KR20050082247A - Positioning system by using rfid - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RFID를 이용한 위치 추적 시스템에 관한 것으로서, 설정된 지역의 셀 영역에 각각 설치되어 고유 ID 및 해당 지역의 위치 정보를 송신하는 다수개의 RFID 태그와, 타겟에 설치되며 RFID 태그의 위치 정보를 수신받아 현재 자신의 위치 정보를 계산하고 이를 송신하는 타겟의 RF 송/수신기와, 타겟의 위치로 이동하는 이동체에 설치되며 RFID 태그의 위치 정보를 수신받아 현재 자신의 위치 정보를 계산하고 타겟의 RF 송/수신기에서 송신된 타겟의 위치 정보와 현재 자신의 위치 정보를 비교하여 타겟까지의 방향 및 거리 정보를 계산하여 이동체를 타겟의 위치까지 이동하도록 한 위치 추적 장치의 RF 송/수신기를 포함한다. 그러므로 본 발명은 노약자, 구조자 등의 타겟 위치를 추적하는데 이용할 경우 RFID 태그로 타겟과 위치 추적 장치의 위치를 찾고 위치 추적 장치에서 타겟까지의 방향 및 거리 정보를 계산해서 이동체를 타겟까지 신속하게 이동시킬 수 있다.The present invention relates to a location tracking system using RFID, each of which is installed in a cell area of a set area and transmits a unique ID and location information of a corresponding area, and is installed on a target and receives location information of the RFID tag. It is installed on the target's RF transmitter / receiver that receives its current position information and transmits it, and it is installed on the moving object moving to the target's position. And the RF transmitter / receiver of the location tracking device configured to compare the position information of the target transmitted from the receiver with the current own position information, calculate direction and distance information to the target, and move the moving object to the target position. Therefore, the present invention can be used to track the target location of the elderly, rescuers and the like to find the position of the target and the location tracking device with the RFID tag and calculate the direction and distance information from the location tracking device to the target to quickly move the moving object to the target Can be.
Description
본 발명은 무선 데이터 인식기술인 RFID(Radio Frequency IDentification)를 사용하여 위치 추적 대상인 타겟의 현재 위치를 탐색하고 해당 타겟에서 호출할 경우 위치 추적 장치에서 타겟까지의 방향 및 위치를 계산하여 접근할 수 있는 RFID를 이용한 위치 추적 시스템에 관한 것이다.The present invention uses RFID (Radio Frequency IDentification), which is a wireless data recognition technology, to search the current location of a target that is a location tracking target, and when a call is made from the target, an RFID that can be approached by calculating the direction and location from the location tracking device to the target. It relates to a location tracking system using.
현재 RFID는 물체나 동물 또는 사람 등을 식별하기 위해서 전자기 스펙트럼 부분의 무선 주파수 내에 전자기 또는 정전기 커플링 사용을 통합시킨 기술이다. RFID는 바코드를 대체할 기술로서 산업계에서의 사용이 점차 늘고 있다. RFID의 장점은 직접 접촉을 하거나 가시대역 상에 스캐닝을 할 필요가 없다는 점이다.RFID is now a technology that incorporates the use of electromagnetic or electrostatic coupling within the radio frequencies of the electromagnetic spectrum to identify objects, animals or humans. RFID is increasingly being used in the industry as a technology to replace barcodes. The advantage of RFID is that there is no need for direct contact or scanning over the visible band.
RFID 시스템은 안테나, 리더기, 그리고 트랜스폰더(transponder)라고도 불리는 태그(tag)가 그것이다. 안테나는 태그를 활성화시키기 위한 신호를 전달하기 위해 무선 주파수 전파를 사용한다. 태그가 활성화되면, 태그가 가지고 있던 데이터를 안테나로 전송한다. 안테나는 리더기에 연결되어 태그로부터 데이터를 수신함으로써 RFID를 이용한 데이터 전송이 이루어진다. 여기서 태그는 능동형(active)과 수동형(passive)으로 구분되며 능동형 태그는 리더기로부터 수십m의 거리를 초과하는 범위에서도 데이터 전송이 가능하고 수동형 태그는 수cm의 가까운 거리에서만 데이터 전송이 가능하다.RFID systems include antennas, readers, and tags, also called transponders. The antenna uses radio frequency propagation to carry a signal to activate the tag. When the tag is activated, it transmits the data it had to the antenna. The antenna is connected to the reader to receive data from the tag to perform data transmission using RFID. Here, the tag is divided into active and passive, and the active tag can transmit data even over a distance of several tens of meters from the reader, and the passive tag can transmit data only at a close distance of several centimeters.
