KR20100073744A - Method and apparatus for estimating indoor position based rf - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An RF(Radio Frequency) based indoor position estimating method and an apparatus thereof are provided to by utilizing relationship information of the signal transmission consumption time of an RF signal according to a signal attenuation model and distance. CONSTITUTION: A communication unit(110) supports an RF communications interface between a navigation support node, included in a plurality of navigation support units, and a plurality of RF transmission nodes. A navigation controller(120) comprises a signal measuring unit(121), a distance measuring unit(123), and a position estimator(125). An IO(Input Output) interface(130) is inputted with the control command of a user.

Description

RF 기반의 실내 위치 추정 방법 및 장치{Method and apparatus for estimating indoor position based RF}Method and apparatus for estimation of indoor position based on RF {Method and apparatus for estimating indoor position based RF}

본 발명은 RF 기반의 실내 위치 추정 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 장애물이 존재하는 NLOS(Non Line of Sight) 환경의 실내에서 유비쿼터스 서비스를 제공하는데 필수 요소인 실내 이동 객체의 위치를 효과적으로 파악하기 위한 RF 기반의 실내 위치 추정 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an RF-based indoor location estimation method and apparatus, and more particularly, to effectively determine the location of an indoor moving object, which is an essential element for providing ubiquitous service in an indoor non-line of sight (NLOS) environment. An indoor location estimation method and apparatus based on RF.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-023-01, 과제명: NanoQplus 기반 센서 네트워크 시뮬레이터 기술개발].The present invention is derived from research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task management number: 2008-S-023-01, Task name: Development of sensor network simulator technology based on NanoQplus] ].

최근, 무선통신 기술의 급격한 발달과 함께 유비쿼터스의 핵심 기술 중의 하나인 위치 기반 서비스(LBS, Location Based System)에 대한 관심이 높아지고 있다. 위치 기반 서비스의 핵심 기술인 측위 기술은 GPS가 실외 환경에서의 위치추적을 위해 널리 사용되고 있다.Recently, with the rapid development of wireless communication technology, interest in location-based services (LBS), which is one of the core technologies of ubiquitous, is increasing. Positioning technology, a key technology for location-based services, is widely used for location tracking in outdoor environments.

하지만, 실내와 같은 환경에서는 GPS의 적용이 어렵기 때문에 새로운 방식의 측위 기술이 요구된다. 따라서, 현재 위치 측정과 관련된 많은 연구가 이루어지고 있으며, 이에 대한 몇 가지 이슈가 대두되고 있다. However, since GPS is difficult to apply in an indoor environment, a new type of positioning technology is required. Therefore, a lot of research has been done on the current position measurement, and some issues have been raised.

특히, 위치 측정 분야에서 가장 중요한 정확도 문제에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 여기서, 위치 측정 시 정확도에 가장 큰 영향을 미치는 것이 NLOS(Non Line of Sight) 문제이다.In particular, much research has been done on accuracy issues that are most important in the field of position measurement. Here, NLOS (Non Line of Sight) problem has the biggest impact on accuracy when measuring position.

무선 환경에서의 위치 측정은 전파의 특성상 많은 환경적 요인들의 영향을 받는다. LOS(Line of Sight) 전파 환경은 높은 정확성을 위한 필수적인 요소이지만, 실제 환경에서는 많은 요인들로 인해 direct path가 방해를 받게 된다. Location measurements in a wireless environment are affected by many environmental factors due to the nature of radio waves. Line of Sight (LOS) propagation environments are essential for high accuracy, but in real environments many factors interfere with the direct path.

중요한 방해 요인으로는, 전송 손실(path loss), multipath propagation, NLOS 등이 있다. 이러한 방해 요인으로 인해 전파의 반사, 회절 등의 문제가 발생하고, 그 결과 경로의 길이가 길어지게 되어 정확한 위치 측정에 어려움을 가지게 된다.Important obstacles include path loss, multipath propagation, and NLOS. These disturbances cause problems such as reflection of the radio waves, diffraction, etc. As a result, the length of the path becomes longer, which makes it difficult to accurately measure the position.

이러한 NLOS 문제는 위치 정확도 향상을 위한 중요한 요소로 인식되어 NLOS 발견과 완화를 위한 많은 연구가 계속되고 있다.This NLOS problem is recognized as an important factor for improving location accuracy, and many studies for NLOS discovery and mitigation continue.

본 발명의 목적은, 실내 환경의 장애물 속성에 따른 신호세기 정보를 기반으로 생성한 실내 환경에서의 신호감쇠모델과 거리에 따른 RF신호의 신호전달소요시간의 관계정보를 활용하여, 정확한 실내 위치를 파악하기 위한 RF 기반의 실내 위치 추정 방법 및 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention, by using the signal attenuation model in the indoor environment generated based on the signal strength information according to the obstacle properties of the indoor environment and the relationship information of the signal transmission time of the RF signal according to the distance, the accurate indoor position To provide an RF-based indoor location estimation method and apparatus for grasping.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 전파 방해 요소인 NLOS 환경 요소를 고려하여 정확하고 효율적인 RF 기반의 실내 위치 추정 방법 및 장치를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an accurate and efficient RF-based indoor location estimation method and apparatus in consideration of the NLOS environmental elements that are radio interference.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RF 기반의 실내 위치 추정 방법은, 측위지원노드 및 복수의 RF 송신노드를 구비한 복수의 측위지원수단이 배치된 실내 공간에서 위치 추정 장치의 주변 환경요소를 고려한 RF 기반의 실내 위치 추정 방법으로서, 상기 위치 추정 장치가, 해당 실내 공간에 배치된 복수의 측위지원수단으로부터 수신된 측위정보 및 기준 측위지원수단을 선정하기 위한 RF 신호에 기초하여 기준 측위지원수단을 선정하는 단계, 상기 기준 측위지원수단으로부터 수신된 측위 정보 및 RF 신호의 수신신호세기를 이용하여 거리 측정 시 적용되는 거리측정모델을 결정하는 단계, 상기 결정하는 단계에서 결정된 거리측정모델 정보와 함께, 상기 기준 측위지원수단과의 거리를 측정하기 위한 RF 신호를 요청하는 단계, 및 상기 기준 측위지원수단에 구비된 복수의 RF 송신노드로부터 수신된 RF 신호 및 해당 RF 송신노드의 위치정보를 기반으로하여 상기 위치 추정 장치와 상기 복수의 RF 송신노드 사이의 거리를 추정하고, 상기 추정된 거리정보에 기초하여 해당 위치 추정 장치의 현재 위치를 추정하는 단계를 포함한다.In accordance with an embodiment of the present invention, an RF-based indoor position estimation method includes a surrounding environment element of a position estimation apparatus in an indoor space in which a positioning support node and a plurality of positioning support means including a plurality of RF transmitting nodes are disposed. A method for estimating indoor location based on RF, wherein the location estimating apparatus supports reference positioning on the basis of positioning information received from a plurality of positioning support means arranged in a corresponding indoor space and an RF signal for selecting the reference positioning support means. Selecting a means, determining the distance measurement model applied to the distance measurement by using the positioning information received from the reference positioning support means and the received signal strength of the RF signal, and determining the distance measurement model information determined in the determining step; Together, requesting an RF signal for measuring a distance to the reference positioning support means, and the reference positioning The distance between the position estimating device and the plurality of RF transmitting nodes is estimated based on the RF signals received from the plurality of RF transmitting nodes provided in the original means and the position information of the corresponding RF transmitting node, and the estimated distance information Estimating a current position of the corresponding position estimating apparatus based on the estimated position.

상기 선정하는 단계에서, 상기 복수의 측위지원수단으로부터 수신된 측위정보는, 해당 측위지원수단이 배치된 실내 공간의 space ID 정보 및 거리측정모델 적용 임계치에 대한 정보 중 하나 이상을 포함한다.In the selecting step, the positioning information received from the plurality of positioning support means includes at least one of space ID information of the indoor space where the corresponding positioning support means is disposed and information on a threshold value for applying the distance measurement model.

상기 결정하는 단계는, 상기 RF 신호의 수신신호세기와 상기 기준 측위지원수단으로부터 수신된 측위정보에 포함된 거리측정모델 적용 임계치를 비교하는 단계를 포함하며, 상기 비교하는 단계의 비교 결과에 따라, 상기 RF 신호의 수신신호세기가 상기 거리측정모델 적용 임계치 보다 작은 경우에는 수신신호세기(RSS) 기반 거리측정모델로, 상기 RF 신호의 수신신호세기가 상기 거리측정모델 적용 임계치 보다 큰 경우에는 왕복전달시간(RTT) 기반 거리측정모델로 결정하는 것을 특징으로 한다.The determining may include comparing the received signal strength of the RF signal with a threshold value for applying the distance measurement model included in the positioning information received from the reference positioning support means, according to the comparison result of the comparing step, When the received signal strength of the RF signal is smaller than the threshold of applying the distance measurement model, it is a received signal strength (RSS) based distance measuring model. It is characterized by determining by a time (RTT) based distance measurement model.

또한, 본 발명에 따른 위치 추정 방법은, 상기 복수의 측위지원수단으로부터 수신된 측위정보에 기초하여 해당 위치 추정 장치가 위치한 실내 공간의 space ID를 감지하는 단계, 및 상기 선정하는 단계에서 선정된 상기 기준 측위지원수단으로 상기 감지된 space ID를 전송하는 단계를 더 포함한다.In addition, the position estimation method according to the present invention, based on the positioning information received from the plurality of positioning support means for detecting a space ID of the indoor space in which the location estimation apparatus is located, and the selection step The method may further include transmitting the detected space ID to reference positioning support means.

