.Recently, a method of providing location information of a mobile communication terminal includes AOA, TDOA, and GPS using a remote base station.
먼저 AOA(Angle of Arrival : 삼각측량법)는 일정한 간격으로 정렬된 안테나를 기지국에 설치한 후 수신된 신호의 각도 차이를 산출하여 발신자의 위치를 추적하는 방법이다.First, AOA (Angle of Arrival) is a method of tracking an originator by calculating an angle difference of a received signal after installing antennas arranged at regular intervals in a base station.
그러나, 이 방법은 고층빌딩과 장애물들로 인해 신호가 반사되거나 왜곡된 다중경로로 인해 다른 각도로 기지국에 도달하는 경우로 인한 오차 발생 확률이 높은 문제점이 있었다.However, this method has a problem in that a high probability of error occurs due to the case of reaching the base station at a different angle due to the multi-path that the signal is reflected or distorted due to the skyscraper and obstacles.
또한 TDOA(Time Difference of Arrival : 도착시간 차이법)는 세 개 이상의 기지국에 TDOA 위치 수신기를 설치하여 일정한 빛의 속도로 이동하는 신호 파동의 특성에 따라 각기 이동통신 단말기로부터 수신되는 신호의 점 집합으로 쌍곡선을 그려 각각의 기지국에서 그려진 쌍곡선의 접점으로 이동통신 단말기의 위치를 가정하는 방법이다.In addition, TDOA (Time Difference of Arrival) is a point set of signals received from mobile terminals according to the characteristics of signal waves moving at a constant speed of light by installing TDOA position receivers at three or more base stations. It is a method of assuming a position of a mobile communication terminal by drawing a hyperbola and using a hyperbolic contact drawn at each base station.
이러한 방법은 세 개 이상의 기지국을 필요로 하며 수신신호가 미약할 경우에는 위치 파악이 어려운 문제점이 있었다.This method requires three or more base stations, and when the received signal is weak, it is difficult to determine the location.
그리고 GPS(Global Positioning System : 위성 위치 확인 시스템)는 원래 군사용 차량, 함정, 항공기 등의 위치 측정을 위하여 구축된 것으로, GPS 수신기를 이동통신 단말기, 차량 등의 기기에 장착하여 장착된 GPS 수신기에서 발생되는 반송파 신호를 기용하여 해당 기기의 위치를 파악하는 방법이다.In addition, GPS (Global Positioning System) was originally built for the measurement of the position of military vehicles, ships, aircraft, etc., and is generated from a GPS receiver equipped with a GPS receiver mounted on a device such as a mobile communication terminal or a vehicle. It is a method of determining the location of the device by using a carrier signal.
이 방법은 해당 기기의 위치를 보다 정확하게 파악할 수 있으나, 고가의 GPC 송/수신 장비가 필요하며, 고층빌딩, 터널, 수목 등으로 인해 GPS 신호가 미약할 경우에는 서비스가 불안정하다는 문제점이 있었다.This method can more accurately determine the location of the device, but expensive GPC transmission and reception equipment is required, the service is unstable when the GPS signal is weak due to high-rise buildings, tunnels, trees and the like.
따라서 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 이동통신 단말기를 소지한 사용자에 대한 위치 추적이 필요한 경우에 기지국을 통해 해당 단말기의 위치 범위를 파악하고, 기지국으로부터 제공받은 소정의 단말기 위치 범위에 세 개의 위치 추적 휴대 단말기를 이동시켜 각각의 위치 추적 휴대 단말기에서의 측량 연산을 통해 이동통신 단말기의 위치를 파악함으로써 이동통신 단말기를 통해 사고자의 정확한 위치를 파악하여 구조할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, in order to solve the above problem, the present invention is to determine the location range of the terminal through the base station when the location tracking for the user having a mobile communication terminal is required, and to set the predetermined terminal location range provided from the base station The purpose of the present invention is to identify and rescue the exact location of the injured through the mobile communication terminal by identifying the location of the mobile communication terminal by moving two position tracking mobile terminals through surveying operation in each location tracking mobile terminal. .