한편, 이동 물체나 동물 또는 사람 등을 위치 추적하는 기술로는 다음 예들이 있다. 그 예로서, 국내공개특허 제 2003-0022107호의 "추적 장치 및 방법"과, 국내공개특허 제 2003-0043178호의 "무선통신을 이용한 실버타운 관리 시스템 및 그 방법"과, 국내공개특허 제2003-0012854호의 "개인용 위치 검출 시스템"과, 국내공개특허 제2003-0029968호의 "이용자 활동의 위치 기반 기록을 위한 방법 및 시스템"과, 국내공개특허 제2002-00722562호의 "모니터링 및 추적을 위한 시스템 및 방법" 등이 있다.On the other hand, there are the following examples of techniques for tracking the position of a moving object, animal or human. As examples, "tracking device and method" of Korean Patent Publication No. 2003-0022107, "silver town management system and method using wireless communication" of Korean Patent Publication No. 2003-0043178, and Korean Patent Publication No. 2003-0012854 "Personal Position Detection System" in Korean Patent Publication No. 2003-0029968 "Method and System for Location-Based Recording of User Activity", and "System and Method for Monitoring and Tracking" in Korean Patent Publication No. 2002-00722562 Etc.
그런데 이러한 위치 추적 시스템의 선행 공개특허들은 공통적으로 기지국 및 관리 서버를 별도로 설치해야만, RFID 태그에서 송출되는 정보가 기지국을 거쳐 관리서버에 도착하게 되고, 관리서버에서는 RFID 태그 정보들을 통합하여 적절한 판단을 수행하므로 기지국 설치에 필요한 공간 및 비용이 수반되는 어려움이 있다.However, prior art patents of such a location tracking system have to install a base station and a management server separately, so that the information transmitted from the RFID tag arrives at the management server via the base station, and the management server integrates the RFID tag information to determine an appropriate decision. There is a difficulty in accompanying the space and cost required for the installation of the base station.
또한 영상검출소자를 사용하여 주행 경로상에 장애물을 감지하고자 할 때, 위치추적장치 내부의 제어기를 이용하여 장애물을 감지하게 되므로, 개개의 위치추적장치마다 각각 대용량의 영상정보용 데이터베이스(DB)를 구축해야하는 등 자원 낭비가 발생하였다.In addition, when an obstacle is detected on a driving path using an image detection device, an obstacle is detected using a controller inside the location tracking device. Therefore, each individual location tracking device has a large database for image information. There was a waste of resources such as the need to build.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 설정된 셀 영역에 각각 RFID 태그를 설치하고 근접된 RFID 태그로부터 송신된 위치 정보로부터 이동중인 위치 추적 장치 및 타겟의 현재 위치를 각각 계산하고 위치 추적 장치에서 타겟까지의 방향 및 거리 정보를 계산하여 위치 추적 장치를 탑재한 이동체를 타켓 위치까지 이동하도록 한 RFID를 이용한 위치 추적 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to install each RFID tag in the set cell area in order to solve the problems of the prior art, calculate the current location of the location tracking device and the target from the location information transmitted from the adjacent RFID tag and track the location respectively The present invention provides a location tracking system using RFID that calculates direction and distance information from a device to a target and moves a moving object equipped with a location tracking device to a target location.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 RFID를 이용하여 위치 추적 대상인 타겟의 위치를 추적하는 위치 추적 시스템에 있어서, 설정된 지역의 셀 영역에 각각 설치되어 고유 ID 및 해당 지역의 위치 정보를 송신하는 다수개의 RFID 태그와, 타겟에 설치되며 RFID 태그의 위치 정보를 수신받아 현재 자신의 위치 정보를 계산하고 이를 송신하는 타겟의 RF 송/수신기와, 타겟의 위치로 이동하는 이동체에 설치되며 RFID 태그의 위치 정보를 수신받아 현재 자신의 위치 정보를 계산하고 타겟의 RF 송/수신기에서 송신된 타겟의 위치 정보와 현재 자신의 위치 정보를 비교하여 타겟까지의 방향 및 거리 정보를 계산하여 이동체를 타겟의 위치까지 이동하도록 한 위치 추적 장치의 RF 송/수신기를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a location tracking system for tracking a location of a target to be tracked using RFID, each of which is installed in a cell area of a set area and transmits a unique ID and location information of a corresponding area. The RFID tag, the RF transmitter / receiver of the target that is installed on the target and receives the position information of the RFID tag, calculates and transmits the current position information thereof, and is installed on the moving object moving to the target position. Receives the current position information and calculates its own position information and compares the position information of the target and the current position information transmitted from the target RF transmitter / receiver to calculate the direction and distance information to the target to move the moving object to the target position RF transmitter / receiver of the location tracking device.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 위치 추적 시스템을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a location tracking system using RFID according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 RFID를 이용한 위치 추적 시스템은 설정된 지역의 셀 영역(2)에 각각 설치된 다수개의 RFID 태그(21, 22, 23, 24)와, 위치 추적 대상인 타겟(10)과, 위치 추적 장치(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a location tracking system using RFID according to the present invention includes a plurality of RFID tags 21, 22, 23, and 24 installed in a cell area 2 of a set area, a target 10 that is a location tracking target, and And a location tracking device 30.
