KR20060019744A - ＵＷＢ(Ｕｌｔｒａ-Ｗｉｄｅｂａｎｄ) 신호를 이용한 긴급구조 신호 송/수신 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물 붕괴나 산사태와 같은 긴급 상황이 발생한 경우 대상 단말기를 이용하여 이러한 긴급 상황이 발생한 지점을 알릴 수 있는 기능을 제공하도록 구현된다. 따라서, 구조 요청이 접수되면 구조 센터측에서는 구조대를 GPS 위치 정보나 신고자의 증언을 근거로 미리 파악한 대략적인 위치에 파견하여 본 발명에 따른 탐색 장치를 동원하여 대상 단말기에 대한 정확한 지점을 파악하는 탐색 활동이 이루어지도록 한다. 이 때, 미리 파악한 대략적인 위치에서 구조대는 탐색 장치를 통해 조난자의 대상 단말기로부터 수신되는 UWB 신호를 포착하여 정확한 위치를 파악한다. 이와 같이 본 발명은 기지국이 아닌 소형 탐지장치를 통해 위치 추적이 가능하게 함으로써, 구조대가 직접 탐지장치를 휴대한 채로 구조활동을 벌일 수 있어 보다 신속하고 효과적인 구조활동이 가능하다.

UWB, GPS, 긴급 구조, 탐색

Description

ＵＷＢ(Ｕｌｔｒａ-Ｗｉｄｅｂａｎｄ) 신호를 이용한 긴급 구조 신호 송/수신 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING AN EMERGENT SOS CALL USING UWB SIGNAL AND METHOD THEREFOR}

도 1은 각 주파수 대역에 따른 스펙트럼을 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 구조요청이 가능한 대상 단말기의 내부 블록구성도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 구조 요청에 따른 탐색 활동 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 대상 단말기에서 탐색 장치로 UWB 신호를 전송하는 과정을 설명하기 위한 신호흐름도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 탐색 장치로부터의 UWB 신호 요청 과정을 설명하기 위한 신호흐름도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 메시지의 포맷 구조를 나타낸 도면,

도 7은 도 6의 제어 메시지 포맷 중 데이터타입의 구성 예를 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 탐색 장치의 개략적인 내부 블록구성도,

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 대상 단말기의 위치를 디스플레이하는 탐 색 장치의 화면예시도,

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 대상 단말기의 위치를 찾는 방법을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 긴급 구조 신호 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 긴급 상황 시 UWB(Ultra-Wideband)를 이용하여 언제 어디서라도 신속하게 구조요청을 할 수 있도록 하는 긴급 구조신호 송/수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 이동 통신 단말기의 보급이 확대됨에 따라 사용자가 긴급한 상황에 닥친 경우 이를 통한 신고도 증가하고 있다. 하지만, 긴급한 상황에 닥친 경우 해당 구조 기관에 전화를 걸더라도 신고자는 당황을 하여 자신의 위치를 정확히 설명할 수가 없는 상황에 놓일 수가 있는 경우가 많으며, 특히 정확한 위치를 알지 못하는 곳에서 위급한 상황이 발생한 경우에는 자신의 위치를 설명할 수 없는 문제점이 있어 촉각을 다투는 위급한 상황에 적절히 대처하지 못할 수도 있다.

따라서, 이동 통신 단말기를 통한 위치 확인 서비스가 제공되는데, 특히 신고자의 위치 소재를 파악하기가 곤란한 문제점을 해결하기 위하여 후술하는 바와 같은 방법들이 개발되었다.

이동 통신 단말기를 이용한 위치 확인 서비스는 홈위치등록기(HLR)에 등록된 셀(cell) 위치를 이용하는 방법과 GPS(Global Positioning System)에 의한 위치정보를 이용하는 방법에 의하여 구현될 수 있다. 이외에도 망 기반(Network-based) 방식, 전용망에 의한 방식 등이 있으며, 또한 이동 통신 단말기로부터 입력되는 신호의 도래각을 측정하여 이동 통신 단말기의 위치를 산출하는 방법(AOA : Angle Of Angle)과, 전파의 도달 시간을 이용하는 방법(TOA : Time Of Arrival)도 있으며, 보다 정밀한 위치확인을 위해 두 방법을 병합하여 사용하는 하이브리드 방식을 이용할 수도 있다.

전술한 바와 같은 방법들은 GPS를 이용한 기술과 더불어 현재 이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기의 위치를 측정하는데 통상적으로 쓰이는 기술로써, 광대역 CDMA의 주파수 특성과 다중경로특성의 제약으로 인하여 단지 수백 내지 수십 m의 분해능을 가진다.

상술한 바와 같이 긴급 상황 발생 시 종래에는 사용자가 이동 통신 단말기를 통해 직접 긴급 상황 발생임을 알려야 했으므로 건물 붕괴, 산사태 및 납치 등의 위급한 상황일 경우에는 이를 알릴 수 없는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 전술한 바와 같은 종래의 이동 통신 단말기를 통한 위치 확인 방법들을 이용할 지라도 건물 붕괴 지역 또는 통화가 가능하지 않은 지역에서 발생하였을 경우에는 전파가 투과되지 않거나 해상도가 너무 낮아 신속한 위치를 파악하기 힘든 문제점이 있었다.

예를 들면, 종래에는 통화 영역을 벗어나 한밤중에 산 등지에서 길을 잃어버 렸거나, 산악재해, 화재 등을 비롯한 긴급상황일 경우 종래의 방법을 이용해서는 긴급상황을 알릴 수 없거나 조난자의 정확한 위치를 파악할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동 통신 단말기에서 긴급 상황 발생 시 UWB를 이용한 긴급 구조 신호 송/수신 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이동 통신 단말기에서 UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조신호 송신방법에 있어서, 상기 단말기의 긴급 구조 모드를 제어하는 내용을 포함하는 제어 메시지를 수신하는 과정과, 상기 수신된 제어 메시지에 따라 긴급 구조 모드로 전환하는 과정과, 상기 긴급 구조 모드 시 UWB 구조 신호를 생성하는 과정과, 상기 생성된 UWB 구조 신호를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 이동 통신 단말기에서 UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조신호 송신 방법에 있어서, 긴급 구조 요청 모드 시 GPS 위치 정보를 획득하는 과정과, 상기 획득된 GPS 위치 정보 및 상기 단말기에 대한 정보를 포함시켜 UWB 구조 신호를 생성하는 과정과, 상기 생성된 UWB 구조 신호를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 목적은 본 발명에 따라 UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용 한 긴급 구조 신호 수신장치에 있어서, 수신전계강도를 주기적으로 측정하는 수신 강도 측정부와, 긴급 구조 요청 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 상기 장치에 대한 정보를 최종 비트스트림으로 생성하는 베이스밴드 처리부와, 상기 베이스밴드 처리부로부터 제공되는 최종 비트스트림을 UWB 변조하여 생성되는 UWB 신호를 출력하는 UWB 신호 출력부와, 상기 수신 강도 측정부로부터의 출력값에 따라 긴급 상황 발생을 인지하여 상기 베이스밴드 처리부에 긴급 구조 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 상기 단말기에 대한 정보를 제공함으로써 UWB 신호가 송출되도록 제어하는 제어부에 의해 달성된다.