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 사고자의 이동통신 단말기와, 사고자의 이동통신 단말기로부터 전송되는 신호를 통해 파악되는 대략적인 단말기 위치 정보를 제공하는 기지국과, 기지국으로부터 제공되는 위치 정보의 범위에서 삼각 측량법을 통해 상기 단말기의 정확한 위치를 측량하는 세 개의 위치 추적 휴대 단말기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is a base station that provides the terminal information providing the approximate terminal position information obtained through the signal from the accidental mobile communication terminal, the accidental mobile communication terminal, and the location information provided from the base station It characterized in that it comprises a three position tracking mobile terminal for surveying the exact position of the terminal through a triangulation method in the range.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 사고 발생 시 기지국에서 구출하고자 하는 사고자 정보 및 사고자의 대략적인 위치 정보를 파악하여 소정의 위치추적 휴대 단말기들로 전송하는 위치정보 전송단계와; 상기 위치추적 휴대 단말기들을 기지국으로부터 전송되는 사고자 단말기 위치정보를 통해 파악된 위치범위로 이동하는 위치 이동단계와; 상기 위치범위에서 각각의 위치추적 휴대 단말기에서 연산된 사고자 단말기 위치 정보를 이용해 사고자 단말기 위치를 측량하는 사고자 단말기 위치측량단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of the present invention for achieving the above object is a location information transmission step of identifying the accident information and the approximate location information of the accident to be rescued from the base station when the accident occurs and transmits to the predetermined location tracking mobile terminal; ; A location movement step of moving the location tracking mobile terminals to a location range determined through the location information of the accident terminal terminal transmitted from a base station; And an accident terminal location measurement step of surveying the accident terminal location using the accident terminal location information calculated by each location tracking mobile terminal in the location range.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 단말기 위치추적 시스템 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing the configuration of a mobile communication terminal location tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도.2 is a block diagram showing the internal configuration of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치추적 휴대 단말기의 내부 구성을 나타낸 블록 구성도.3 is a block diagram showing an internal configuration of a location tracking portable terminal according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 단말기 위치추적 과정을 나타낸 동작 흐름도.4 is an operation flowchart showing a mobile terminal location tracking process according to an embodiment of the present invention.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of code for main part of drawing ※
100 : 기지국 200 : 사고자의 이동통신 단말기100: base station 200: casualty mobile communication terminal
201 : 제어부 202 : 키 입력부201: control unit 202: key input unit
203 : 무선주파 송/수신부 204 : 표시부203: Radio frequency transmitting / receiving unit 204: Display unit
205 : 음성신호 처리부 206 : 메모리부205: Voice signal processing unit 206: Memory unit
207 : 안테나 208 : 마이크로 폰207: antenna 208: microphone
109 : 스피커109: Speaker
300, 400, 500 : 위치추적 휴대 단말기300, 400, 500: location tracking mobile terminal
301 : 무선주파 송/수신부 302 : 메모리부301: radio frequency transmission and reception unit 302: memory unit
303 : 마이크로 프로세서부 304 : 키 입력부303: microprocessor unit 304: key input unit
305 : 표시부305: display unit
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 일 실시 예로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 사고자의 이동통신 단말기(200)와, 사고자의 이동통신 단말기(200)로부터 전송되는 신호를 통해 파악되는 대략적인 단말기 위치 정보를 제공하는 기지국(100)과, 기지국(100)으로부터 제공되는 위치 정보의 범위에서 삼각 측량법을 통해 상기 단말기의 정확한 위치를 측량하는 세 개의 위치 추적 휴대 단말기(300,400,500)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the present invention provides a base station 100 that provides approximate terminal location information that is identified through a signal transmitted from the accidental mobile communication terminal 200 and the accidental mobile communication terminal 200. In the range of the location information provided from the base station 100, the mobile terminal 300 includes three location tracking mobile terminals 300, 400, and 500 that measure the exact location of the terminal through triangulation.