한편, 상기 결정하는 단계의 거리측정모델이 수신신호세기 기반 거리측정모델로 결정된 경우, 상기 RF 신호를 요청하는 단계 이후에, 상기 기준 측위지원수단에 의해, 상기 위치 추정 장치로부터 수신된 space ID 정보에 기초하여 상기 기준 측위지원수단과 해당 위치 추정 장치 사이의 전파 경로가 가시선(LOS)인지, 또는 비가시선(NLOS)인지 확인되는 단계를 더 포함하며, 상기 확인하는 단계의 확인 결과, 가시선인 경우 상기 기준 측위지원수단으로부터 가시선 감쇠율 정보를 제공받고, 비가시선인 경우에는 장애물의 open/close 상태를 감지하여 장애물의 재질 및 상태에 따른 비가시선 감쇠율 정보를 제공받는다.On the other hand, if the distance measurement model of the determining step is determined as the received signal strength based distance measurement model, after the step of requesting the RF signal, the space ID information received from the position estimation device by the reference positioning support means And determining whether the propagation path between the reference positioning support means and the corresponding position estimating device is a visible line (LOS) or an invisible line (NLOS) on the basis of the check. Visible line attenuation rate information is provided from the reference positioning support means, and in the case of an invisible line, the invisible line attenuation rate information is provided according to the material and state of the obstacle by detecting an open / close state of the obstacle.

상기 추정하는 단계는, 상기 기준 측위지원수단으로부터 수신된 가시선 감쇠율 정보 및 비가시선 감쇠율 정보 중 어느 하나를 이용하여 상기 위치 추정 장치와 상기 복수의 RF 송신노드 사이의 거리를 추정하는 것을 특징으로 한다.The estimating may include estimating a distance between the position estimating apparatus and the plurality of RF transmitting nodes using any one of visible line attenuation rate information and invisible line attenuation rate information received from the reference positioning support means.

한편, 상기 결정하는 단계의 거리측정모델이 왕복전달시간 기반 거리측정모델로 결정된 경우, 상기 추정하는 단계는, 상기 복수의 RF 송신노드로부터 수신된 RF 신호의 신호전달소요시간을 산출하는 단계를 포함하며, 상기 산출하는 단계에서 산출된 신호전달소요시간 및 위치 정보를 이용하여 상기 위치 추정 장치와 상기 복수의 RF 송신노드 사이의 거리를 추정하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, when the distance measuring model of the determining step is determined as the round trip time-based distance measuring model, the estimating includes calculating a signal transmission time of RF signals received from the plurality of RF transmitting nodes. And estimating a distance between the position estimating device and the plurality of RF transmitting nodes using the signal transfer time and the position information calculated in the calculating step.

또한, 본 발명에 따른 위치 추정 방법은, 상기 추정하는 단계에서 추정된 해당 위치 추정 장치의 위치 추정 정보를 상기 복수의 측위지원수단이 배치된 실내공간의 공간정보, 위치정보, 장애물정보, 실내환경인자 및 거리측정모델 적용 기준정보 중 하나 이상을 포함하는 측위정보가 저장된 측위관리서버로 전송하는 단계, 및 상기 측위관리서버로부터 상기 위치 추정 장치의 현재 위치가 표시된 도면 데이터를 수신하는 단계를 더 포함한다.In addition, the position estimation method according to the present invention, the position estimation information of the corresponding position estimation apparatus estimated in the estimating step, the space information, the position information, the obstacle information, the indoor environment of the indoor space in which the plurality of positioning support means are arranged. And transmitting location information including at least one of the factor and the distance measurement model application reference information to a location management server, and receiving drawing data indicating the current location of the location estimation device from the location management server. do.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RF 기반의 실내 위치 추정 장치는, 측위지원노드 및 복수의 RF 송신노드를 구비한 복수의 측위지원수단이 배치된 실내 공간에서 주변환경요소를 고려한 RF 기반의 실내 위치 추정 장치로서, 상기 복수의 측위지원수단과 RF 신호를 송수신하는 통신부, 및 상기 복수의 측위지원수단의 상기 측위지원노드로부터 수신된 측위정보 및 상기 복수의 RF 송신노드로부터 수신된 RF 신호에 기초하여 선정된 기준 측위지원수단의 수신신호세기를 측정하는 신호 측정부, 상기 신호 측정부에서 측정된 수신신호세기 및 해당 실내 공간에 위치한 장애물의 상태에 따라 수신신호세기(RSS) 기반 거리측정모델 및 왕복전달시간(RTT) 기반 거리측정모델 중 어느 하나를 이용하여 상기 기준 측위지원수단에 구비된 복수의 RF 송신노드와 상기 위치 추정 장치 사이의 거리를 산출하는 거리측정부, 및 상기 거리 측정부에서 산출된 거리정보를 이용하여 상기 실내 공간에서 해당 위치 추정 장치의 위치를 예측하는 위치 추정부가 구비된 측위 제어부를 포함한다.On the other hand, the RF-based indoor location estimation apparatus according to the present invention for achieving the above object, taking into account the environmental factors in the indoor space in which a plurality of positioning support means having a positioning support node and a plurality of RF transmitting nodes are disposed. An RF-based indoor position estimation device, comprising: a communication unit configured to transmit and receive an RF signal with the plurality of positioning support means, and location information received from the positioning support node of the plurality of positioning support means and received from the plurality of RF transmitting nodes. A signal measuring unit for measuring the received signal strength of the reference positioning support means selected based on the RF signal, based on the received signal strength (RSS) according to the received signal strength measured by the signal measuring unit and the state of the obstacle located in the indoor space A plurality of RF transmissions provided in the reference positioning support means using any one of a distance measurement model and a round trip time (RTT) based distance measurement model Positioning control unit provided with a distance measuring unit for calculating the distance between the new node and the position estimating apparatus, and a position estimating unit for predicting the position of the position estimating apparatus in the indoor space by using the distance information calculated by the distance measuring unit. It includes.

상기 측위정보는, 상기 복수의 측위지원수단이 배치된 실내공간의 공간정보, 위치정보, 장애물정보, 실내환경인자 정보 및 거리측정모델 적용 기준정보 중 하나 이상을 포함하며, 상기 측위정보를 관리하는 측위관리서버로부터 제공된 것을 특징으로 한다.The positioning information includes at least one of spatial information, location information, obstacle information, indoor environment factor information, and distance measurement model application reference information of an indoor space in which the plurality of positioning support means are disposed, and manages the positioning information. Characterized in that provided from the location management server.

본 발명에 따르면, 반사나 회절로 인해 다중 경로가 발생하는 NLOS 환경요소를 고려하기 위하여 실내의 장애물 속성에 따른 수신신호세기 기반의 신호감쇠모델과 RTT 기반 거리측정모델을 활용한 위치 추정 기법을 적용함으로써, 실내 환경에서 이동하는 노드의 위치를 보다 정밀하게 추정할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, in order to consider the NLOS environment element in which multiple paths occur due to reflection or diffraction, a position estimation method using a signal attenuation model based on received signal strength and an RTT-based distance measurement model is applied according to an obstacle property in a room. By doing so, there is an advantage of more accurately estimating the position of the node moving in the indoor environment.

또한, 본 발명은 위치 측정을 위한 기준 노드를 선택함에 있어서, 수신신호세기를 이용하여 이동 노드가 현재 위치한 곳에서 가장 가까운 기준 노드를 선별하고, 그 기준 노드와 연계된 3개의 RF 송신노드들을 이용하여 이동 노드의 위치를 추정함으로써, 이동하는 노드의 위치를 보다 정밀하게 추정할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention in selecting a reference node for position measurement, using the received signal strength to select the reference node closest to where the mobile node is currently located, using the three RF transmitting nodes associated with the reference node By estimating the position of the mobile node, the position of the moving node can be estimated more precisely.

또한, RSS(Received Signal Strength) 기반 거리측정모델 기법을 이용하여 거리 값이 대응될 수 없는 범위에서는 RTT(Round-Trip Time) 기반 거리측정모델 기법을 적용함으로써, 위치 추정을 효율적이고 좀 더 세밀하게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a distance-model measurement method based on RSS (Received Signal Strength), a distance-based distance measurement model technique is applied to the range where the distance value cannot be matched. It can work.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명에 따른 실내 환경에서 RF 기반의 위치 추정 장치가 적용된 시스템 구성을 설명하는데 참조되는 시스템 구성도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 위치 추정 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다. 특히, 본 발명은 실내 환경에서의 주변 환경요소를 고려한 RF 기반의 실내 위치 추정 장치에 대한 것이다. FIG. 1A is a system configuration diagram referred to describe a system configuration to which an RF-based position estimation apparatus is applied in an indoor environment according to the present invention, and FIG. 1B is a block diagram referred to describing a configuration of the position estimation apparatus according to the present invention. . In particular, the present invention relates to an RF-based indoor location estimation apparatus considering the environmental factors in the indoor environment.

먼저, 도 1a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추정 장치(100)는 측위지원수단(200)으로부터 제공된 측위 정보에 기초하여 해당 위치 추정 장치(100)의 현 위치를 추정한다.First, referring to FIG. 1A, the position estimating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention estimates the current position of the position estimating apparatus 100 based on the positioning information provided from the positioning support means 200.