각 RFID 태그(21, 22, 23, 24.)는 고유 ID와 위치 좌표가 저장되어 있으며 지속적으로 ID 및 위치 좌표 정보를 RF 신호로 송신한다. 타겟(10) 및 위치 추적 장치(30)는 각각 RF 송/수신기(미도시됨)를 포함한다. 타겟(10)의 RF 송/수신기는 RFID 태그(21, 22, 23, 24.)로부터 송신된 신호가 수신 범위 안에 들어오면, 적어도 3개 이상의 RFID 태그(21, 22, 23, 24.)로부터 ID 및 위치 좌표 정보의 RF 신호를 수신받는다. 그리고 상기 RFID 태그의 위치 정보를 이용하여 측정된 현재 자신의 위치 정보를 위치 추적 장치(30)의 RF 송/수신기에 전송한다.Each RFID tag 21, 22, 23, 24. stores a unique ID and position coordinates and continuously transmits the ID and position coordinate information as an RF signal. The target 10 and the location tracking device 30 each include an RF transmitter / receiver (not shown). The RF transmitter / receiver of the target 10 receives from at least three or more RFID tags 21, 22, 23, 24. when a signal transmitted from the RFID tags 21, 22, 23, 24. falls within the reception range. An RF signal of ID and position coordinate information is received. In addition, the current position information, which is measured using the position information of the RFID tag, is transmitted to the RF transmitter / receiver of the position tracking device 30.
위치 추적 장치(30)는 이동체(예컨대 로봇)에 설치되고, RF 송/수신기에서 수신된 RFID 태그(21, 22, 23, 24.)의 위치 정보를 이용하여 측정된 현재 자신의 위치와 타겟(10)의 현재 위치의 방향 및 거리를 계산하고 이 값을 이동체의 구동부(미도시됨)에 전달하여 타겟(10)이 있는 위치까지 이동하도록 한다. 또한 위치 추적 장치(30)는 CCD 등의 영상 검출 소자에서 촬영된 영상 신호를 통신 인터페이스를 통해 무선 인터넷(40)에 전송한다.The position tracking device 30 is installed on a moving object (for example, a robot), and is measured using its position information and a target (the position information of the RFID tag 21, 22, 23, 24.) received from the RF transmitter / receiver. Calculate the direction and distance of the current position of 10) and transfer this value to the driving unit (not shown) of the moving object to move to the position where the target 10 is located. In addition, the position tracking device 30 transmits an image signal photographed by an image detection element such as a CCD to the wireless Internet 40 through a communication interface.
위치 추적 장치(30)는 자신의 위치에서 타겟(10)의 위치까지 거리를 계산하기 위해서 타겟(10)에 설치된 RFID 태그의 위치 좌표 정보와 현재 자신의 위치 좌표 정보를 기준으로 산출하지만, 타겟(10)의 RFID 태그 신호가 수신되지 않을 경우에는 무선 인터넷을 이용하여 타겟(10)의 위치 좌표 정보를 파악한다.The position tracking device 30 calculates the position coordinate information of the RFID tag installed in the target 10 and the current position coordinate information of the target 10 in order to calculate the distance from its position to the position of the target 10. If the RFID tag signal of 10) is not received, the position coordinate information of the target 10 is determined using the wireless Internet.
이에 본 발명의 RFID를 이용한 위치 추적 시스템은 무선 인터넷(40)과 접속되는 원격 서버(50)를 포함하고 있으며 무선 인터넷(40)을 통해 위치 추적 장치(30)에서 촬영된 영상 신호를 원격 서버(50)에 전송한다. 원격 서버(50)는 영상 정보 DB(DataBase)(60)와 연동되어 기저장된 영상 정보와 위치 추적 장치(30)에서 전송된 영상을 비교하여 전송된 영상내에 장애물이 있는지 판독한다. 그리고 장애물의 유무에 따른 판독 결과를 다시 무선 인터넷(40)을 통해 위치 추적 장치(30)에 전송한다. 이때 영상 정보 DB(60)는 장애물 영상 정보가 저장된다.Accordingly, the location tracking system using the RFID according to the present invention includes a remote server 50 connected to the wireless Internet 40, and transmits the image signal captured by the location tracking device 30 through the wireless Internet 40 to the remote server ( 50). The remote server 50 interoperates with the image information DB (DataBase) 60 and compares the previously stored image information with the image transmitted from the position tracking device 30 to read whether there is an obstacle in the transmitted image. And the reading result according to the presence or absence of the obstacle is transmitted again to the location tracking device 30 via the wireless Internet (40). At this time, the image information DB 60 stores the obstacle image information.