또한, 상기와 같은 목적은 본 발명에 따라 UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조신호 수신장치에 있어서, 긴급 구조 요청 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 상기 장치에 대한 정보를 최종 비트스트림으로 생성하는 베이스밴드 처리부와, 상기 베이스밴드 처리부로부터 제공되는 최종 비트스트림을 UWB 변조하여 생성되는 UWB 신호를 출력하는 UWB 신호 출력부와, 긴급 구조 모드를 제어하는 내용을 포함하는 제어 메시지를 수신하면, 상기 제어 메시지를 분석하여 그 결과에 따라 UWB 신호를 생성하여 송출되도록 제어하는 제어부에 의해 달성된다.

또한, 상기와 같은 목적은 본 발명에 따라 UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조신호 수신장치에 있어서, 소정 단말기로부터 UWB 신호를 수신하는 4개의 안테나로 구성된 UWB 신호 수신부와, 상기 UWB 신호 수신부로부터 각각 입력되는 신호를 증폭하는 UWB 신호증폭부와, 상기 UWB 신호증폭부로부터 입력되는 신호 들에 대해 상호 상관(cross-correlation)을 수행하는 상호상관기와, 상기 상호상관기로부터 출력되는 값을 통해 피크값을 검출하여 시간차를 산출하는 피크검출부와, 상기 피크검출부를 통해 산출되는 시간차를 이용하여 상기 단말기의 위치 좌표를 계산하는 좌표연산부와, 상기 계산된 위치 좌표가 디스플레이되는 좌표 표시부에 의해 달성된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 건물 붕괴나 산사태와 같은 긴급 상황이 발생한 경우 대상 단말기를 이용하여 이러한 긴급 상황이 발생한 지점을 알릴 수 있는 기능을 제공하도록 구현된다. 이를 위해 먼저, 긴급 상황이 발생했을 경우 구조 요청은 본 발명의 실시 예에 따른 3가지 방법에 따라 이루어질 수 있다.

첫째, 대상 단말기를 소지한 조난자가 긴급 구조 요청키를 누름으로써 구조 센터와 연결되면 상담원과의 통화를 통해 대략적인 자신의 위치를 알릴 수 있다.

둘째, 산 등지 등에서 길을 잃어버려서 대략작인 자신의 위치를 알릴 수 없는 경우에 조난자가 긴급 구조 요청키를 누르면 구조 센터와 연결됨과 동시에 단말기에 대한 GPS 위치 정보가 구조 센터측으로 자동으로 전송됨으로써 자신의 위치를 알릴 수 있다.

셋째, 건물 붕괴, 산사태와 같은 긴급 상황이 발생한 경우에 조난자가 직접 구조센터에 신고할 수 없을 경우 이러한 상황을 인지한 다른 사람에 의해 신고가 접수됨으로써 구조 센터측에서는 긴급 상황이 발생한 대략적인 위치를 파악할 수 있다.

전술한 바와 같은 방법을 통해 구조 요청이 접수되면 구조 센터측에서는 구조대를 GPS 위치 정보나 신고자의 증언을 근거로 미리 파악한 대략적인 위치에 파견하여 본 발명에 따른 탐색 장치를 동원하여 대상 단말기에 대한 정확한 지점을 파악하는 탐색 활동이 이루어지도록 한다.

이 때, 미리 파악한 대략적인 위치에서 구조대는 탐색 장치를 통해 조난자의 대상 단말기로부터 수신되는 UWB 신호를 포착하여 정확한 위치를 파악한다. 여기서, 탐색 장치는 광대역 CDMA의 주파수 특성과 다중 경로 특성의 한계를 극복하기 위해 UWB(Ultra-Wideband) 방식을 이용한다.

한편, 긴급 상황이 발생한 경우 대상 단말기로부터의 UWB 신호는 조난자가 구조 요청을 위해 긴급 구조 요청키를 눌렀을 경우 송출되거나, 통화 가능 지역이 갑작스런 재해로 인해 통화불능지역으로 전환됨으로써 대상 단말기의 상태가 통화권이탈 상태가 된 경우 자동으로 송출되거나, 구조 센터 또는 탐색 장치로부터 전송되는 제어메시지를 수신한 경우에 송출된다. 특히 UWB 신호는 그 전송 거리가 최대 100m이므로, 구조대는 긴급 상황이 발생한 대략적인 위치에 도달한 후에 탐색 장치를 동원하여 대상 단말기가 위치하는 정확한 지점을 파악한다.

그러면, 본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에서 이용되는 UWB에 대하여 간략하게 설명한다.

UWB 방식은 반송파없이 수 GHz 이상의 넓은 주파수 대역을 사용하여 정보를 제공하는 무선통신방식이다. 이러한 방식은 수 나노초 또는 수 피코초의 매우 좁은 펄스를 사용함으로써 잡음과 같은 매우 낮은 스펙트럼 전력으로 종래의 통신시스템와의 상호 간섭 및 영향없이 주파수를 공유하여 사용할 수 있으므로 주파수의 제약없이 사용이 가능하다.

이를 상세히 설명하기 위해 도 1을 참조하면, UWB의 스펙트럼 분포를 도 1에 도시된 바와 같이 협대역(Narrowband : 30 KHz)(30)및 광대역 CDMA(Wideband CDMA : 5MHz)(20)과 비교해보면, UWB(Several GHz)(10) 방식은 다른 방식들에 비해 넓은 대역에 걸쳐서 매우 낮은 전력스펙트럼 밀도를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이러한 특성으로 인해 UWB 방식은 다중경로환경에 대해 매우 강한 특성을 가진다. 또한, UWB 방식은 투과력이 매우 높아서 비금속으로 되어있는 장벽을 쉽게 투과할 수 있는 특성을 가진다.