이동통신 단말기(200)는 종래의 것으로 도 2에 도시된 바와 같이, 이동통신 단말기의 전반적인 동작 제어를 수행하며 단말기 위치 등록을 위해 기지국 및 위치추적 휴대 단말기로부터 요청되는 신호에 응답신호를 전송하는 제어부(201)와, 다수의 숫자 및 기능키를 구비하며 사용자에 의해 선택되는 키에 해당되는 키 데이터를 발생하여 제어부(201)로 전송하는 키 입력부(202)와, 제어부(201)의 동작 제어에 따라 무선 주파신호로의 신호 변/복조를 처리하며 안테나(207)를 통한 무선 주파신호의 송/수신을 수행하는 무선주파 송/수신부(203)와, 제어부(201)에 의한 단말기 동작 운용 과정에서 발생되는 정보 신호 및 키 입력부(202)를 통해 입력되는 키 데이터로 단말기 동작 상태를 표시하는 표시부(204)와, 제어부(201)의 동작 제어에 따라 마이크로폰(208) 및 스피커(209)를 통한 음성신호의 입/출력을 위해 음성신호의변/복조를 수행하는 음성신호 처리부(205)와, 제어부(201)를 통한 단말기 동작 운용 알고리즘 및 동작 운용 과정에서 발생되는 정보신호나 키 입력부(202)로 입력되는 키 데이터를 저장하는 메모리부(206)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 2, the mobile communication terminal 200 performs a general operation control of the mobile communication terminal and transmits a response signal to a signal requested from a base station and a location tracking mobile terminal for terminal location registration. A key input unit 202 having a plurality of numbers and function keys and generating key data corresponding to a key selected by a user and transmitting the generated key data to the control unit 201; In the process of operating the terminal by the radio frequency transmitter / receiver 203 and the control unit 201 which process the signal modulation / demodulation to the radio frequency signal and perform the transmission / reception of the radio frequency signal through the antenna 207. A display unit 204 for displaying the terminal operation state by the generated information signal and key data input through the key input unit 202, and the microphone 208 and the speaker 209 according to the operation control of the controller 201. Voice signal processing unit 205 which modulates / demodulates the voice signal for input / output of the voice signal through a) and an information signal or key input unit generated in the terminal operation operation algorithm and operation operation process by the control unit 201. And a memory unit 206 for storing key data input to 202.
위치추적 휴대 단말기(300,400,500)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사고자의 이동통신 단말기 및 기지국과의 무선 송/수신을 위한 무선주파 송/수신부(301)와, 사고자 정보 및 기지국(100)으로부터 제공받은 대략적인 사고자 위치정보, 현재의 위치 정보 등의 사고자 단말기 위치 추적과정에서 발생되는 정보신호를 저장하는 메모리부(302)와, 무선주파 송/수신부(301)를 통해 수신되는 사고자 단말기(200)로부터 전송되는 신호를 통한 단말기 위치 측량 연산 및 단말기 위치 추적에 관한 전반적인 동작 제어를 수행하는 마이크로 프로세서부(303)와, 소정의 기능 키 및 숫자 키를 구비하며 사용자로부터 선택되는 측량개시, 재 측량, 거리 정보 등의 데이터를 입력받아 마이크로 프로세서부(303)로 전송하는 키 입력부(304)와, 마이크로 프로세서부(303)를 통한 사고자 단말기 위치 추적 과정에서 발생되는 정보신호 및 키 입력부(304)로 입력되는 데이터, 위치 추적 결과를 표시하는 표시부(305)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the location tracking portable terminal 300, 400, 500 is provided with a radio frequency transmitting / receiving unit 301 for wireless transmission / reception with an accidental mobile terminal and a base station, and from the accidental information and the base station 100. The accident received through the memory unit 302 and the radio frequency transmitter / receiver 301 that store the information signal generated in the process of tracking the location of the accident terminal such as the approximate accident location information and the current location information provided. The microprocessor unit 303 performs overall operation control related to terminal position measurement calculation and terminal position tracking through a signal transmitted from the terminal 200, and has a predetermined function key and numeric keys and starts a survey selected from a user. And an accident terminal through the microprocessor unit 303 and a key input unit 304 for receiving data such as re-measurement and distance information and transmitting the data to the microprocessor unit 303. Data that is input to the information signal and a key input unit 304 is generated in the tracking process, and is configured to include a display portion 305 indicating the positioning result.