또한 본 발명의 위치 추적 시스템은 근거리에 있는 RFID 태그(21, 22, 23, 24)를 이용하여 타겟(10)의 위치 추적이 되지 않을 경우 타겟의 위치가 원거리에 있어 RF 송/수신기의 감지 영역을 벗어났기 때문에 무선 인터넷(40)을 통해서 원격 서버(50)와 연동되는 LBS(Location Based Service) 서버(70)에서 타겟(10)의 위치를 찾아 현재 타겟(10)의 위치 좌표를 위치 추적 장치(30)에 제공할 수도 있다.In addition, the location tracking system according to the present invention uses the RFID tags 21, 22, 23, and 24 at a short distance when the location of the target 10 is not tracked, and thus the detection area of the RF transmitter / receiver is located at a long distance. Since the location of the target 10 in the location-based service (LBS) server 70 that is interlocked with the remote server 50 through the wireless Internet 40 to find the location coordinates of the current target 10 You may provide to 30.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 위치 추적 시스템에서의 RFID 태그와 타겟의 RF 송/수신기, 및 위치 추적 장치의 RF 송/수신기를 나타낸 구성도들이다.2A and 2B are configuration diagrams illustrating an RFID tag and an RF transmitter / receiver of a target and a RF transmitter / receiver of a location tracking apparatus in the location tracking system according to the present invention.
도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 위치 추적 시스템은 제 1RFID 태그(21), 제 2RFID 태그(22), 제 3RFID 태그(23), … 제 n RFID 태그(n) 등의 다수개 RFID 태그(20)에서 타겟의 RF 수신기(12)에 RF 신호로서 각 태그의 ID 및 위치 좌표 정보를 전송한다. Referring to FIG. 2A, the location tracking system according to the present invention includes a first RFID tag 21, a second RFID tag 22, a third RFID tag 23,. The plurality of RFID tags 20, such as the n-th RFID tag n, transmit the ID and position coordinate information of each tag as an RF signal to the RF receiver 12 of the target.
도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 위치 추적 시스템에 있어서, 이동체에 설치된 위치 추적 장치의 RF 송/수신기(32)는 각 RFID 태그(20)(21, 22, 23, 24, … n)에서 송신된 각 태그의 ID 및 위치 정보를 RF 신호로서 수신받고, 타겟의 RF 송신기(12)로부터 현재 자신의 위치 정보를 RF 신호로서 수신한다. Referring to FIG. 2B, in the position tracking system according to the present invention, the RF transmitter / receiver 32 of the position tracking device installed in the moving object is located at each RFID tag 20 (21, 22, 23, 24, ... n). ID and position information of each transmitted tag are received as an RF signal, and its own position information is received from the target RF transmitter 12 as an RF signal.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram illustrating an RFID tag according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 RFID 태그(20)는 RF 안테나(202), 정류 및 복/변조부(204), 제어부(206), 메모리(208)를 포함한다. 이때 RFID 태그(20)에 사용되는 안테나(202)는 코일 형태의 안테나를 사용하여 박형으로 구성할 수 있다. 정류 및 복/변조부(204)는 안테나(202)를 통하여 수신된 RF 신호를 정류 및 복조하고, 제어부(206)의 펄스 형태의 신호를 복조하여 안테나(202)에 전송한다. 제어부(206)는 메모리(208)에 저장된 해당 RFID 태그의 ID와 위치 좌표 정보를 불러들여 정류 및 복/변조부(204)를 통해 안테나(202)에 전송한다. 그리고 메모리(208)는 RFID 태그(21, 22, 23, 24, … n)의 각 ID가 저장되어 있으며 반복 저장을 위하여 FLASH 등의 비휘발성 메모리 소자를 사용한다.Referring to FIG. 3, the RFID tag 20 of the present invention includes an RF antenna 202, a rectifier and demodulator / modulator 204, a controller 206, and a memory 208. In this case, the antenna 202 used for the RFID tag 20 may be configured to have a thin shape using an antenna of a coil shape. The rectifying and demodulating / modulating unit 204 rectifies and demodulates the RF signal received through the antenna 202, and demodulates a signal in the form of a pulse of the controller 206 and transmits the demodulated signal to the antenna 202. The controller 206 retrieves the ID and position coordinate information of the corresponding RFID tag stored in the memory 208 and transmits the ID and position coordinate information to the antenna 202 through the rectifying and demodulation / modulator 204. The memory 208 stores IDs of the RFID tags 21, 22, 23, 24, ... n, and uses a nonvolatile memory device such as FLASH for repeated storage.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 장치의 RF 송/수신기를 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram illustrating an RF transmitter / receiver of a location tracking device according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 이동체에 설치된 위치 추적 장치의 RF 송/수신기는 RF 안테나(301), 복/변조부(302), 제어부(303), 메모리(304), CCD(Charge Coupled Device) 등의 영상 검출부(306), 통신 인터페이스(308)를 포함한다. 안테나(301)는 RF 신호를 RFID 태그 또는 위치 추적 대상인 타겟으로부터 전송된 신호를 수신받거나 자체 제어부(303)의 신호를 RF 신호로 송신하는 역할을 한다. 예를 들어, 안테나(301)를 통하여 타겟에 송신되는 RF 주파수 신호는 약 2.4GHz이고 RFID 태그로부터 수신되는 RF 주파수 신호는 약 13.56MHz의 신호이다. 