이러한 특성을 이용하면 LOS(Line-Of-Sight) 환경이 아닌 실내 환경이나 그늘진 환경에서도 수신이 가능하기 때문에 이를 위치인식시스템에 적용할 경우 최대 Cm 단위까지 매우 높은 분해능을 얻을 수 있다. 따라서, 건물 붕괴나 산사태 등의 긴급 상황으로 인해 수신 상태가 좋지 않을지라도 대략적인 위치만을 알면 최대 전송거리가 100m인 UWB 신호를 통해 그 전송 거리 이내에서 찾고자 하는 대상 단말기의 정확한 위치 추적이 가능하다. 특히, 본 발명에 따라 UWB 신호를 이용하면 건물 붕괴 또는 산사태에 따른 조난자 매몰 등의 긴급 상황이 발생했을지라도 정확한 매몰 지점을 파악할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 대상 단말기가 위치한 지역에 긴급 상황이 발생한 경우 그 대상 단말기의 정확한 위치를 파악할 수 있도록 하는 탐색 장치를 제공한다. 다시 말하면, 본 발명에 따라 대상 단말기로부터 긴급 구조 요청임을 나타내는 UWB 신호가 송출되면 탐색측은 탐색 장치를 이용하여 UWB 신호가 송출되는 정확한 지점을 찾을 수 있게 된다.

이 때, 탐색 장치는 수신되는 UWB 신호로부터 긴급 상황이 발생한 위치를 계산하여 정확한 위치를 산출하고, 산출된 위치를 탐색 장치의 화면상에 디스플레이한다. 여기서, 긴급 상황이 발생한 경우 대상 단말기의 정확한 위치를 찾아내기 위한 방법으로 TDOA 방식을 이용할 수 있다.

TDOA(Time Difference Of Arrival) 방식은 서로 다른 곳에서 송신한 신호의 도달 시간차를 이용하여 위치를 결정하는 방식을 말한다. 이를 상세히 설명하면, 이 방식을 통해 탐색측에서는 두 기지국에서 단말기까지 거리의 차에 비례하는 전파 도달 시간차가 측정되고 두 기지국에서 거리차가 일정한 곳 즉, 두 기지국을 초점으로 하는 쌍곡선 위에 단말기가 위치한다고 판단할 수 있으며, 세 개 이상의 기지국에서 측정한 전파의 도달 시간차를 측정하고 각 기지국을 초점으로 하는 쌍곡선들의 교점이 단말의 위치라고 판단할 수 있다.

이하, 긴급 구조요청이 가능한 대상 단말기의 동작을 설명하기 위해 도 2를 참조한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 구조요청이 가능한 대상 단말기의 내부 블록구성도이다.

먼저, 제어부(200)는 통상적으로 무선 통화 및 데이터 처리를 수행하는 등 대상 단말기(100)의 전반적인 제어 동작을 수행한다.

이러한 제어부(200)는 본 발명의 실시 예들에 따라 다른 동작을 수행한다. 우선, 본 발명의 일 실시 예에 따라 제어부(200)는 조난자가 구조 요청을 위한 긴급 구조 요청키를 누르면 구조 센터와의 통신 선로가 형성되도록 제어한다. 따라서, 구조 센터에 연결되면 조난자는 자신의 대략적인 위치를 상담원에게 전달한다. 그러면 상담원은 구조대를 조난자가 신고한 대략적인 위치에 파견하고, 그 구조대는 탐색 활동을 시작한다. 이하의 설명에 있어서, 탐색 활동은 구조대가 본 발명에 따라 UWB 신호가 송출되는 대상 단말기의 위치를 탐색 장치를 이용하여 파악하는 과정을 말한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 제어부(200)는 조난자에 의해 긴급 구조 요청키가 입력되면 구조 센터에 연결함과 동시에 조난자가 소지하고 있는 대상 단말기에 대한 GPS 위치 정보를 전송한다. 전술한 바 이외에도 긴급 상황이 발생한 위치를 제 3자가 구조센터에 신고함으로써 구조대가 긴급 상황이 발생한 대략적인 위치에서 탐색 활동을 할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 방법 중 조난자에 의해 긴급 구조 요청키가 눌리면 제어부(200)는 구조 센터와 연결하는 동작을 수행할 뿐만 아니라 UWB 신호를 송출하도록 제어한다. 이를 위해 먼저, 제어부(200)는 긴급 구조 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 조난자의 신분을 파악할 수 있는 정보를 베이스밴드 처리부(240)에 전달한다.

또한, 제어부(200)는 UWB 신호를 예컨대, 건물 붕괴 등의 긴급 상황 발생으 로 인해 통화 가능 지역이 통화불능지역으로 전환되는 시점에 송출할 수 있도록 제어한다. 다시 말하면, 제어부(200)는 수신전계강도를 주기적으로 측정하여 통화권 이탈 상태가 소정 시간 이상 지속된 경우 자동으로 UWB 신호가 송출되도록 제어한다. 이는 조난자가 의식을 잃어 긴급 구조 요청키를 누를 수 없는 경우에 자동으로 UWB 신호가 송출될 수 있도록 하기 위함이다.

이렇게 함으로써, 제 3자의 신고에 의해 구조대가 긴급 상황이 발생한 대략적인 위치에 도착하면, 구조대는 탐색 장치를 통해 자동으로 송출되는 UWB 신호를 수신하여 정확한 지점을 파악할 수 있게 된다. 이와 같이 제어부(200)는 구조 요청키눌림이 있는지 또는 갑자기 통화권이탈 상태가 소정 시간 이상 지속되는지를 판단하여 UWB 신호를 송출하도록 제어한다.

그리고 표시부(210)는 제어부(200)의 제어하에 키입력부(220)로부터 입력된 키입력 데이터에 대한 표시 데이터를 입력받아 표시하거나, 대상 단말기(100)의 동작 상태 및 다수의 정보를 아이콘 및 문자로 표시한다. 그리고 표시부(210)는 제어부(200)의 제어하에 사용자가 필요한 기능을 설정하거나 구동시킴에 있어 예컨대, 긴급 구조 요청을 한 경우 긴급 구조 신호 즉, UWB 신호가 송신되고 있는 상태를 가시적으로 알 수 있도록 한다.