이때, 측위지원수단(200)은 측위관리서버(300)로부터 해당 측위지원수 단(200)이 배치된 실내 공간의 측위정보를 제공받아 등록하고, 위치 추정 장치(100)의 요청에 따라 등록된 측위정보를 해당 위치 추정 장치(100)로 전송하도록 한다.At this time, the positioning support means 200 receives and registers the positioning information of the indoor space in which the corresponding positioning support means 200 is disposed from the positioning management server 300, and is registered according to the request of the position estimating apparatus 100. Position information is transmitted to the location estimation apparatus 100.

여기서, 측위관리서버(300)로부터 제공되는 측위정보는, 해당 실내 공간에 배치된 공간정보, 위치정보, 장애물 정보, 실내환경정보 등을 포함하며, 위치 추정 장치(100)에서 거리측정모델을 이용하여 거리를 측정할 경우, 해당 거리측정모델에 적용되는 기준정보를 포함한다.Here, the positioning information provided from the positioning management server 300 includes space information, location information, obstacle information, indoor environment information, etc. disposed in the corresponding indoor space, and uses the distance measurement model in the location estimating apparatus 100. In the case of measuring the distance, reference information applied to the corresponding distance measurement model is included.

공간정보에는 Building, Floor 등의 정보가 포함된다. 위치정보에는 해당 실내공간에 대한 Space ID 및 Position 등의 정보가 포함된다. 장애물 정보에는 해당 실내공간에 배치된 장애물의 속성 및 재질과, Open/Close 상태에 따른 감쇠율 등의 정보가 포함된다. 실내환경정보에는 배치된 장애물의 속성 및 재질에 따른 최대 허용온도와 허용습도 등의 정보가 포함된다. 거리측정모델에 적용되는 기준정보에는 수신신호세기(Received Signal Strength, 이하 'RSS'라 칭함) 기반의 거리측정모델 적용 임계값(THRSS)이 포함된다.Spatial information includes information such as building and floor. The location information includes information such as a space ID and a position of the corresponding indoor space. The obstacle information includes information on the properties and materials of the obstacles disposed in the corresponding indoor space and the attenuation rate according to the open / close state. The indoor environment information includes information such as the maximum allowable temperature and the allowable humidity according to the properties and materials of the obstacles arranged. The reference information applied to the distance measurement model includes a distance measurement model application threshold (TH RSS ) based on received signal strength (hereinafter, referred to as 'RSS').

측위관리서버(300)는 복수의 측위지원수단, 예를 들어, 측위지원수단A(210), 측위지원수단B(220), 측위지원수단C(230)이 배치된 실내 공간에 대한 실내 평면도 및 실내 장애물 속성 정보를 관리하고, 측위지원수단(200)의 요청에 의해 장치가 배치되어 있는 장애물과 관련된 장애물 정보 및 실내환경인자 정보와 거리측정모델 적용기준 정보 등의 측위정보를 전송한다. The positioning management server 300 is an indoor floor plan for an indoor space in which a plurality of positioning support means, for example, positioning support means A 210, positioning support means B 220, and positioning support means C 230 are disposed; The indoor obstacle property information is managed and location information such as obstacle information related to the obstacle on which the device is disposed and indoor environment factor information and distance measurement model application criteria information are transmitted at the request of the positioning support means 200.

또한, 측위관리서버(300)는 위치 추정 장치(100)에 의해 추정된 위치정보를 등록하고, 해당 실내 공간에 대한 실내 평면도 등에 해당 위치를 표시하여 해당 위치 추정 장치(100)로 제공함으로써, 해당 위치 추정 장치(100)의 현재 위치 파악이 용이하도록 한다.In addition, the positioning management server 300 registers the location information estimated by the location estimating apparatus 100, displays the corresponding location on the indoor floor plan for the corresponding indoor space, and provides the location to the corresponding location estimating apparatus 100, It is easy to determine the current position of the position estimation apparatus 100.

한편, 측위지원수단(200)은 위치 추정 장치(100)가 현재 위치한 공간과 위치정보를 인식할 수 있도록 하는 복수의 노드를 포함한다. On the other hand, the positioning support means 200 includes a plurality of nodes to enable the position estimation apparatus 100 to recognize the space and position information currently located.

다시 말해, 측위지원수단(200)은 위치 추정 장치(100)에 의해 요청된 측위 정보를 제공하는 측위지원노드(211), 및 위치 추정 장치(100)가 위치를 추정하는데 필요한 RF 신호를 송신하는 복수의 RF 송신노드(213, 215, 217)를 포함한다. 바람직한 실시예로, 복수의 RF 송신노드(213, 215, 217)는 RF 송신노드 X(NX, 213), RF 송신노드 Y(NY, 215), RF 송신노드 Z(NZ, 217)인 것으로 한다.In other words, the positioning support means 200 is a positioning support node 211 for providing the positioning information requested by the position estimating apparatus 100, and an RF signal for transmitting the RF signal necessary for the position estimating apparatus 100 to estimate the position. It includes a plurality of RF transmitting nodes (213, 215, 217). In a preferred embodiment, the plurality of RF transmitting nodes 213, 215, 217 are RF transmitting node X (N X , 213), RF transmitting node Y (N Y , 215), RF transmitting node Z (N Z , 217) It shall be

측위지원수단(200)은 하나의 공간에 복수개 구비된다. 이때, 위치 추정 장치(100)는 복수의 측위지원수단(210, 220, 230) 중 어느 하나를 기준 측위지원수단(200a)으로 선정하게 되는데, 측위지원노드(211)는 기준 측위지원수단(200a)을 선정하는데 필요한 신호를 해당 위치 추정 장치(100)로 송출하는 역할을 한다. 또한, 측위지원노드(211)는 실내 공간에 배치된 후에, 측위관리서버(300)로부터 측위 정보를 제공받아 해당 측위지원수단(200)에 등록하는 역할을 한다.Positioning support means 200 is provided in plural in one space. In this case, the position estimating apparatus 100 selects any one of the plurality of positioning support means 210, 220, and 230 as the reference positioning support means 200a, and the positioning support node 211 is the reference positioning support means 200a. ) And transmits a signal necessary for selecting) to the position estimating apparatus 100. In addition, after the positioning support node 211 is disposed in the indoor space, receives the positioning information from the positioning management server 300 serves to register in the corresponding positioning support means (200).

이때, 측위지원노드(211)는 위치 추정 장치(100)의 요청에 따라 해당 측위지원수단(200)이 배치된 실내 공간의 Space ID 정보, 거리측정모델 적용 임계값 정보 를 해당 위치 추정 장치(100)로 전송하도록 한다. 따라서, 위치 추정 장치(100)는 위치 추정 장치(100)가 근접해 있는 기준 측위지원수단(200a)을 선정하게 된다. 이에 대한 구체적인 실시예는 도 3 내지 도 4b를 참조하도록 한다.At this time, the positioning support node 211, according to the request of the position estimating apparatus 100, the space ID information and the distance measurement model application threshold information of the indoor space in which the positioning supporting means 200 is disposed, the corresponding position estimating apparatus 100 To send). Therefore, the position estimating apparatus 100 selects the reference positioning support means 200a to which the position estimating apparatus 100 is adjacent. Detailed embodiments thereof will be described with reference to FIGS. 3 to 4B.

또한, 측위지원노드(211)는 필요 시에 현재 배치된 실내공간에서 장애물의 상태 정보를 감지하고, 감지된 장애물의 상태 정보에 따른 측위정보를 해당 위치 추정 장치(100)로 제공하도록 한다.In addition, the positioning support node 211 detects the state information of the obstacle in the currently located indoor space and provides the positioning information according to the detected state information of the obstacle to the corresponding location estimation apparatus 100.

한편, 측위지원노드(211)는 장애물의 허용온도와 허용습도 등의 한계치가 초과되는 경우, 해당 정보를 측위관리서버(300)로 전송하여 알리도록 한다. 또한, 측위지원노드(211)는 측위관리서버(300)로부터 초기에 제공된 측위정보와 다른 장애물 정보 등이 감지된 경우, 해당 정보를 측위관리서버(300)로 전송하도록 한다. 따라서, 측위관리서버(300)는 측위지원노드(211)로부터 제공된 해당 정보를 갱신하도록 한다.On the other hand, the positioning support node 211 is to send the notification to the positioning management server 300 when the limit value, such as the allowable temperature and allowable humidity of the obstacle is exceeded. In addition, the positioning support node 211 transmits the corresponding information to the positioning management server 300 when it detects the positioning information and other obstacle information initially provided from the positioning management server 300. Therefore, the positioning management server 300 to update the corresponding information provided from the positioning support node 211.