복/변조부(302)는 안테나(301)를 통하여 수신된 RF 신호를 정류 및 복조하고, 제어부(303)의 펄스 형태의 신호를 복조하여 안테나(301)에 전송한다. 제어부(303)는 메모리(304)에 저장된 해당 RFID 태그의 ID와 수신된 RFID 태그의 ID를 비교하고, 이들 RFID 태그로부터 전송된 위치 정보를 이용하여 현재 자신의 위치 좌표를 계산하고 수신된 타겟의 위치와 현재 자신의 위치를 비교하여 타겟까지의 이동 방향 및 거리를 구해서, 미도시된 이동체의 구동부에 이동 방향 및 거리 정보를 전달한다. 그리고 제어부(303)는 복/변조부(204)를 통해 RFID 태그 또는 타겟에 응답 신호를 전송한다. 또한 제어부(303)는 영상 검출부(306)에서 촬영된 영상을 통신 인터페이스(308)를 통해 무선 인터넷의 원격 서버에 전송하고, 원격 서버에서 전달된 응답 결과에 따라 타겟까지의 주행 경로에 장애물이 있을 경우 주행 경로를 수정하여 이동체의 구동부를 작동한다. 메모리(304)는 RFID 태그의 각 ID 및 위치 정보와 더불어 타겟까지의 이동 방향 및 거리 정보를 저장한다. 영상 검출부(306)는 CCD 등의 영상 촬영장치가 사용되고, 촬영된 주행 경로의 영상 신호를 무선 인터넷에 접속된 통신 인터페이스(308)를 통해 서버에 전송한다. 통신 인터페이스(308)는 무선 인터넷에 접속되며 영상 검출부(306)에서 촬영된 실시간 영상 신호를 무선 인터넷의 원격 서버에 전송하고, 원격 서버로부터 촬영된 영상 데이터에 대한 주행 경로상의 장애물 유/무 정보를 제어부(303)에 전송한다.Referring to FIG. 4, an RF transmitter / receiver of a location tracking device installed in a moving object includes an RF antenna 301, a demodulator / modulator 302, a controller 303, a memory 304, a charge coupled device (CCD), and the like. The image detector 306 and the communication interface 308 are included. The antenna 301 receives a signal transmitted from an RFID tag or a target that is a location tracking target, or transmits a signal of the controller 303 as an RF signal. For example, the RF frequency signal transmitted to the target via the antenna 301 is about 2.4 GHz and the RF frequency signal received from the RFID tag is about 13.56 MHz. The demodulator / modulator 302 rectifies and demodulates an RF signal received through the antenna 301, and demodulates a signal in the form of a pulse of the controller 303 and transmits the demodulated signal to the antenna 301. The controller 303 compares the ID of the corresponding RFID tag stored in the memory 304 with the ID of the received RFID tag, calculates its current position coordinates using the location information transmitted from these RFID tags, By comparing the current position with the current position, the moving direction and distance to the target are obtained, and the moving direction and distance information are transmitted to the driving unit of the moving body which is not shown. The controller 303 transmits a response signal to the RFID tag or the target through the demodulator / modulator 204. In addition, the controller 303 transmits the image captured by the image detector 306 to the remote server of the wireless Internet through the communication interface 308, and there may be an obstacle in the driving path to the target according to the response result transmitted from the remote server. If the driving path of the moving body is modified by correcting the driving route. The memory 304 stores moving direction and distance information to the target as well as each ID and position information of the RFID tag. The image detecting unit 306 uses an image photographing apparatus such as a CCD, and transmits the image signal of the photographed traveling route to the server through the communication interface 308 connected to the wireless Internet. The communication interface 308 is connected to the wireless Internet and transmits a real-time video signal captured by the image detector 306 to a remote server of the wireless internet, and provides obstacle / non-obstruction information on a driving path for the image data captured from the remote server. It transmits to the control part 303.
한편 도3 및 도4에 미도시되어 있지만, RFID 태그(20) 내부에는 내부 소자에 전원이 공급되는 전원 공급부가 추가 구비된다. 또한 미설명된 타겟의 RF 송/수신기는 위치 추적장치의 RF 송/수신기에서 영상 검출부 및 통신 인터페이스를 제외한 나머지 구성이 동일하기 때문에 이에 대한 설명을 생략한다.Meanwhile, although not shown in FIGS. 3 and 4, the RFID tag 20 further includes a power supply unit for supplying power to an internal device. In addition, since the RF transmitter / receiver of the target that is not described has the same configuration except for the image detector and the communication interface in the RF transmitter / receiver of the location tracking device, description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명에 따른 RFID를 이용한 위치 추적 시스템의 작동 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 RFID를 이용한 위치 추적 시스템의 작동 방법은 다음과 같다.5 is a flowchart illustrating an operation process of a location tracking system using RFID according to the present invention. 1 to 5, a method of operating a location tracking system using RFID according to the present invention is as follows.