그리고 키입력부(220)는 숫자키들을 포함한 각종 키들을 구비하여 사용자에 의해 입력되는 키입력 데이터를 제어부(200)에 제공한다. 즉, 키입력부(220)는 구비된 각 키의 입력에 따라 그 고유의 키입력 데이터를 출력하고, 키입력부(220)에서 출력되는 키입력 데이터는 제어부(200)에 인가되어 이러한 키입력 데이터가 어 떠한 키 입력에 따른 키입력 데이터가 되는지가 검출되어, 그 결과에 따라 제어부(200)는 해당 동작을 수행한다. 그리고 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 구조 요청키는 별도로 구비되거나 기존의 다른 기능을 수행하기 위한 기능키에 의해 구현 가능하다.

또한 제어부(200)와 연결되는 메모리(230)는 대상 단말기(100)의 동작 제어 시 필요한 다수의 프로그램과 정보를 저장하기 위한 롬(ROM : Read Only Memory) 및 램(RAM : Random Access Memory), 음성 메모리 등으로 이루어진다.

그리고 RF모듈(250)은 안테나(ANT)를 통해 기지국과 RF신호를 송/수신하는데, 수신되는 RF신호를 IF(Intermediate Frequency)신호로 변환하여 베이스밴드 처리부(240)로 출력하고 베이스밴드 처리부(240)로부터 입력하는 IF신호를 RF신호로 변환하여 송신한다. 여기서 베이스밴드 처리부(240)는 제어부(200)와 RF모듈(250)간의 인터페이스를 제공하는 BAA(Baseband Analog ASIC)로서, 제어부(200)로부터 인가되는 베이스밴드의 디지털신호를 아날로그 IF신호로 변환하여 RF모듈(250)에 인가하며, RF모듈(250)로부터 인가되는 아날로그 IF신호를 베이스밴드의 디지털신호로 변환하여 제어부(200)에 인가한다.

특히 베이스밴드 처리부(240)에는 본 발명의 실시 예에 따라 제어부(200)로부터 긴급 구조 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 대상 단말기에 대한 정보가 제공된다. 여기서, 대상 단말기에 대한 정보는 탐색측으로 하여금 조난자의 신분을 파악할 수 있도록 하는 정보로써, 대상 단말기에 대한 전화번호 등을 포함하여 구성된다. 그러면, 베이스밴드 처리부(240)는 IEEE 802.15.3에 기술된 MAC을 적용하여 전송할 최종 비트스트림을 생성하여 UWB 신호 출력부(260)에 전달한다. 그러면 UWB 신호 출력부(260)는 제어부(200)의 제어하에 베이스밴드 처리부(240)로부터 제공되는 비트스트림을 UWB 변조하여 안테나를 통해 탐색 장치로 전송한다.

그리고 본 발명의 실시 예에 따라 긴급 상황 발생으로 인한 통화권 이탈 지역인지의 여부를 판단하기 위해 제어부(200)는 수신강도 측정부(270)를 이용하여 수신전계강도를 주기적으로 측정한다. 수신강도 측정부(270)에서는 수신전계강도를 일정 주기로 측정한 후 이를 기준 수신전계강도와 비교하여 그 결과를 제어부(200)에 제공한다. 특히 통화가능지역이 갑작스러운 건물 붕괴 등의 긴급 상황으로 인해 통화불능지역으로 전환되는 것을 판단하는 기준은 측정되는 수신전계강도가 어느 시점에 기준 수신전계강도보다 소정값 이상 급격히 차이가 나는 경우이다. 또한 다른 판단 기준으로는 수신전계강도를 주기적으로 측정하여 측정된 수신전계강도가 긴급 상황 발생을 나타내는 기준 수신전계강도 이하인 경우이다.

그리고 본 발명에 따른 대상 단말기(100)는 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신부(280)를 더 구비한다. 제어부(200)는 GPS 수신부(280)로부터 제공되는 신호 즉, GPS 위치 정보를 대상 단말기(100)의 근접한 위치 파악이 가능하도록 구조 요청키눌림 시 구조센터에 전송한다.

이하, 본 발명의 실시 예들에 따라 긴급 구조 요청이 이루어지고 그 구조 요청에 대응하는 탐색 활동 과정을 설명하기 위해 도 3을 참조한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 긴급 구조 요청에 따른 탐색 활동 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 3에서와 같이, 본 발명은 긴급 구조 요청 단계(300), 구조 센터 접속 단계(310), 해당 단말기에 대한 위치 확인 단계(320), 탐색 장치를 통한 탐색 활동 단계(330)으로 구성된다.

먼저, 긴급 구조 요청 단계(300)는 조난자가 대상 단말기의 긴급 구조 요청키를 눌러서 구조 요청을 하거나, 제 3자가 긴급 상황이 발생했음을 인지하여 구조 요청을 하는 단계이다. 이 때, 긴급 구조 요청키가 눌리면 통상적인 이동통신망을 통해 구조센터로 신고가 접수될 뿐만 아니라 UWB 신호도 발생하게 된다. 즉, UWB 신호는 구조 요청키눌림과 동시에 발생된다. 다르게는 UWB 신호는 대상 단말기가 통화권 이탈 지역에 소정 시간 위치하는 경우 자동으로 발생될 수도 있다.

이어, 구조 센터 접속 단계(310)는 조난자가 직접 구조 요청키를 누른 후 구조 센터의 상담원과 통화를 수행하여 자신의 위치를 설명하거나, 제 3자가 직접 다이얼링하여 구조 센터에 연결된 후 긴급 상황이 발생한 위치를 설명하는 단계이다.

이어, 해당 단말기에 대한 위치 확인 단계(320)는 구조 센터가 조난자 또는 제 3자가 신고한 내용 또는 구조 센터에 수신되는 GPS 위치 정보를 이용하여 긴급 상황이 발생한 대상 단말기의 대략적인 위치를 확인하는 단계이다.

마지막으로 탐색 장치를 통한 탐색 활동 단계(330)는 신고를 받고 구조대가 미리 파악한 대략적인 위치에 출동하면 조난자의 대상 단말기로부터 송출되고 있는 UWB 신호를 포착하여 이를 통해 대상 단말기가 위치하는 정확한 지점을 파악하여 구조활동을 벌이는 단계이다.

전술한 바와 같이 구조센터에서는 GPS 위치 정보 또는 신고자의 신고 내용을 통해 대상 단말기에 대한 근접한 위치를 파악한 후 그곳에 구조대를 파견하면, 구조대는 탐색 장치를 통해 수신되는 UWB 신호를 이용하여 긴급 상황이 발생한 정확한 지점을 파악할 수 있게 된다.