이와 같이 구성되는 장치를 이용하여 사고자의 이동통신 단말기(200) 위치를 추적하고자 하는 본 발명은 사고 발생 시 기지국(100)에서 구출하고자 하는 사고자 정보 및 사고자의 대략적인 위치 정보를 파악하여 소정의 위치추적 휴대 단말기들(300,400,500)로 전송하는 위치정보 전송단계와; 상기 위치추적 휴대 단말기들(300,400,500)을 기지국(100)으로부터 전송되는 사고자 단말기 위치정보를 통해 파악된 위치범위로 이동하는 위치 이동단계와; 상기 위치범위에서 각각의 위치추적 휴대 단말기(300,400,500)에서 연산된 사고자 단말기 위치 정보를 이용해 사고자 단말기 위치를 측량하는 사고자 단말기 위치측량단계를 포함하여 이루어진다.The present invention to track the location of the accidental mobile communication terminal 200 using the device configured as described above is to determine the accidental information and the approximate location information of the accident to be rescued from the base station 100 when the accident occurs a predetermined Location information transmission step of transmitting to location tracking portable terminals (300, 400, 500); A location movement step of moving the location tracking mobile terminals (300, 400, 500) to the location range determined through the accident terminal location information transmitted from the base station (100); Including the accident terminal location measurement step of surveying the accident terminal location using the accident terminal location information calculated by each of the location tracking portable terminal (300, 400, 500) in the location range.
이와 같이 이루어지는 본 발명을 첨부된 도 4를 참조하여 일 실시 예로 상세히 설명하면 다음과 같다.When the present invention made as described above is described in detail with reference to the accompanying Figure 4 as follows.
일 예로서, 건물 붕괴에 의해 특정 이동통신 단말기(200) 사용자가 실종되었다면, 기지국(100)에서는 해당되는 사고자의 개인식별 정보(NAM 등) 및 단말기 고유번호를 포함하는 사고자 정보를 세 개의 위치추적 휴대 단말기(300,400,500)로 동시에 전송한다.As an example, if a user of a specific mobile communication terminal 200 is missing due to a collapse of a building, the base station 100 includes accident location information including personal identification information (NAM, etc.) and terminal identification number of the corresponding accident in three locations. Simultaneously transmit to the tracking mobile terminal (300, 400, 500).
또한, 기지국(100)에서는 사고자가 소지한 이동통신 단말기(200)로부터 전송되는 신호를 통해 사고자의 대략적인 위치 정보를 일정 시간간격을 두고 파악하여 각각의 위치추적 휴대 단말기(300,400,500)로 전송한다.In addition, the base station 100 grasps the approximate location information of the accidental operator at a predetermined time interval through a signal transmitted from the mobile communication terminal 200 possessed by the accidental operator and transmits the location information to the location tracking portable terminals 300, 400, and 500.
각각의 위치추적 휴대 단말기(300,400,500)에서는 기지국(100)으로부터 수신되는 사고자 정보 및 대략적인 위치 정보를 수신하여 메모리부(302)에 저장하고, 위치추적 휴대 단말기(300,400,500) 사용자는 기지국(100)으로부터 제공받은 사고자의 위치 범위로 단말기 위치를 이동한다.Each location portable terminal (300, 400, 500) receives the accident information and the approximate location information received from the base station 100 and stores in the memory unit 302, the user of the location portable terminal (300, 400, 500) is the base station 100 Move the terminal location to the location range of the accident received from.