우선, 위치 추적 장치(30)가 설치된 이동체가 이동하면서 다수개의 RFID 태그(20)(21, 22, 23, 24, … n) 중에서 설정된 근거리에 적어도 3개 이상의 RFID 태그(20)가 있는지 탐색한다.(S10) 이때 각 RFID 태그(20)는 메모리(208)에 저장된 태그 ID와 위치 좌표를 RF 신호로서 송신한다. 그러므로 위치 추적 장치(30)는 RF 송/수신기를 통해 적어도 3개 이상의 RFID 태그(20)로부터 송신되는 RF 신호가 안테나 수신 범위 안에 들어오는지를 탐색한다. First, as the moving object provided with the location tracking device 30 moves, it is searched whether there are at least three or more RFID tags 20 at a short distance set among the plurality of RFID tags 20 (21, 22, 23, 24, ... n). (S10) At this time, each RFID tag 20 transmits a tag ID and a position coordinate stored in the memory 208 as an RF signal. Therefore, the position tracking device 30 searches whether the RF signal transmitted from the at least three or more RFID tags 20 through the RF transmitter / receiver falls within the antenna reception range.
이에 위치 추적 장치(30)의 안테나에 적어도 3개 이상의 RFID 태그(20)의 RF 신호가 입력될 경우 RF 송/수신기(32)를 통해 근거리에 있는 3개이상의 RFID 태그(20)의 ID 및 위치 좌표 정보를 수신받는다. 하지만, 3개 미만의 RFID 태그(20)의 신호가 수신될 경우 위치 추적 장치(30)는 계속 이동하여 RFID 태그(20)의 신호를 다시 탐색하기 시작한다.When the RF signals of at least three or more RFID tags 20 are input to the antenna of the location tracking device 30, the IDs and positions of the three or more RFID tags 20 in the short range through the RF transmitter / receiver 32. Receive coordinate information. However, when less than three signals of the RFID tag 20 are received, the location tracking device 30 continues to move and starts searching for the signals of the RFID tag 20 again.
위치 추적 장치(30)의 RF 송/수신기(32)내 제어부(303)는 수신된 3개이상의 RFID 태그의 위치 좌표를 이용하여 현재 자신의 위치가 어디에 있는지 그 좌표를 계산한다.(S12∼S14) 이때 위치 추적 장치(30)는 자신의 위치 정보를 메모리(304)에 저장할 수도 있다. The control unit 303 in the RF transmitter / receiver 32 of the position tracking device 30 calculates the coordinates of its current position using the position coordinates of three or more received RFID tags. (S12 to S14) At this time, the location tracking device 30 may store its location information in the memory 304.
그리고 위치 추적 대상인 타겟(10)에서 호출 신호를 송신할 경우 타겟(10) 역시 RF 송/수신기(12)를 통해 근거리에 있는 3개이상의 RFID 태그(20)의 ID 및 위치 좌표 정보를 수신받는다.(S16∼S18) 만약, 타겟(10)에서 호출 신호를 송신하지 않을 경우에는 S10단계로 복귀한다.When the target signal 10 transmits a call signal, the target 10 also receives ID and position coordinate information of three or more RFID tags 20 in a short distance through the RF transmitter / receiver 12. (S16 to S18) If the target signal is not transmitted from the target 10, the process returns to step S10.
타겟(10)의 RF 송/수신기(12)는 제어부를 통해 수신된 3개이상의 RFID 태그의 위치 좌표를 이용하여 현재 자신의 위치가 어디에 있는지 그 좌표를 계산한다.(S20) 이때 타겟(10)의 RF 송/수신기는 자신의 위치 정보를 메모리에 저장할 수도 있다.The RF transmitter / receiver 12 of the target 10 calculates the coordinates of its current position using the position coordinates of three or more RFID tags received through the control unit (S20). The RF transmitter / receiver may store its location information in memory.
그리고 타겟(10)의 RF 송/수신기(12)는 현재 자신의 위치 좌표 정보를 RF 신호로서 송신한다.(S22)The RF transmitter / receiver 12 of the target 10 then transmits its own position coordinate information as an RF signal (S22).