이하의 설명에 있어서는, 최대 전송거리가 100m인 UWB 신호를 수신하여 위치 추적을 하기 위해서는 먼저 구조대가 긴급 상황이 발생한 대략적인 위치에서 탐색 활동을 시작하는 것이 바람직하다.

한편, UWB 신호는 조난자가 긴급 구조 요청키를 직접 눌러서 구조 요청을 하는 경우에 바로 송출되는데, 건물 붕괴, 산사태 등과 같은 긴급 상황 발생 시 조난자가 의식을 잃어서 직접 구조 요청키를 누를 수 없는 경우도 있을 수 있다. 따라서, 후술하는 바에서는 조난자가 긴급 구조 요청키를 직접 눌러서 구조 요청을 할 수 없는 경우를 예로 들어 설명한다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 대상 단말기에서 탐색 장치로 UWB 신호를 전송하는 과정을 설명하기 위한 신호흐름도인 도 4를 참조한다.

먼저, 대상 단말기(100)는 (400)단계에서 수신 강도 측정부(270)를 통해 수신전계강도를 주기적으로 측정한다. 그리고나서, 대상 단말기(100)는 (410)단계에서 통화권 이탈 여부를 판단한다.

통화권 이탈 여부를 판단하는 기준은 다음과 같다. 첫째, 대상 단말기(100)가 수신전계강도를 주기적으로 측정하여 측정된 수신전계강도가 긴급 상황 발생을 나타내는 기준 수신전계강도 이하인지를 판단하는 경우를 기준으로 한다. 판단 결 과 측정된 수신전계강도가 기준 수신전계강도 이하인 경우 대상 단말기(100)는 긴급 구조 모드로 전환한다. 둘째, 측정된 수신전계강도가 기준 수신전계강도와의 차이가 급격한 시점을 보일 때를 기준으로 한다. 여기서의 기준 수신전계강도는 사업자와의 협의에 의해 미리 결정된다.

판단 결과 건물 붕괴, 산사태와 같은 긴급 상황에 따른 통화권 이탈로 판단되는 수신전계강도가 측정되면, (420)단계에서 UWB 신호를 생성하여 이를 전송한다. 그러면, 탐색 장치(110)는 수신되는 UWB 신호가 있는지를 검색하여 UWB 신호를 수신하면 (440)단계에서 대상 단말기(100)를 소지한 조난자가 조난당한 정확한 위치를 추적한다.

예를 들면, 산사태와 같은 긴급 상황이 발생하여 조난자가 의식을 잃었을 지라도 본 발명의 실시 예에서는 대상 단말기가 주기적인 수신전계강도 측정을 통해 갑작스러운 통화권이탈 상태를 판단할 수 있게 된다. 따라서 탐색 장치는 자동으로 송출되는 UWB 신호를 수신하여 정확한 지점을 계산하고, 이를 화면에 표시함으로써 구조대로 하여금 조난자의 위치를 파악하게 된다.

한편, 조난자가 납치를 당하는 등의 긴급 상황이 발생하여 조난자측에서는 긴급 구조 요청 신호를 구조센터에 보낼 수 없을 경우 본 발명의 다른 실시 예에서는 대상 단말기로부터 UWB 신호가 송출되도록 구조센터 또는 탐색 장치에서 원격으로 제어 메시지를 전송할 수 있도록 한다.

따라서, 이하의 설명에 있어서는 UWB 신호가 송출되도록 하는 제어 메시지를 탐색 장치에서 대상 단말기로 전송하는 과정을 설명한다. 이를 위해 본 발명의 실 시 예에 따른 탐색 장치의 UWB 신호 요청 과정을 설명하기 위한 신호흐름도인 도 5, 본 발명의 실시 예에 따른 제어 메시지의 포맷 구조를 나타낸 도면인 도 6 및 도 6의 제어 메시지 포맷 중 데이터타입의 구성 예를 도시한 도면인 도 7을 참조하여 설명한다.

우선, 구조 센터에서는 긴급 상황이 발생했음을 알리는 신고가 접수되면 긴급 추적할 대상 단말기에 대한 정보를 등록한다. 그 신고는 긴급 상황이 발생한 곳에 위치하는 대상 단말기에 대한 긴급 추적을 요청하는 신고이며, 그 대상 단말기를 소지한 조난자 또는 조난자를 찾고자 하는 가족, 혹은 재난지역 주위의 사람들의 구조 요청에 의해 접수될 수 있다. 그리고 대상 단말기에 대한 정보는 그 대상 단말기의 전화번호 및 대략적인 위치 정보를 포함한다. 이에 따라 구조 센터에서는 긴급 상황이 발생한 대략적인 위치에 구조대를 파견할 수 있게 된다.

한편, 구조대가 조난자의 정확한 위치를 찾기 위해서는 탐색 장치를 통해 UWB 신호를 수신해야 한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 탐색 장치에는 대상 단말기로부터 UWB 신호가 송출되도록 제어하는 기능이 구현된다. 다르게는 구조센터 측에서 신고 접수와 동시에 UWB 신호가 대상 단말기로부터 송출되도록 하는 제어를 수행할 수도 있다. 이러한 제어는 소정의 제어 메시지가 대상 단말기에 전송됨으로써 이루어지게 된다.

그러면, 이하의 설명에 있어서는 탐색 장치에서 대상 단말기로부터 UWB 신호가 송출되도록 제어하는 과정을 도 5를 참조하여 설명한다.

먼저, 구조대가 긴급 상황이 발생한 대략적인 위치에 도착하면, 구조대는 탐 색 장치(110)를 통해 제어 메시지를 대상 단말기(100)로 전송한다.

이를 상세히 설명하면, 탐색 장치(110)는 (500)단계에서 구조대로부터 탐색 장치(110)에서의 긴급 추적을 실행하도록 하는 키입력이 있는지 판단한다. 판단 결과 긴급 추적을 실행하도록 하는 키입력이 있는 경우 탐색 장치(110)에서는 (510)단계에서 대상 단말기(100)의 긴급 구조 모드를 제어하는 내용을 포함하는 제어 메시지인 긴급 추적 요청 메시지를 생성하고, (520)단계로 진행하여 생성된 긴급 추적 요청 메시지를 대상 단말기(100)로 전송한다.