이동된 위치에서 각 위치추적 휴대 단말기(300,400,500)에서는 수신되는 신호 가운데 기지국(100)으로부터 제공받아 저장된 사고자 정보의 이동통신 단말기(200)에 해당되는 신호를 식별한다.Each of the location tracking portable terminals 300, 400, and 500 at the moved position identifies a signal corresponding to the mobile communication terminal 200 of the stored accident information received from the base station 100 among the received signals.
신호 식별결과 해당되는 단말기(200)로부터 전송된 신호가 검출되면 각 위치추적휴대 단말기(300,400,500)에서는 수신되는 신호를 통해 단말기 거리를 연산한다.When a signal transmitted from the corresponding terminal 200 is detected as a result of the signal identification, each location tracking terminal 300, 400, or 500 calculates the terminal distance based on the received signal.
거리 연산결과에 따라 각각의 위치추적 휴대 단말기(300,400,500)로부터 산출된 단말기 거리정보를 이용하여 삼각 측량법으로 정확한 사고자의 이동통신 단말기(200) 위치를 측량함으로써 정확한 이동통신 단말기(200)의 위치를 추적하게 된다.According to the distance calculation result, using the terminal distance information calculated from each location tracking mobile terminal (300, 400, 500) by using a triangulation method to measure the exact location of the mobile communication terminal 200 of the injured by tracking the exact position of the mobile communication terminal 200 Done.
이와 같이 측량된 이동통신 단말기의 위치를 통해 사고자를 구조할 수 있게 된다.The accident can be rescued through the location of the mobile communication terminal.
또 다른 실시 예로 만일, 등반 중에 길을 잃은 이동통신 단말기(200) 사용자를 찾고자 하는 경우라면, 실종된 이동통신 단말기(200) 사용자가 계속해서 움직여 위치를 이동하는 경우에도 위치추적 휴대 단말기(300,400,500)에서는 기지국(100)으로부터 주기적으로 이동통신 단말기(200)의 움직임을 파악할 수 있는 대략적인 위치 정보를 제공받으므로 기지국으로부터 제공된 실종된 단말기(200)의 대략적인 위치정보를 통해 해당 위치 범위로 이동하여 실종된 단말기(200)로부터 전송되는 신호를 식별하여 식별된 신호 발생 지점으로부터의 위치를 연산한다.In another embodiment, if the user wants to find a user who lost his / her mobile terminal while climbing, the mobile terminal 300, 400, and 500 may move even if the user of the missing mobile communication terminal 200 continues to move. Since the base station 100 is periodically provided with approximate location information for detecting the movement of the mobile communication terminal 200, the mobile station 200 moves to the corresponding location range through the approximate location information of the missing terminal 200. The signal transmitted from the missing terminal 200 is identified to calculate a position from the identified signal generation point.
각각의 위치추적 휴대 단말기(300,400,500)에서 연산된 결과에 따른 실종된 이동통신 단말기(200)로부터의 거리 정보를 이용하여 삼각 측량법으로 정확한 실종자 단말기의 위치를 추적하게 된다.By using the distance information from the missing mobile communication terminal 200 according to the result calculated by each of the location tracking mobile terminal (300, 400, 500) to track the exact location of the missing terminal by a triangulation method.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 위치추적 휴대 단말기를 이용하여 기지국을 통해 파악된 대략적인 사고자 단말기의 위치 범위에서 보다 정확한 사고자 단말기의 위치를 추적함으로써 사고 시에 사고자를 보다 빠르고 정확하게 구출할 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention by using the location tracking terminal to track the position of the accident terminal more accurate in the approximate position of the accident terminal terminal identified through the base station to rescue the accident more quickly and accurately during the accident It can be effective.
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