한편 도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명은 만약 S18 및 S22에서 타겟(10)의 RF 송/수신기(12)에서 근거리에 위치한 RFID 태그의 위치 정보가 수신되지 않거나 태그의 위치 정보로 타겟의 현재 위치 좌표가 계산되지 않을 경우 무선 인터넷(40)을 통해서 원격 서버(50)에 요청하여 LBS 서버(70)를 통해 타겟(10)의 위치를 찾아 현재 타겟(10)의 위치 좌표를 직접 위치 추적 장치(30)에 제공할 수도 있다.On the other hand, although not shown in the drawings, in the present invention, if the location information of the RFID tag located at a short distance from the RF transmitter / receiver 12 of the target 10 in S18 and S22 is not received or the current location coordinate of the target as the tag location information If is not calculated by requesting the remote server 50 via the wireless Internet 40 to find the location of the target 10 through the LBS server 70 to locate the position coordinates of the current target 10 directly location tracking device 30 ) Can be provided.
그러면 위치 추적 장치(30)의 RF 송/수신기(32)는 제어부(303)를 통해 수신된 타겟의 위치 좌표와 현재 자신의 위치 좌표값을 비교하고 타겟이 자신의 위치로부터 어느 방향 각도와 거리에 있는지를 계산한다.(S24) 이때 위치 추적 장치(30)는 계산된 타겟까지의 방향 각도 및 거리 정보를 메모리(304)에 저장할 수도 있다.Then, the RF transmitter / receiver 32 of the position tracking device 30 compares the position coordinates of the target received through the control unit 303 with the current position coordinate values, and the target is at a certain angle and distance from its position. In operation S24, the location tracking apparatus 30 may store the calculated direction angle and distance information to the target in the memory 304.
위치 추적 장치(30)의 제어부(303)는 메모리(304)에서 현재 자신의 위치에서 타겟까지의 방향 각도 및 거리 정보에 따른 주행 경로를 찾거나, 통신 인터페이스(308)를 통해 무선 인터넷(40)의 원격 서버(50)에 요청하여 주행 경로를 전달받을수도 있다. 제어부(303)는 위치 추적 장치(30)가 설치된 이동체의 구동부를 작동해서 타겟까지의 주행 경로를 따라 이동하도록 한다.The control unit 303 of the location tracking device 30 finds a driving route according to the direction angle and distance information from the current location to the target in the memory 304, or the wireless Internet 40 through the communication interface 308. The remote server 50 may be requested to receive the driving route. The controller 303 operates the driving unit of the movable body in which the position tracking device 30 is installed to move along the travel path to the target.
이와 같이 위치 추적 장치(30)가 설치된 이동체가 타겟(10)으로 이동하는 동안 위치 추적 장치(30)의 영상 검출부(306)는 이동중인 주행 경로에 있는 물체 영상을 촬영하고 촬영된 영상을 통신 인터페이스(308)를 통해 무선 인터넷(40)의 원격 서버(50)에 전송한다.(S26)As such, while the moving object in which the location tracking device 30 is installed moves to the target 10, the image detection unit 306 of the location tracking device 30 captures an image of an object in a moving driving path and displays the captured image in a communication interface. In operation 308, the remote server 50 transmits to the remote server 50 of the wireless Internet 40.
원격 서버(50)는 위치 추적 장치(30)에서 전송된 영상 신호와 영상 정보 DB(60)에 기저장된 영상 정보를 비교하여 촬영된 주행 경로의 영상 신호에 장애물이 있는지를 판단한다.(S28) The remote server 50 compares the image signal transmitted from the position tracking device 30 with the image information previously stored in the image information DB 60 to determine whether there is an obstacle in the image signal of the photographed driving route.
S28의 판단 결과, 장애물이 있을 경우 원격 서버(50)는 무선 인터넷(40)을 통해 위치 추적 장치(30)의 RF 송/수신기(32)에 주행 경로에 장애물이 있음을 전달한다. 즉, 본 발명은 위치 추적 장치(30)에서 직접 주행 경로의 영상을 분석하지 않고 위치 추적 장치(30)에서 촬영된 영상을 무선 인터넷(40)을 통해 원격 서버(50)에 송신하고 대용량의 영상 정보 DB(60)에 저장된 영상과 전송된 영상을 분석해서 전송된 영상에 장애물이 포함되어 있는지를 판단하고, 그 결과를 다시 위치 추적 장치(30)에 전달한다.As a result of the determination in S28, when there is an obstacle, the remote server 50 transmits an obstacle in the travel path to the RF transmitter / receiver 32 of the location tracking device 30 through the wireless Internet 40. That is, the present invention transmits the image captured by the location tracking device 30 to the remote server 50 through the wireless Internet 40 without analyzing the image of the driving route directly by the location tracking device 30 and the large-capacity image. The image stored in the information DB 60 and the transmitted image are analyzed to determine whether an obstacle is included in the transmitted image, and the result is transmitted back to the position tracking device 30.