그러면 대상 단말기(100)는 긴급 추적 요청 메시지를 수신하면 긴급 구조 모드로 전환하고, (530)단계에서 긴급 추적 요청 메시지를 분석하여 분석된 결과에 대응하여 UWB 신호를 생성한다. UWB 신호를 생성하는 과정은 전술한 바와 동일하다. 그리고나서 대상 단말기(100)는 (540)단계에서 생성된 UWB 신호를 탐색 장치(110)로 전송한다. 이에 따라 탐색 장치(110)에서는 (550)단계에서 대상 단말기(100)에 대한 정확한 위치 추적을 시작한다. 이 때, 정확한 위치 추적은 본 발명의 실시 예에 따라 구현되는 알고리즘을 이용함으로써 이루어진다.

이러한 탐색 장치에 관해 구체적인 설명을 하기에 앞서, 전술한 긴급 추적 요청 메시지에 관해 먼저 설명한다.

긴급 추적 요청 메시지는 대상 단말기(100)의 긴급 구조 모드를 제어하는 내용을 포함하는 제어 메시지로서, 대상 단말기(100)로부터 UWB 신호가 송출되도록 하는 제어하는 메시지이다. 그 메시지의 전송 방법으로는 SMS(Short Message Service)를 이용할 수 있다. 구조센터 또는 탐색 장치(110)가 대상 단말기(100)로 긴급 추적 요청 메시지를 송신하기 위해서는, 이들 간에 UWB 신호를 송출하도록 하는 메시지임을 식별할 수 있도록 하는 메시지 포맷이 사전에 정해져야 한다.

긴급 추적 요청 메시지의 포맷은 도 6에 도시된 바와 같이 통상적인 단문메시지 포맷을 가지며, 단문메시지의 한 프레임은 메시지의 식별을 위한 메시지ID필드, 단문메시지의 긴급도를 나타내는 우선순위필드, 프라이버시필드, 사용자 데이터 및 기타 단문메시지 송수신에 필요한 여러 필드로 구성되어 있다. 여기서, 사용자 데이터필드는 일반적으로 단문메시지에서 발신자가 수신자에게 전송하는 실질적인 데이터를 나타내는 필드로서, 상위의 소정 바이트를 UWB 신호를 송출하도록 하는 긴급 추적 요청 메시지임을 식별시키기 위한 데이터로 그 용도를 변경하여 사용한다.

특히 사용자 데이터 중 데이터타입필드는 데이터 타입을 지정하며, 전송되는 도 7에 도시된 바와 같이, 전송되는 데이터의 종류를 표시한다. 도 7을 참조하면, 데이터타입필드는 전송되는 데이터의 종류에 따라 고유의 코드가 부여되어 있다. 이들 중 헥사(hex)값 21-6F, A0-BF, E0-FF 등 미래에 사용될 것으로 예약된 번호 영역에 긴급 추적 요청 메시지임을 알리는 데이터를 정의한다. 따라서, 사용자데이터필드의 첫번째 바이트에 전술한 헥사값이 기록되어 있으면, 데이터코드필드에 기록된 데이터가 긴급 추적 요청 메시지임을 알 수 있게 된다.

전술한 바를 구체적인 실시 예로서 설명하면, SMS 표준 규격 중의 하나인 3GPP TS 23.040에서는 TP-UDHI(TP-User Data Header Indicator)의 값이 '1'일 경우에 사용자데이터필드에 TP-UDH(Transfer layer Protocol - User Data Header)가 존 재함을 정의하고 TP-UDH를 이용해 단문메시지의 사용자데이터에 특별한 속성을 부여한다. 특히, 3GPP TS 23.040에서 정하고 있는 TP-UDH의 구조는 IEI(Information Element Identifier)와 IED(Information Element Data)를 포함하여 구성된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 미래에 사용될 것으로 예약된 번호영역(Reserved for future use)에서 UWB를 위한 새로운 IEI를 정의한다. 이에 따라 탐색 장치에서는 대상 단말기로 하여금 수신된 긴급 추적 요청 메시지의 헤더에 해당 IEI가 포함되어 있는지를 판단하게 하여, 해당 IEI가 포함된 경우 수신된 메시지가 긴급 추적 요청 메시지임을 인지하여 UWB 신호가 송출되도록 하는 기능을 강제 구동시키도록 한다.

본 발명의 실시 예에서 제안하는 TP-UDH의 하나의 구현 예로서 TP-UDHI=1로 정의하고, 단문 메시지 사용자데이터 헤더(SMS User Data Header)에 UDHL=3, IEI=0x40, IEDL=1, IED=0x32 값으로 각각 정의했을 경우, 이러한 구현 예는 Tx 출력값을 -50dBm으로 요청하라는 것을 뜻한다. 여기서, IEI는 'UWB Requested Transmission Power'를 뜻하며, IED는 'Requested Transmission Power(-dBm)' 을 뜻한다. 이와 같이 단문메시지 서비스를 이용하면 UWB 신호의 송출을 제어할 수 있게 된다. 이에 따라 탐색 장치에서 UWB 신호가 미약할 경우 구조대는 탐색 장치의 발신출력을 점차적으로 높여가면서 탐색작업을 벌일 수 있다.

따라서, 긴급 추적 요청 메시지는 대상 단말기(100)로부터 UWB 신호가 송출되도록 제어하는 제어 메시지임을 알리는 특정 코드를 포함하며, 뿐만 아니라 본 발명의 실시 예에 따라 UWB 신호가 송출되는 출력값을 제어하는 소정의 코드값을 포함한다. 이에 따라 대상 단말기(100)는 긴급 추적 요청 메시지내의 UWB 신호가 송출되는 출력값을 제어하는 소정의 코드값에 따라 UWB 신호의 출력값을 결정할 수 있게 된다.

그러면, 이제 대상 단말기로부터 UWB 신호가 본 발명의 실시 예에 따라 수동 또는 자동으로 송출되면, 탐색장치를 통해 대상 단말기가 위치한 정확한 지점을 파악하여 조난자를 찾는 과정을 설명한다.

탐색 장치란 UWB 신호가 송출되는 대상 단말기의 위치를 탐지하는 장치를 말하면, 그 탐색 장치의 구성은 도 8에 도시된 바와 같다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 탐색 장치의 개략적인 내부 블록구성도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 탐색 장치는 UWB 신호를 수신하는 4개의 안테나로 구성된 UWB 신호 수신부(800), 수신되는 신호를 증폭해주는 UWB 신호증폭부(810), 수신되는 신호들에 대해 상호 상관시켜주는 상호상관기(820), 상호상관기(820)로부터 출력되는 값을 통해 피크값을 검출하여 상호 상관된 두 수신신호의 시간차를 산출하는 피크검출부(830), 피크검출부(830)를 통해 산출되는 시간차를 이용하여 조난자의 위치 좌표를 계산하는 좌표연산부(840), 최종 위치 좌표가 디스플레이되는 좌표 표시부(850)을 포함하여 구성된다.