복수의 RF 송신노드(213, 215, 217)는 해당 실내공간에 일정한 간격과 패턴으로 배치된다. 각 RF 송신노드(213, 215, 217)는 위치 추정 장치(100)의 요청에 따라 각 RF 송신노드(213, 215, 217)가 배치된 공간에서의 위치정보와 RF 신호를 위치 추정 장치(100)로 각각 전송하도록 한다. 따라서, 위치 추정 장치(100)는 RSS 기반 거리측정모델과, 왕복전달시간(Round-Trip Time, 이하 'RTT'라 칭함) 기반 거리측정모델을 이용하여 거리정보를 추정하고, 추정된 거리정보를 바탕으로 피타고라스 정의 및 싸인/코싸인 법칙을 이용하여 위치를 추정하도록 한다. 이에 대한 구체적인 실시예는 도 5 내지 도 6b를 참조하도록 한다.The plurality of RF transmitting nodes 213, 215, and 217 are arranged at a predetermined interval and pattern in the corresponding indoor space. Each RF transmitting node (213, 215, 217) according to the request of the position estimation device 100, the position information and the RF signal in the space in which each RF transmitting node (213, 215, 217) is arranged position estimation device (100) Send each to Accordingly, the position estimating apparatus 100 estimates distance information by using an RSS-based distance measurement model and a round-trip time (RTT) based distance measurement model, and estimates the estimated distance information. Based on the Pythagorean definition and the sign / cosine law, the position is estimated. Detailed embodiments thereof will be described with reference to FIGS. 5 to 6B.

따라서, 위치 추정 장치(100)는 복수의 측위지원수단(210, 220, 230)으로부터 수신된 Space ID 정보와 신호세기, 신호전달 소요시간 등을 고려하여 소속 공간을 추정하고, 기준 측위지원수단(200a)을 선정한다. 또한, 위치 추정 장치(100)는 기준 측위지원수단(200a)을 선정한 후에, 기준 측위지원수단(200a)으로 위치를 추정하기 위한 RF 신호를 요청한다. 이때, 위치 추정 장치(100)는 기준 측위지원수단(200a)의 측위지원노드(211)로부터 수신된 측위 정보와, 3개의 RF 송신노드(213, 215, 217)로부터 각각 전송받은 신호세기, 신호전달 소요시간 및 위치정보를 바탕으로 하여 현재 위치를 추정한다. 위치 추정 장치(100)는 추정된 현재 위치 정보를 측위관리서버(300)로 전송하도록 한다.Therefore, the position estimating apparatus 100 estimates the space to which the space ID information received from the plurality of positioning support means 210, 220, and 230, the signal strength, the signal transmission time, and the like is concerned, and the reference positioning support means ( Select 200a). In addition, after the position estimation apparatus 100 selects the reference positioning support means 200a, the position estimation device 100 requests an RF signal for estimating a position to the reference positioning support means 200a. In this case, the position estimating apparatus 100 includes positioning information received from the positioning support node 211 of the reference positioning support means 200a, signal strengths and signals received from three RF transmitting nodes 213, 215, and 217, respectively. The current position is estimated based on the transfer time and location information. The location estimating apparatus 100 transmits the estimated current location information to the positioning management server 300.

한편, 위치 추정 장치(100)는 RSS 기반 거리측정모델 정보와, RTT 기반 거리측정모델 정보를 포함한다. 여기서, RSS 기반 거리측정모델은 기준 측위지원수단(200a)으로부터 수신된 신호의 신호세기 정보를 이용하여 기준 측위지원수단(200)과의 거리를 추정하는데, 실내 환경에서 장애물 등에 의한 비가시선(Non Line of Sight, 이하 'NLOS'라 칭함) 환경요소를 고려한 신호감쇠모델을 활용한다. 또한, RTT 기반 거리측정모델은 기준 측위지원수단(200a)으로부터 수신된 RF 신호의 전달 소요 시간 정보를 이용하여 기준 측위지원수단(200a)과의 거리를 추정한다.Meanwhile, the location estimating apparatus 100 includes RSS-based ranging model information and RTT-based ranging model information. Here, the RSS-based distance measurement model estimates the distance from the reference positioning support means 200 using the signal strength information of the signal received from the reference positioning support means 200a. Line of Sight (hereinafter referred to as 'NLOS') utilizes a signal attenuation model that considers environmental factors. In addition, the RTT-based distance measuring model estimates the distance from the reference positioning support means 200a by using the time required for transmitting the RF signal received from the reference positioning support means 200a.

도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 위치 추정 장치(100)는 통신부(110), 측위 제어부(120), 입출력 인터페이스(130), 저장부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1B, the position estimating apparatus 100 according to the present invention includes a communication unit 110, a positioning control unit 120, an input / output interface 130, a storage unit 140, and a control unit 150.

통신부(110)는 복수의 측위지원수단(210, 220, 230)에 포함된 측위지원노드(211) 및 복수의 RF 송신노드(213, 215, 217)와의 RF 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함하며, 측위관리서버(300)와의 무선 통신을 지원하는 통신모듈을 포함한다.The communication unit 110 includes a communication module supporting an RF communication interface with the positioning support node 211 included in the plurality of positioning support means 210, 220, and 230 and the plurality of RF transmitting nodes 213, 215, and 217. And a communication module supporting wireless communication with the positioning management server 300.

측위 제어부(120)는 신호 측정부(121), 거리 측정부(123) 및 위치 추정부(125)를 포함한다.The positioning controller 120 includes a signal measuring unit 121, a distance measuring unit 123, and a position estimating unit 125.

여기서, 신호 측정부(121)는 복수의 측위지원수단(210, 220, 230)의 측위지원노드(211)로부터 수신된 측위정보 및 복수의 RF 송신노드(213, 215, 217)로부터 수신된 RF 신호에 기초하여 선정된 기준 측위지원수단(200a)의 수신신호세기를 측정한다. 또한, 신호 측정부(121)는 각 RF 송신노드(213, 215, 217)로부터 수신된 RF 신호의 신호전달소요시간을 측정한다. Here, the signal measuring unit 121 is positioning information received from the positioning support node 211 of the plurality of positioning support means (210, 220, 230) and RF received from the plurality of RF transmitting nodes (213, 215, 217) The received signal strength of the reference positioning support means 200a selected based on the signal is measured. In addition, the signal measuring unit 121 measures the signal transmission time of the RF signal received from each RF transmitting node (213, 215, 217).

또한, 거리 측정부(123)는 신호 측정부(121)에서 측정된 수신신호세기 및 해당 실내 공간에 위치한 장애물의 상태에 따라 RSS 기반 거리측정모델 및 RTT 기반 거리측정모델 중 어느 하나를 이용하여 기준 측위지원수단(200a)에 구비된 복수의 RF 송신노드(213, 215, 217)와 위치 추정 장치(100) 사이의 거리를 산출한다. 또한, 위치 추정부(125)는 거리 측정부(123)에서 산출된 거리정보를 이용하여 실내 공간에서 해당 위치 추정 장치(100)의 위치를 예측한다.In addition, the distance measuring unit 123 is based on the received signal strength measured by the signal measuring unit 121 and the state of the obstacle located in the corresponding indoor space using either the RSS-based distance measurement model or the RTT-based distance measurement model The distance between the plurality of RF transmitting nodes 213, 215, 217 provided in the positioning support means 200a and the position estimating apparatus 100 is calculated. In addition, the position estimator 125 estimates the position of the corresponding position estimating apparatus 100 in the indoor space by using the distance information calculated by the distance measuring unit 123.

한편, 입출력 인터페이스(130)는 사용자의 제어 명령을 입력받거나, 측위관리서버(300)로부터 제공된 소정의 정보를 출력하는 수단이다. 저장부(140)는 복수의 측위지원수단(210, 220, 230)으로부터 제공된 측위 정보 등이 저장되며, 기준 측위지원수단(200a)의 정보가 저장된다. 또한, 저장부(140)는 측위 제어부(120)에서 측정된 데이터가 저장되며, 측위관리서버(300)로부터 제공된 소정의 정보가 저장된다.Meanwhile, the input / output interface 130 is a means for receiving a user's control command or outputting predetermined information provided from the positioning management server 300. The storage unit 140 stores location information and the like provided from the plurality of positioning support means 210, 220, and 230, and stores information of the reference positioning support means 200a. In addition, the storage unit 140 stores the data measured by the positioning control unit 120, and the predetermined information provided from the positioning management server 300 is stored.

제어부(150)는 상기한 통신부(110), 측위 제어부(120), 입출력 인터페이스(130) 및 저장부(140)의 동작을 제어한다.The controller 150 controls the operations of the communication unit 110, the positioning controller 120, the input / output interface 130, and the storage 140.

도 2 내지 도 6b는 본 발명에 따른 실내 환경에서 RF 기반 위치 추정 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.2 to 6B are exemplary views referred to to explain the operation of the RF-based location estimation apparatus in an indoor environment according to the present invention.

먼저, 도 2는 측위관리서버에서 측위지원수단으로 제공되는 측위정보를 나타낸 예시도이다. 도 2를 참조하면, 먼저 측위지원수단(200)은 실내 공간에 배치된 후, 해당 측위지원수단(200)이 배치된 실내공간의 위치정보 및 장치정보를 측위관리서버(300)로 전송함으로써, 해당 실내 공간의 측위 정보를 요청한다(1).First, Figure 2 is an exemplary view showing the positioning information provided to the positioning support means from the positioning management server. Referring to FIG. 2, first, the positioning support means 200 is disposed in an indoor space, and then transmits the location information and device information of the indoor space in which the corresponding positioning support means 200 is disposed to the positioning management server 300. Request location information of the indoor space (1).