이에 위치 추적 장치(30)의 제어부(303)는 주행 경로를 바꾸어 계속 타겟의 위치까지 이동하도록 제어한다.(S32) 이때, 주행 경로의 변경은 무선 인터넷(40)에서 제공된 주행 경로로 수정을 할 수도 있다. Accordingly, the control unit 303 of the location tracking device 30 controls to change the driving route so as to continuously move to the position of the target. (S32) At this time, the change of the driving route may be corrected by the traveling route provided by the wireless Internet 40. It may be.
S28의 판단 결과, 장애물이 없을 경우 위치 추적 장치(30)의 제어부(303)는 타겟(10) 위치까지 도착했는지 판단한다.(S30)As a result of the determination in S28, when there is no obstacle, the control unit 303 of the position tracking device 30 determines whether the target 10 has arrived at the position (S30).
S30의 판단 결과, 위치 추적 장치(30)가 타겟 위치(10)까지 도착했다면 본 발명의 제어 루틴을 종료하고, 그렇지 않을 경우 S26 단계로 복귀한다.As a result of the determination in S30, if the position tracking device 30 has reached the target position 10, the control routine of the present invention ends, otherwise, the process returns to step S26.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 위치 추적 시스템은 설정된 셀 영역에 각각 RFID 태그를 설치하고 근접된 RFID 태그로부터 송신된 위치 정보로부터 이동중인 위치 추적 장치 및 타겟의 현재 위치를 각각 계산하고 타겟에서 호출이 있을 경우 위치 추적 장치에서 타겟까지의 방향 및 거리 정보를 계산하여 위치 추적 장치를 탑재한 이동체를 타켓 위치까지 이동하도록 한다.As described above, the location tracking system of the present invention installs the RFID tag in the set cell area, calculates the current location of the moving location tracking device and the target from the location information transmitted from the adjacent RFID tag, respectively, and calls from the target. If there is, the location tracking device calculates the direction and distance information to the target to move the moving object equipped with the location tracking device to the target position.
또한 본 발명의 시스템은 위치 추적 장치를 탑재한 이동체의 이동시 영상 검출 소자를 통해 주행 경로의 상태를 촬영하고 이를 무선 인터넷의 원격 서버에 전송함으로써 원격 서버에서 전송된 영상과 기저장된 DB의 영상을 비교하여 주행 경로의 영상에 장애물이 있는지를 분석하고 그 결과를 다시 위치 추적 장치에 제공한다.In addition, the system of the present invention compares the image transmitted from the remote server with the image of the pre-stored DB by capturing the state of the driving route through the image detection element when the moving object equipped with the position tracking device is moved and transmitting it to the remote server of the wireless Internet. Analyze whether there is an obstacle in the image of the driving route and provide the result back to the position tracking device.
따라서 본 발명의 시스템을 노약자, 구조자 등의 타겟 위치를 추적하는데 이용할 경우 RFID 태그로 타겟의 위치를 찾고 위치 추적 장치에서 타겟까지의 주행 경로를 계산해서 이동체를 신속하게 이동시킬 수 있다.Therefore, when the system of the present invention is used to track target positions of the elderly, rescuers, and the like, the position of the target may be found using an RFID tag, and the moving path may be quickly moved from the position tracking apparatus to the target.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 위치 추적 시스템을 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing a location tracking system using RFID according to an embodiment of the present invention,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 위치 추적 시스템에서의 RFID 태그와 타겟의 RF 송/수신기, 및 위치 추적 장치의 RF 송/수신기를 나타낸 구성도들,2A and 2B are configuration diagrams illustrating an RF tag / receiver of an RFID tag and a target and an RF transmitter / receiver of a location tracking device in a location tracking system according to the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그를 나타낸 구성도,3 is a block diagram showing an RFID tag according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 추적 장치의 RF 송/수신기를 나타낸 구성도,4 is a block diagram illustrating an RF transmitter / receiver of a location tracking device according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 RFID를 이용한 위치 추적 시스템의 작동 과정을 나타낸 흐름도.5 is a flowchart illustrating an operation process of a location tracking system using RFID according to the present invention.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
11 : 위치추적대상 12 : 위치추적장치11: location tracking object 12: location tracking device
13 : 인터넷 14 : 원격지 서버13: Internet 14: remote server
15 : 영상정보 DB 21,22,23,24... : RFID 태그15: Image information DB 21,22,23,24 ...: RFID tag
30 : RFID 태그 블록도 31 : RFID 태그용 안테나30: RFID tag block diagram 31: antenna for RFID tag
32 : 정류 및 복변조부 33 : 제어부32: rectification and double modulation unit 33: control unit
34 : 메모리 41 : RF 송수신기 안테나34 memory 41 RF transceiver antenna
42 : 복변조부 43 : 제어부42: double modulation unit 43: control unit
44 : 메모리 45 : 전원부44: memory 45: power supply
46 : 통신인터페이스 47 : 영상검출소자46: communication interface 47: image detection device
Claims (5)
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