여기서, 탐색 장치의 화면 즉, 좌표 표시부(850)상에는 탐색 장치와 대상 단말기(100)간의 거리 및 탐색 장치를 기준으로 하는 방향이 도 9에 도시된 바와 같이 디스플레이된다. 도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 대상 단말기의 위치를 디스플레이하는 탐색 장치의 화면예시도이다. 다시 말하면, 도 9처럼 좌표 표시부(850) 상에는 대상 단말기(100)와 탐색 장치 간의 상대적인 거리가 (710)에서와 같이 숫자로 디스플레이되며, 탐색 장치를 기준으로 하는 대상 단말기(100)가 위치한 방향이 (700)에서와 같이 나침반 바늘로서 디스플레이된다.

한편, 탐색 장치에서는 UWB 신호를 수신하여 대상 단말기의 위치를 산출하는 측위 방법의 하나로서 TDOA 방식을 사용한다. 기존에는 전파 측정위치인 기지국의 좌표가 임의적인 위치에 있으므로 두 쌍곡선의 교점의 좌표를 구하기 위해서는 비선형방정식을 풀어야 했다. 이를 위해 Taylor series, Chan 및 Ho가 제안한 방법 등을 이용해야 하지만, 이러한 방법들은 알고리즘 자체가 복잡하고 계산량이 많으므로 보다 간단하게 계산할 수 있는 알고리즘이 필요하다.

이러한 본 발명의 실시 예에 따라 대상 단말기를 추적하는 방법에 관한 알고리즘을 설명하면 후술하는 바와 같다.

본 발명의 실시 예에서는 쌍곡선의 교점을 쉽게 구하기 위하여 도10에 도시된 바와 같이 안테나의 배치에 제한을 둔다. 즉, 4개의 안테나가 L, R, F, B 위치에 배치되도록 정하며, 안테나 서로간의 거리가 각각 2L, 2K인 마름모꼴로 배치하여 각 안테나들의 좌표가 원점을 기준으로 R(K,0), L(-K,0),F(0,L),B(0,-L)이 되도록 한다.

이 때, 안테나 R, L을 초점으로 하고 이 두 초점과의 거리의 차가 2α인 쌍곡선의 방정식은 수학식1에 도시된 바와 같으며, 안테나 F, B를 초점으로 하고 거리의 차가 2β인 방정식은 수학식2에 도시된 바와 같다.

그러면, 수학식 1 및 수학식 2를 통해 얻어지는 각각의 쌍곡선은 4개의 교점을 가지게 되는데, 그 4개의 교점은 수학식 3을 통해 구할 수 있다.

전술한 수학식1에서의 Δ= T_L - T_R이며, Δ값은 안테나 L에 신호가 도달한 시각인 T_L 에서 안테나 R에 신호가 도달한 시각인 T_R 을 뺀 값을 말한다. 그리고 수학식 2에서의 δ= T_B - T_F이며, δ값은 안테나 B에 신호가 도달한 시각인 T_B 에서 안테나 F에 신호가 도달한 시각인 T_F 를 뺀 값을 말한다.

이 후, 수학식3을 통해 4개의 교점이 얻어지면, 실제로 대상 단말기가 어느 방향 즉, 어느 사분면에 위치하는지를 판단할 수 있게 되는데, 대상 단말기가 위치하는 사분면은 표1에 도시된 의사코드에 의해 결정된다. 표 1은 대상 단말기가 위치하는 사분면을 선택하기 위한 의사코드(pseudo code)를 나타낸다.

한편, 탐색 장치의 UWB 신호 수신부(800)를 통해 UWB 신호가 입력되면, UWB 신호 수신부(800)와 연결된 UWB 신호증폭부(810)에서 그 신호가 증폭되어 각각의 r₁(t), r₂(t), r₃(t), r₄(t)신호가 출력된다. 그러면 각각의 r₁(t), r₂(t), r₃(t), r₄(t)신호는 상호상관기(820)에 의해 상호 상관(cross-correlation)된 후, 피크검출부(830)에서 각각의 r₁(t), r₂(t)와 r₃(t), r₄(t)의 도달신호의 차인 ｜Δ｜, ｜δ｜를 계산한다. 그러면 좌표연산부(840)는 피크검출부(830)으로부터 ｜Δ｜, ｜δ｜를 입력받아 수학식 3 및 표1에 도시된 방법을 이용하여 대상 단말기(100)의 직교 좌표를 구한다. 다시 말하면, 좌표연산부(840)는 피크검출부(830)로부터 입력된 도달신호의 차를 TDOA(Time Difference Of Arrival) 방식을 이용하여 대상 단말기(100)에 대한 직교 좌표를 계산하는 것이다.

이와 같은 방법을 통해 구해지는 대상 단말기(100)의 직교좌표는 수학식4와 같으며, R은 안테나들의 중앙점으로부터의 거리를 뜻한다. 그리고, 대상 단말기(100)에 대한 극좌표계는 수학식 5를 통해 얻어지며, 안테나 L과 안테나 R을 연결하는 정직선과 이루는 각 θ로 표현된다. 따라서, 전술한 방법을 통해 얻어지는 거리 R 및 각도 θ는 도 9에 도시된 바와 같이 거리(710) 및 화살표 방향(700)으로서 표현되어 좌표표시부(850)상에 디스플레이된다. 수학식 4 및 5는 탐색 장치와 대상 단말기 간의 거리 및 방향을 원점에서의 상대 거리 및 방향으로 나타내기 위한 수식이다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 도 3 내지 6은 본 발명의 실시 예를 적용할 수 있는 경우를 예시적으로 보여준 것이며, 본 발명은 전술한 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

전술한 본 발명에 따르면, 대상 단말기를 추적하는 방법에 관해 간단하게 정형화된 수식인 알고리즘을 통해 UWB 신호를 송출하는 대상 단말기의 위치를 매우 쉽게 파악할 수 있는 이점이 있다. 또한 본 발명은 기지국이 아닌 소형 탐지장치를 통해 위치 추적이 가능하게 함으로써, 구조대가 직접 탐지장치를 휴대한 채로 구조활동을 벌일 수 있어 보다 신속하고 효과적인 구조활동이 가능하다. 즉, 상대적으로 거시적인 위치를 보여 주는 GPS와 상호 보완적으로 사용하면 매우 정확한 위치를 신속히 파악할 수 있는 장점이 있다.