이때, 측위관리서버(300)는 요청 측위지원수단(200)이 배치된 공간을 파악하고, 해당 측위지원수단(200)이 배치된 실내공간에 대한 Space ID 및 Position 등의 정보를 포함하는 위치정보(A), 해당 실내공간에 배치된 장애물의 속성 및 재질과, Open/Close 상태에 따른 감쇠율 등의 정보를 포함하는 장애물정보(B), 해당 실내공간에 배치된 장애물의 속성 및 재질에 따른 최대 허용온도와 허용습도 등의 정보를 포함하는 실내환경인자정보(C) 및 RSS 기반 거리측정모델 적용 임계값(THRSS)을 포함하는 거리측정모델 적용 기준정보(D)를 해당 측위지원수단(200)으로 제공한다(2).At this time, the positioning management server 300 grasps the space in which the requesting positioning support means 200 is disposed, and includes location information including information such as a space ID and position for the indoor space in which the positioning supporting means 200 is disposed. (A), obstacle information including information on the properties and materials of the obstacles disposed in the indoor space and the attenuation rate according to the open / close state (B), the maximum according to the properties and materials of the obstacles arranged in the indoor space The positioning support means 200 includes the indoor environment factor information including information such as the allowable temperature and the allowable humidity, and the distance measurement model application reference information (D) including the RSS-based distance measurement model application threshold value (TH RSS ). (2).

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추정 장치가 실내 공간에 배치된 복수의 측위지원수단으로부터 기준 측위지원수단(200a)을 선정하는 동작을 나타낸 예시도이다. 이때, 도 3은 실내 평면도로서, 각 실내 공간에 배치된 측위지원수단 및 위치 추정 장치의 현 위치를 나타낸 것이다.3 is an exemplary view showing an operation of selecting a reference positioning support means 200a from a plurality of positioning support means arranged in an indoor space by the position estimating apparatus according to an embodiment of the present invention. At this time, Figure 3 is a plan view of the interior, showing the current position of the positioning support means and the position estimation device disposed in each indoor space.

도 3을 참조하면, 'space A'에는 3개의 측위지원수단(200)인 AA(210a), AB(220a), AC(230a)가 배치되어 있으며, 'space B'에는 3개의 측위지원수단(200)인 BA(210b), BB(220b), BC(230b)가 배치되어 있다. 이때, 위치 추정 장치(100)는 'space A'에 위치하고 있다.3, three positioning support means 200 (210a), AB (220a), AC (230a) is disposed in the 'space A', three positioning support means ('space B' ( BA 210b, BB 220b, and BC 230b which are 200 are arranged. In this case, the position estimating apparatus 100 is located at 'space A'.

먼저, 위치 추정 장치(100)는 주변의 측위지원수단(200)으로 기준 측위지원수단(200a)을 선정하기 위한 신호를 요청한다. 이때, 위치 추정 장치(100)의 주변에 위치한 'space A'에 배치된 AA(210a), AB(220a), AC(230a)와, 'space B'에 배치된 BA(210b)의 측위지원노드(211)는 해당 위치 추정 장치(100)로 기준 측위지원수단(200a)을 선정하기 위한 신호를 송출한다. 이때, 측위지원노드(211)로부터 송출된 신호는 해당 측위지원수단(200)에 등록된 space ID 및 RSS 기반 거리측정모델 적용 임계값(THRSS)에 대한 정보를 포함한다.First, the position estimating apparatus 100 requests a signal for selecting the reference positioning support means 200a to the surrounding positioning support means 200. At this time, the positioning support node of the AA (210a), AB (220a), AC (230a) disposed in the 'space A' located around the position estimation device 100, and the BA (210b) disposed in the 'space B' 211 transmits a signal for selecting the reference positioning support means 200a to the position estimating apparatus 100. At this time, the signal transmitted from the positioning support node 211 includes information about the space ID and the RSS-based distance measurement model application threshold (TH RSS ) registered in the positioning support means 200.

따라서, 위치 추정 장치(100)는 AA, AB, AC 및 BA로부터 수신된 신호에 기초하여 해당 위치 추정 장치(100)가 배치된 실내 공간을 추정하도록 한다. 이때, 'space A'에 배치된 측위지원수단(200)이 3개, 'space B'에 배치된 측위지원수단(200)이 1개이므로, 위치 추정 장치(100)는 해당 실내 공간이 'space A'인 것으 로 추정한다.Therefore, the position estimating apparatus 100 estimates the indoor space in which the position estimating apparatus 100 is disposed based on the signals received from AA, AB, AC, and BA. At this time, since three positioning support means 200 arranged in 'space A' and one positioning support means 200 arranged in 'space B', the position estimation apparatus 100 has a corresponding indoor space of 'space' It is assumed to be A '.

또한, 위치 추정 장치(100)는 AA, AB, AC 및 BA로부터 수신된 신호의 수신신호세기를 측정하고, 측정된 수신신호세기가 센 측위지원수단(200)을 우선순위로 하여 기준 측위지원수단(200a)을 선정하도록 한다. 이때, 위치 추정 장치(100)는 수신신호세기가 가장 센 측위지원수단(200)을 기준 측위지원수단(200a)으로 선정하도록 한다. In addition, the position estimating apparatus 100 measures the received signal strength of the signal received from AA, AB, AC and BA, and the reference positioning support means with the positioning support means 200 having the measured received signal strength as priority. Select 200a. In this case, the position estimating apparatus 100 selects the positioning support means 200 having the strongest received signal strength as the reference positioning support means 200a.

단, 위치 추정 장치(100)는 수신신호세기가 가장 센 측위지원수단(200)과의 전파경로가 NLOS이면서 RSS 기반 거리측정모델을 적용할 수 없는 경우에는 다음 우선순위의 측위지원수단(200)을 기준 측위지원수단(200a)으로 선정하도록 한다.However, the position estimating apparatus 100, if the propagation path with the positioning support means 200 having the strongest signal strength is NLOS and the RSS-based distance measuring model cannot be applied, the positioning support means 200 having the next priority level. To be selected as the reference positioning support means (200a).

도 3의 실시예에서는 측위지원수단 AA(210a)가 수신신호의 세기가 가장 세므로 기준 측위지원수단(200a)으로 선정된 것으로 한다.In the embodiment of Figure 3, the positioning support means AA (210a) is selected as the reference positioning support means (200a) because the strength of the received signal is the strongest.

도 4a 및 도 4b는 기준 측위지원수단의 거리를 측정하는 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다. 이때, 기준 측위지원수단(200a)의 거리 측정 시에는 RSS 기반 거리측정모델 또는 RTT 기반 거리측정모델을 적용하도록 한다. 여기서, 도 4a는 RSS 기반 거리측정모델을 적용하여 기준 측위지원수단의 거리를 측정하는 동작을 나타낸 것이고, 도 4b는 RTT 기반 거리측정모델을 적용하여 기준 측위지원수단의 거리를 측정하는 동작을 나타낸 것이다.4A and 4B are exemplary views referred to for explaining an operation of measuring the distance of the reference positioning support means. In this case, the RSS-based distance measurement model or the RTT-based distance measurement model is applied to the distance measurement of the reference positioning support means 200a. 4A illustrates an operation of measuring the distance of the reference positioning support means by applying an RSS-based distance measurement model, and FIG. 4B illustrates an operation of measuring the distance of the reference positioning support means by applying an RTT-based distance measurement model. will be.

우선, 위치 추정 장치(100)는 도 3에서 기준 측위지원수단(200a)으로 선정된 AA로부터 수신된 신호에 기초하여 신호전달시간(TAA)을 측정한다. 이때, AA로부터 수신된 신호에 포함된 'THRSS'와 'TAA'를 비교하여, 'TAA'가 'THRSS'의 적용 범위를 벗어나는지 확인한다.First, the position estimating apparatus 100 measures a signal propagation time T AA based on a signal received from AA selected as the reference positioning support 200a in FIG. 3. At this time, by comparing the 'TH RSS ' and the 'T AA ' included in the signal received from the AA , it is checked whether the 'T AA ' is outside the application range of the 'TH RSS '.

만일, 도 4a와 같이 'TAA<THRSS'이면, 위치 추정 장치(100)는 RSS 기반 거리측정모델을 적용하여 기준 측위지원수단(200a)의 거리를 추정하도록 한다.If, as shown in Figure 4a 'T AA <TH RSS ', the location estimation apparatus 100 to estimate the distance of the reference positioning support means 200a by applying the RSS-based ranging model.

즉, 위치 추정 장치(100)는 기준 측위지원수단(200a)으로 RF 신호를 요청한다. 이때, 위치 추정 장치(100)는 도 3에서 추정된 space ID 정보 및 거리측정모델 정보, 즉, RSS 거리측정모델이 적용됨을 알리는 정보를 함께 전송하도록 한다.That is, the position estimating apparatus 100 requests the RF signal to the reference positioning support means 200a. In this case, the location estimating apparatus 100 transmits the space ID information and the distance measurement model information estimated in FIG. 3, that is, the information indicating that the RSS distance measurement model is applied.