또한 향후 MEMS 기술의 발달로 UWB수신기의 소형화와 상호상관기에서의 time-resolution이 높아짐에 따라 이동 통신 단말기에 탐지기의 탑재가 가능하고, 이를 통해 구조뿐만이 아니라, 미아찾기, 주차장에서의 자동차 찾기 등 여러 가지 위치기반서비스에 응용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (17)

1. 이동 통신 단말기에서 UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조 신호 송신 방법에 있어서,

   상기 단말기의 긴급 구조 모드를 제어하는 내용을 포함하는 제어 메시지를 수신하는 과정과,

   상기 수신된 제어 메시지에 따라 긴급 구조 모드로 전환하는 과정과,

   상기 긴급 구조 모드 시 UWB 신호를 생성하는 과정과,

   상기 생성된 UWB 신호를 브로드캐스팅(broadcasting)하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어 메시지는

   상기 단말기로부터 UWB 신호가 송출되도록 제어하는 제어 메시지임을 알리는 특정 코드 및 상기 UWB 신호가 송출되는 출력값을 제어하는 소정의 코드값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 UWB 신호를 생성하는 과정은

   긴급 구조 요청 신호임을 나타내는 소정 패턴의 비트스트림과 상기 대상 단 말기에 대한 정보를 최종 비트스트림으로 생성하는 과정과,

   상기 최종 비트스트림을 UWB 변조하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
4. 이동 통신 단말기에서 UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조 신호 송신 방법에 있어서,

   긴급 구조 요청 모드 시 상기 단말기의 위치 정보를 산출하고, UWB 신호를 생성하는 과정과,

   상기 산출된 위치 정보를 구조 센터로 전송하는 과정과,

   상기 생성된 UWB 신호를 브로드캐스팅(broadcasting)하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 긴급 구조 요청 모드는

   사용자로부터 긴급 구조 요청에 대응되는 키입력이 있는 경우 수행됨을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4항에 있어서, 상기 위치 정보는

   GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호를 통해 획득되는 GPS 위치 정보임을 특 징으로 하는 방법.
7. 제 4항에 있어서,

   수신전계강도를 주기적으로 측정하여 상기 측정된 수신전계강도가 긴급 상황 발생을 나타내는 기준 수신전계강도 이하인지를 판단하는 과정과,

   상기 판단 결과 기준 수신전계강도 이하인 경우 긴급 구조 모드로 전환하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
8. 제 4항에 있어서, 상기 UWB 신호는

   긴급 구조 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 상기 단말기에 대한 정보를 최종 비트스트림으로 생성하고, 생성된 최종 비트스트림을 UWB 변조하여 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조 신호 수신장치에 있어서,

   수신전계강도를 주기적으로 측정하는 수신 강도 측정부와,

   긴급 구조 요청 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 상기 장치에 대한 정보를 최종 비트스트림으로 생성하는 베이스밴드 처리부와,

   상기 베이스밴드 처리부로부터 제공되는 최종 비트스트림을 UWB 변조하여 생성되는 UWB 신호를 출력하는 UWB 신호 출력부와,

   상기 수신 강도 측정부로부터의 출력값에 따라 긴급 상황 발생을 인지하여 상기 베이스밴드 처리부에 긴급 구조 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 상기 단말기에 대한 정보를 제공함으로써 UWB 신호가 송출되도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 장치.
10. 제 9항에 있어서,

    긴급 구조 요청에 대응된 키를 구비하며, 사용자에 의해 상기 긴급 구조 요청에 대응된 키가 눌려지면 해당 키입력데이터를 출력하는 키입력부와,

    상기 긴급 구조 요청에 따라 긴급 구조 요청 신호가 출력되고 있음을 디스플레이하는 표시부와,

    상기 단말기에 대한 위치 정보를 나타내는 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신부를 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
11. UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조 신호 수신장치에 있어서,

    긴급 구조 요청 신호임을 나타내는 소정의 패턴을 가지는 비트스트림과 상기 장치에 대한 정보를 최종 비트스트림으로 생성하는 베이스밴드 처리부와,

    상기 베이스밴드 처리부로부터 제공되는 최종 비트스트림을 UWB 변조하여 생성되는 UWB 신호를 출력하는 UWB 신호 출력부와,

    긴급 구조 모드를 제어하는 내용을 포함하는 제어 메시지를 수신하면, 상기 제어 메시지를 분석하여 그 결과에 따라 UWB 신호를 생성하여 송출되도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 제어 메시지는

    UWB 신호가 송출되도록 제어하는 제어 메시지임을 알리는 특정 코드 및 상기 UWB 신호가 송출되는 출력값을 제어하는 소정의 코드값을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 제어부는

    상기 제어 메시지내의 UWB 신호가 송출되는 출력값을 제어하는 소정의 코드값에 따라 상기 생성된 UWB 신호의 출력값을 결정하여 송출하도록 제어함을 특징으로 하는 장치.
14. UWB(Ultra-Wideband) 신호를 이용한 긴급 구조 신호 수신장치에 있어서,

    소정 단말기로부터 UWB 신호를 수신하는 4개의 안테나로 구성된 UWB 신호 수신부와,

    상기 UWB 신호 수신부로부터 각각 입력되는 신호를 증폭하는 UWB 신호증폭부와,

    상기 UWB 신호증폭부로부터 입력되는 신호들에 대해 상호 상관(cross-correlation)을 수행하는 상호상관기와,

    상기 상호상관기로부터 출력되는 값을 통해 피크값을 검출하여 시간차를 산출하는 피크검출부와,

    상기 피크검출부를 통해 산출되는 시간차를 이용하여 상기 단말기의 위치 좌표를 계산하는 좌표연산부와,

    상기 계산된 위치 좌표가 디스플레이되는 좌표 표시부를 포함함을 특징으로 하는 장치.
15. 제 14항에 있어서, 상기 피크검출부는

    상기 상호상관기로부터 입력되는 상호 상관된 신호들에 대한 도달시간의 차를 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 제 14항에 있어서, 상기 좌표연산부는

    상기 피크검출부로부터 입력된 도달신호의 차를 TDOA(Time Difference Of Arrival) 방식을 이용하여 상기 단말기에 대한 직교 좌표를 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제 14항에 있어서, 상기 좌표 표시부는

    상기 단말기가 위치하는 방향 및 거리를 디스플레이함을 특징으로 하는 장치.

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