기준 측위지원수단(200a)의 측위지원노드(211)는 위치 추정 장치(100)로부터 수신된 space ID 정보를 이용하여 현재 실내공간에서 기준 측위지원수단(200a)과 해당 위치 추정 장치(100) 사이의 전파 경로가 가시선(Line of Sight, 이하 'LOS'라 칭함)인지 NLOS 인지를 확인한다. 만일, LOS인 경우, 측위지원노드(211)는 LOS 감쇠율 정보를 위치 추정 장치(100)로 송출하고, NLOS인 경우에는 장애물의 open/close 상태를 감지하여 장애물의 재질 및 상태에 따른 NLOS 감쇠율 정보를 위치 추정 장치(100)로 송출하도록 한다. 이때, 기준 측위지원수단(200a)의 각 RF 송신노드(213, 215, 217)는 RF 신호를 위치 추정 장치(100)로 각각 송출하도록 한다.The positioning support node 211 of the reference positioning support means 200a uses the space ID information received from the position estimating apparatus 100 between the reference positioning support means 200a and the corresponding position estimating apparatus 100 in the current indoor space. Check whether the propagation path of is line of sight (LOS) or NLOS. If the LOS, the positioning support node 211 transmits the LOS attenuation rate information to the position estimating apparatus 100, and in the case of NLOS, the NLOS attenuation rate information according to the material and state of the obstacle by detecting an open / close state of the obstacle. To be transmitted to the position estimating apparatus 100. In this case, each RF transmitting node 213, 215, 217 of the reference positioning support means 200a transmits an RF signal to the position estimating apparatus 100, respectively.

이때, 위치 추정 장치(100)는 기준 측위지원수단(200a)의 측위지원노드(211)로부터 수신된 감쇠율 정보 및 각 RF 송신노드(213, 215, 217)로부터 수신된 RF 신호를 이용하여 각 RF 송신노드(213, 215, 217)와 위치 추정 장치(100) 사이의 거리를 추정한 후에, 피타고라스 정의와 싸인/코싸인 법칙을 적용하여 위치 추정 장 치(100)의 위치를 추정하도록 한다.At this time, the position estimating apparatus 100 uses the attenuation ratio information received from the positioning support node 211 of the reference positioning support means 200a and the RF signals received from the RF transmitting nodes 213, 215, and 217. After estimating the distance between the transmitting nodes 213, 215, 217 and the position estimating apparatus 100, the position of the position estimating apparatus 100 is estimated by applying the Pythagorean definition and the sine / cosine law.

한편, 도 4b와 같이 'TAA>THRSS'이면, 위치 추정 장치(100)는 RTT 기반 거리측정모델을 적용하여 기준 측위지원수단(200a)의 거리를 추정하도록 한다.On the other hand, as shown in Figure 4b 'T AA > TH RSS ', the position estimating apparatus 100 to estimate the distance of the reference positioning support means 200a by applying the RTT-based ranging model.

위치 추정 장치(100)는 기준 측위지원수단(200a)으로 RF 신호를 요청한다. 이때, 위치 추정 장치(100)는 도 3에서 추정된 space ID 정보 및 거리측정모델 정보, 즉, RTT 거리측정모델이 적용됨을 알리는 정보를 함께 전송하도록 한다. The position estimating apparatus 100 requests the RF signal to the reference positioning support means 200a. In this case, the location estimating apparatus 100 transmits the space ID information and the distance measurement model information estimated in FIG. 3, that is, the information indicating that the RTT distance measurement model is applied.

한편, 기준 측위지원수단(200a)은 위치 추정 장치(100)로 RTT 기반의 RF 신호를 요청한다. 이때, 위치 추정 장치(100)는 RF 신호의 송신시간 정보와 함께 RTT 기반의 RF 신호를 기준 측위지원수단(200a)으로 전송한다. On the other hand, the reference positioning support means 200a requests the RTT-based RF signal to the position estimating apparatus 100. At this time, the position estimating apparatus 100 transmits the RTT-based RF signal to the reference positioning support means 200a together with the transmission time information of the RF signal.

또한, 위치 추정 장치(100)는 기준 측위지원수단(200a)의 RF 송신노드(213, 215, 217)로부터 각 RF 송신노드(213, 215, 217)의 위치정보와 함께 RTT 기반의 RF 신호에 대한 응답신호를 수신하면, 수신된 응답신호로부터 신호전달소요시간을 산출한다. 이때, 위치 추정 장치(100)는 산출된 신호전달소요시간 및 위치 정보를 이용하여 각 RF 송신노드(213, 215, 217)와 위치 추정 장치(100) 사이의 거리를 추정한 후에, 피타고라스 정의와 싸인/코싸인 법칙을 적용하여 위치 추정 장치(100)의 위치를 추정하도록 한다. In addition, the position estimating apparatus 100 is connected to the RTT-based RF signal together with the position information of each RF transmitting node 213, 215, 217 from the RF transmitting node 213, 215, 217 of the reference positioning support means 200a. When receiving the response signal, the signal transmission time is calculated from the received response signal. At this time, the position estimating apparatus 100 estimates the distance between each RF transmitting node 213, 215, 217 and the position estimating apparatus 100 using the calculated signal transfer time and position information, and then defines the Pythagorean definition. A sign / cosine law is applied to estimate the position of the position estimating apparatus 100.

도 5는 기준 측위지원수단에 구비된 3개의 RF 송신노드와 위치 추정 장치의 각 위치와, 도 4a 및 도 4b에서 추정된 각 RF 송신노드와 위치 추정 장치 사이의 거리를 나타낸 예시도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 거리정보를 피타고라스 정의 와 싸인/코싸인 법칙에 적용하여 위치 추정 장치의 위치를 추정하는 동작을 나타낸 예시도이다.FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating each position of three RF transmitting nodes and a position estimating apparatus provided in the reference positioning support unit, and a distance between each RF transmitting node and the position estimating apparatus estimated in FIGS. 4A and 4B. 6A and 6B are exemplary views illustrating an operation of estimating the position of the position estimating apparatus by applying the distance information of FIG. 5 to the Pythagorean definition and the sine / cosine law.

도 5에서, 기준 측위지원수단(200a)에 구비된 3개의 RF 송신노드(213, 215, 217)는 NX(213), NY(215), NZ(217)이다. 또한, 위치 추정 장치(100)의 현 위치를 PA라 가정한다. 이때, NX(213)와 PA 사이의 거리는 R1, NY(215)와 PA 사이의 거리는 R2, NZ(217)와 PA 사이의 거리는 R3이다. 또한, NX(213)와 NY(215) 사이의 거리는 DXY이고, NY(215)와 NZ(217) 사이의 거리는 DYZ이다.In FIG. 5, three RF transmitting nodes 213, 215, and 217 provided in the reference positioning support means 200a are N X 213, N Y 215, and N Z 217. In addition, it is assumed that the current position of the position estimation device 100 is P A. At this time, the distance between N X 213 and P A is R1, the distance between N Y 215 and P A is R2, and the distance between N Z 217 and P A is R3. Further, the distance between N X 213 and N Y 215 is D XY, and the distance between N Y 215 and N Z 217 is D YZ .

도 6a은 도 5에서 NX, NY 와 PA 사이의 거리정보를 피타고라스 정의와 싸인/코싸인 법칙에 적용하여 위치 추정 장치의 위치를 추정하는 동작을 나타낸 예시도이다. 먼저, PA에서 NX(213)와 NY(215) 사이의 변에 직교하는 선을 y1이라 하고, NX(213)에서 NX(213)와 y1이 만나는 점까지의 거리를 x라 가정한다. FIG. 6A is an exemplary diagram illustrating an operation of estimating a position of a position estimating apparatus by applying distance information between N X , N Y, and P A to a Pythagorean definition and a sine / cosine law in FIG. 5. First, N X (213) and N Y (215) as y1 line perpendicular to the side between the, N X (213) in N X (213), and y1 is the distance from point x to meet La P A Assume

아래, [수학식 1]은 도 6a의 거리정보를 피타고라스 정의에 적용한 식을 나타낸 것이고, [수학식 2]는 도 6a의 위치 정보를 이용하여 싸인/코싸인 법칙에 적용한 식을 나타낸 것이다.[Equation 1] shows an equation in which the distance information of FIG. 6A is applied to the Pythagorean definition, and [Equation 2] shows an equation applied to the sign / cosine law using the position information of FIG. 6A.

Figure 112008088471112-PAT00001
Figure 112008088471112-PAT00001

위치 추정 장치(100)는 [수학식 1]로부터 x, y1값을 산출한다.The position estimating apparatus 100 calculates x and y1 values from [Equation 1].

Figure 112008088471112-PAT00002
Figure 112008088471112-PAT00002

또한, 위치 추정 장치(100)는 [수학식 2]로부터 θ1 값을 산출한다.In addition, the position estimating apparatus 100 calculates a value of θ 1 from [Equation 2].

한편, 도 6b는 도 5에서 NY, NZ 와 PA 사이의 거리정보를 피타고라스 정의와 싸인/코싸인 법칙에 적용하여 위치 추정 장치의 위치를 추정하는 동작을 나타낸 예시도이다. 먼저, PA에서 NY(215)와 NZ(217) 사이의 변에 직교하는 선을 y2라 하고, NY(215)에서 NZ(217)와 y2가 만나는 점까지의 거리를 z라 가정한다. 6B is an exemplary diagram illustrating an operation of estimating the position of the position estimating apparatus by applying distance information between N Y , N Z, and P A to the Pythagorean definition and the sine / cosine law in FIG. 5. First, a line orthogonal to the side between N Y 215 and N Z 217 at P A is y 2, and z is the distance from N Y 215 to the point where N Z 217 and y 2 meet. Assume

아래, [수학식 3]은 도 6b의 거리정보를 피타고라스 정의에 적용한 식을 나타낸 것이고, [수학식 4]는 도 6b의 위치정보를 이용하여 싸인/코싸인 법칙에 적용한 식을 나타낸 것이다.[Equation 3] shows an equation in which the distance information of FIG. 6B is applied to the Pythagorean definition, and [Equation 4] shows an equation applied to the sign / cosine law using the location information of FIG. 6B.

Figure 112008088471112-PAT00003
Figure 112008088471112-PAT00003

위치 추정 장치(100)는 [수학식 3]으로부터 y2, z값을 산출한다.The position estimating apparatus 100 calculates y2 and z value from [Equation 3].

Figure 112008088471112-PAT00004
Figure 112008088471112-PAT00004

또한, 위치 추정 장치(100)는 [수학식 4]로부터 θ2 값을 산출한다.In addition, the position estimating apparatus 100 calculates a value of θ 2 from [Equation 4].

따라서, 위치 추정 장치(100)는 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 해당 위치 추정 장치(100)의 현재 위치를 추정하도록 한다.Therefore, the position estimating apparatus 100 estimates the current position of the position estimating apparatus 100 with reference to FIGS. 6A and 6B.

이때, 위치 추정 장치(100)는 추정된 위치정보를 측위관리서버(300)로 전송한다. 따라서, 측위관리서버(300)는 위치 추정 장치(100)로부터 수신된 위치 정보에 기초하여 실내 평면도 상의 해당 위치에 표시하여 위치 추정 장치(100)로 제공함으로써 사용자가 해당 위치를 파악할 수 있도록 한다.At this time, the position estimating apparatus 100 transmits the estimated position information to the positioning management server 300. Therefore, the positioning management server 300 displays the corresponding position on the indoor floor plan based on the position information received from the position estimating apparatus 100 to provide the position estimating apparatus 100 so that the user can identify the position.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention configured as described above are as follows.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 추정 장치의 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.7 to 9 are flowcharts showing the operation flow of the position estimation apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 7은 위치 추정 장치(100)가 측위지원수단A, 측위지원수단B 및 측위지원수단C 중 기준 측위지원수단을 선정하는 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.First, FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation flow of the position estimating apparatus 100 selecting the reference positioning support means among the positioning support means A, the positioning support means B, and the positioning support means C.

도 7에 도시된 바와 같이, 위치 추정 장치(100)는 측위지원수단A(210), 측위지원수단B(220) 및 측위지원수단C(230)로 각 측위지원수단(200)의 측위정보를 요청한다(S700, S720, S740).As shown in FIG. 7, the position estimating apparatus 100 transmits positioning information of each positioning support means 200 to the positioning support means A 210, the positioning support means B 220, and the positioning support means C 230. Request (S700, S720, S740).

이때, 측위지원수단A(210), 측위지원수단B(220) 및 측위지원수단C(230)는 각 측위지원수단(200)에 등록된 측위정보, 즉, space ID 정보 및 거리측정모델 적용 임계값에 대한 정보와 함께 기준 측위지원수단(200a)을 선정하는데 이용되는 RF 신호를 위치 추정 장치(100)로 전송하도록 한다(S710, S730, S750).At this time, the positioning support means A 210, the positioning support means B 220 and the positioning support means C 230 are positioning information registered in each positioning support means 200, that is, space ID information and a distance measurement model application threshold The RF signal used to select the reference positioning support means 200a together with the information on the value is transmitted to the position estimating apparatus 100 (S710, S730, and S750).

위치 추정 장치(100)는 측위지원수단A(210), 측위지원수단B(220) 및 측위지원수단C(230)로부터 각각 수신된 space ID로부터 해당 위치 추정 장치(100)가 위치한 실내공간의 space ID를 추정하도록 한다(S760).The position estimating apparatus 100 is a space of an indoor space in which the corresponding position estimating apparatus 100 is located from a space ID received from the positioning supporting means A 210, the positioning supporting means B 220, and the positioning supporting means C 230, respectively. The ID is estimated (S760).

또한, 위치 추정 장치(100)는 측위지원수단A(210), 측위지원수단B(220) 및 측위지원수단C(230)로부터 각각 수신된 RF 신호의 수신신호세기를 산출하고, 거리측정모델 적용 임계값으로부터 거리측정모델 적용 범위를 산출하도록 한다(S770). 이때, 위치 추정 장치(100)는, 'S770' 과정에서 산출된 수신신호세기 및 거리측정모델 적용 범위에 따라 기준 측위지원수단(200a)을 선정하도록 한다. 여기서, 기준 측위지원수단(200a)은 측위지원수단A(210), 측위지원수단B(220) 및 측위지원수단C(230) 중 수신신호세기가 센 것을 우선순위로 하여 선정하도록 한다.In addition, the position estimating apparatus 100 calculates the received signal strength of each RF signal received from the positioning support means A 210, the positioning support means B 220, and the positioning support means C 230, and applies a distance measurement model. To calculate the range measurement model application range from the threshold (S770). In this case, the position estimating apparatus 100 selects the reference positioning support means 200a according to the received signal strength and the range measurement model application range calculated in step S770. Here, the reference positioning support means 200a selects the received signal strength among the positioning support means A 210, the positioning support means B 220, and the positioning support means C 230 as priority.

도 8a 및 도 8b는 위치 추정 장치와 기준 측위지원수단 사이에서 추정된 거리 정보에 기초하여 해당 위치 추정 장치의 위치를 추정하는 동작 흐름을 나타낸 순서도이다. 여기서, 도 8a는 RSS 기반 거리측정모델을 적용하여 기준 측위지원수단의 거리를 추정하는 동작을 나타낸 것이고, 도 8b는 RTT 기반 거리측정모델을 적용하여 기준 측위지원수단의 거리를 추정하는 동작을 나타낸 것이다.8A and 8B are flowcharts illustrating an operation flow of estimating the position of the corresponding position estimating apparatus based on the distance information estimated between the position estimating apparatus and the reference positioning support means. 8A illustrates an operation of estimating the distance of the reference positioning support means by applying an RSS-based distance measurement model, and FIG. 8B illustrates an operation of estimating the distance of the reference positioning support means by applying an RTT-based distance measurement model. will be.

먼저, 도 8a 및 도 8b를 수행하기 전, 위치 추정 장치(100)는 기준 측위지원 수단(200a) 선정 시 획득된 거리측정모델 적용 임계치(THRSS)를 이용하여 RSS 기반 거리측정모델을 적용할 것인지, 혹은 RTT 기반 거리측정모델을 적용할 것인지를 결정한다.First, before performing FIGS. 8A and 8B, the position estimating apparatus 100 may apply an RSS-based distance measurement model by using the distance measurement model application threshold TH RSS acquired when the reference positioning means 200a is selected. Decide whether to use RTT-based distance measurement model.

도 8a를 참조하면, 위치 추정 장치(100)는 도 7에서 추정된 space ID 정보 및 거리측정모델 정보, 즉, RSS 거리측정모델이 적용됨을 알리는 정보와 함께 기준 측위지원수단(200a)으로 RF 신호를 요청한다(S800).Referring to FIG. 8A, the position estimating apparatus 100 transmits an RF signal to the reference positioning support means 200a together with space ID information and distance measurement model information estimated in FIG. 7, that is, information indicating that an RSS distance measurement model is applied. Request (S800).

기준 측위지원수단(200a)의 측위지원노드(211)는 위치 추정 장치(100)로부터 수신된 space ID로부터 기준 측위지원수단(200a)과 해당 위치 추정 장치(100) 사이의 전파 경로가 LOS인지 NLOS인지를 확인한다(S810). 또한, 측위 지원 노드는 장애물의 상태를 감지한다(S815). 이때, 측위지원노드(211)는 RSS 기반 측위 관련 정보를 해당 위치 추정 장치(100)로 제공하도록 한다(S820). 여기서, RSS 기반 측위 관련 정보에는 'S810' 과정의 확인 결과에 따라 LOS 감쇠율 정보 또는 NLOS 감쇠율 정보가 포함된다.The positioning support node 211 of the reference positioning support means 200a determines whether the propagation path between the reference positioning support means 200a and the corresponding position estimating apparatus 100 is LOS from the space ID received from the position estimating apparatus 100. Check whether it is (S810). In addition, the positioning support node detects the state of the obstacle (S815). At this time, the positioning support node 211 to provide the RSS-based positioning related information to the location estimation apparatus 100 (S820). In this case, the RSS-based positioning related information includes LOS attenuation rate information or NLOS attenuation rate information according to the result of checking 'S810'.

또한, 기준 측위지원수단(200a)의 각 RF 송신노드(213, 215, 217)는 RF 송신노드(213, 215, 217)의 위치정보를 해당 위치 추정 장치(100)로 제공하도록 한다(S825).In addition, each RF transmitting node (213, 215, 217) of the reference positioning support means (200a) to provide the position information of the RF transmitting node (213, 215, 217) to the position estimation apparatus (100) (S825). .

한편, 위치 추정 장치(100)는 'S825' 과정에서 수신된 각 RF 신호의 수신신호세기를 측정하고(S830), 'S820' 과정에서 수신된 측위정보 및 'S830' 과정에서 측정된 수신신호세기를 이용하여 해당 위치 추정 장치(100)와 각 RF 송신노드(213, 215, 217)와의 거리를 추정한다(S835). 또한, 위치 추정 장치(100)는 'S835' 과정에서 추정된 거리 정보를 이용하여 해당 위치 추정 장치(100)의 현재 위치를 추정하도록 한다(S870).On the other hand, the position estimating apparatus 100 measures the received signal strength of each RF signal received in the 'S825' process (S830), the location information received in the 'S820' process and the received signal strength measured in the 'S830' process The distance between the corresponding position estimating apparatus 100 and each RF transmitting node 213, 215, 217 is estimated (S835). In addition, the position estimating apparatus 100 estimates the current position of the position estimating apparatus 100 using the distance information estimated in step S835 (S870).

도 8b를 참조하면, 위치 추정 장치(100)는 도 7에서 추정된 space ID 정보 및 거리측정모델 정보, 즉, RSS 거리측정모델이 적용됨을 알리는 정보와 함께 기준 측위지원수단(200a)으로 RF 신호를 요청한다(S800).Referring to FIG. 8B, the position estimating apparatus 100 transmits the RF signal to the reference positioning support unit 200a together with the space ID information and the distance measurement model information estimated in FIG. 7, that is, the information indicating that the RSS distance measurement model is applied. Request (S800).

한편, 기준 측위지원수단(200a)은 위치 추정 장치(100)로 RTT 기반의 RF 신호를 요청한다(S840). 이때, 위치 추정 장치(100)는 RF 신호의 송신시간 정보와 함께 RTT 기반의 RF 신호를 기준 측위지원수단(200a)으로 전송한다(S845). 또한, 기준 측위지원수단(200a)의 각 RF 송신노드(213, 215, 217)는 RF 송신노드(213, 215, 217)의 위치정보와 함께 RTT 기반의 RF 신호에 대한 응답신호를 위치 추정 장치(100)로 전송하도록 한다(S850).On the other hand, the reference positioning support means 200a requests the RTT-based RF signal to the position estimating apparatus 100 (S840). At this time, the position estimating apparatus 100 transmits the RTT-based RF signal to the reference positioning support means 200a together with the transmission time information of the RF signal (S845). In addition, each RF transmitting node (213, 215, 217) of the reference positioning support means (200a), along with the position information of the RF transmitting node (213, 215, 217) the position estimation device for the response signal to the RF signal based on the RTT To transmit to (100) (S850).

이때, 위치 추정 장치(100)는 'S850' 과정에서 수신된 응답신호로부터 각 RF 송신노드(213, 215, 217)에 대해 신호전달소요시간을 측정하고(S855), 'S855' 과정에서 측정된 신호전달소요시간을 이용하여 해당 위치 추정 장치(100)와 각 RF 송신노드(213, 215, 217)와의 거리를 추정한다(S860). 또한, 위치 추정 장치(100)는 'S860' 과정에서 추정된 거리 정보를 이용하여 해당 위치 추정 장치(100)의 현재 위치를 추정하도록 한다(S870).At this time, the position estimation apparatus 100 measures the signal transmission time for each RF transmitting node (213, 215, 217) from the response signal received in the 'S850' process (S855), measured in the 'S855' process The distance between the corresponding position estimating apparatus 100 and each of the RF transmitting nodes 213, 215, and 217 is estimated using the signal transmission time (S860). In addition, the location estimating apparatus 100 estimates the current position of the corresponding location estimating apparatus 100 using the distance information estimated in step S860 (S870).

도 9는 위치 추정 장치에서 추정된 위치를 기반으로하여 측위관리서버로부터 해당 위치 추정 장치가 위치한 정보를 제공받는 동작을 나타낸 것이다.9 illustrates an operation of receiving information on the location estimation apparatus from the positioning management server based on the estimated position in the position estimation apparatus.

도 9를 참조하면, 위치 추정 장치(100)는 도 8a 또는 도 8b로부터 획득된 위치 추정 정보를 측위관리서버(300)로 전송한다(S900).Referring to FIG. 9, the position estimating apparatus 100 transmits the position estimation information obtained from FIG. 8A or 8B to the positioning management server 300 (S900).

이때, 측위관리서버(300)는 위치 추정 장치(100)로부터 수신된 위치 추정 정보에 따라 기 등록된 실내 도면에 해당 위치 추정 장치(100)의 위치를 표시하도록 한다(S910). 'S910' 과정에서 해당 위치 추정 장치(100)의 위치가 표시된 실내 도면은 측위관리서버(300)에 저장된다(S920). 물론, 이후에 위치 추정 장치(100)의 위치가 변경된 경우, 측위관리서버(300)는 실내 도면에 표시된 해당 위치 추정 장치(100)의 위치를 갱신하여 표시하도록 한다.At this time, the positioning management server 300 to display the location of the position estimation apparatus 100 in the pre-registered indoor drawing according to the position estimation information received from the position estimation apparatus 100 (S910). In operation 'S910', the indoor drawing in which the position of the corresponding position estimating apparatus 100 is displayed is stored in the positioning management server 300 (S920). Of course, if the position of the position estimation apparatus 100 is changed later, the positioning management server 300 to update and display the position of the position estimation apparatus 100 displayed in the indoor drawing.

한편, 측위관리서버(300)는 해당 위치 추정 장치(100)의 위치가 표시된 실내 도면을 해당 위치 추정 장치(100)로 송출함으로써, 현재 위치를 알리도록 한다(S930).On the other hand, the positioning management server 300 transmits an indoor drawing in which the location of the location estimation device 100 is displayed to the location estimation device 100, to notify the current location (S930).

이상에서와 같이 본 발명에 따른 RF 기반의 실내 위치 추정 방법 및 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the RF-based indoor location estimation method and apparatus according to the present invention may not be limitedly applied to the configuration and method of the embodiments described as described above. All or part of the examples may be optionally combined.

도 1 은 본 발명에 따른 위치 추정 장치가 적용된 시스템 구성을 도시한 시스템 구성도,1 is a system configuration diagram showing a system configuration to which the position estimation apparatus according to the present invention is applied;

도 2 는 본 발명에 따른 위치 추정 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도,2 is a block diagram referred to for explaining the configuration of the position estimation device according to the present invention;

도 2 내지 도 6b 는 본 발명에 따른 위치 추정 장치에서 실내 공간에서의 위치를 추정하는 동작을 설명하는데 참조되는 도면, 그리고2 to 6B are views referred to for explaining an operation of estimating a position in an indoor space in a position estimating apparatus according to the present invention; and

도 7 내지 9 는 본 발명에 따른 위치 추정 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.7 to 9 are flowcharts showing an operation flow for the position estimation method according to the present invention.

Claims (10)

측위지원노드 및 복수의 RF 송신노드를 구비한 복수의 측위지원수단이 배치된 실내 공간에서 주변 환경요소를 고려한 RF 기반의 실내 위치 추정 방법으로서,An RF-based indoor location estimation method considering a surrounding environment element in an indoor space in which a plurality of positioning support means including a positioning support node and a plurality of RF transmitting nodes are disposed, 상기 복수의 측위지원수단으로부터 수신된 측위정보 및 RF 신호에 기초하여 기준 측위지원수단을 선정하는 단계;Selecting reference positioning support means based on positioning information and RF signals received from the plurality of positioning support means; 해당 실내 공간에 위치한 장애물 속성에 따라, 상기 수신된 측위 정보 및 상기 RF 신호의 수신신호세기를 이용하여 거리 측정 시 적용되는 거리측정모델을 결정하여 상기 기준 측위지원수단으로 전송하고, 거리 측정을 위한 RF 신호를 요청하는 단계; 및According to the obstacle property located in the indoor space, using the received positioning information and the received signal strength of the RF signal to determine the distance measurement model applied when measuring the distance to the reference positioning support means, for measuring the distance Requesting an RF signal; And 상기 기준 측위지원수단에 구비된 복수의 RF 송신노드로부터 수신된 RF 신호 및 해당 RF 송신노드의 위치정보를 기반으로하여 상기 복수의 RF 송신노드와의 거리를 추정하고, 상기 추정된 거리정보에 기초하여 현재 위치를 추정하는 단계;를 포함하는 RF 기반의 실내 위치 추정 방법.Estimates a distance to the plurality of RF transmitting nodes based on the RF signals received from the plurality of RF transmitting nodes provided in the reference positioning support means and the position information of the corresponding RF transmitting node, and based on the estimated distance information Estimating a current location by using the RF-based indoor location estimation method. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 선정하는 단계에서, In the step of selecting, 상기 복수의 측위지원수단으로부터 수신된 측위정보는, Positioning information received from the plurality of positioning support means, 해당 측위지원수단이 배치된 실내 공간의 space ID 정보 및 거리측정모델 적용 임계치에 대한 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 기반의 실내 위치 추정 방법.RF-based indoor location estimation method, characterized in that it comprises at least one of space ID information of the indoor space where the corresponding location support means is disposed and information on the threshold for applying the distance measurement model. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 거리측정모델 결정 시, 상기 RF 신호의 수신신호세기와 상기 수신된 측위정보에 포함된 거리측정모델 적용 임계치를 비교하는 단계;를 포함하며,And comparing the received signal strength of the RF signal with a ranging model application threshold included in the received positioning information when determining the ranging model. 상기 비교 결과에 따라, 상기 RF 신호의 수신신호세기가 상기 거리측정모델 적용 임계치 보다 작은 경우에는 수신신호세기(RSS) 기반 거리측정모델로, 상기 RF 신호의 수신신호세기가 상기 거리측정모델 적용 임계치 보다 큰 경우에는 왕복도달시간(RTT) 기반 거리측정모델로 결정하는 것을 특징으로 하는 RF 기반의 실내 위치 추정 방법.When the received signal strength of the RF signal is smaller than the ranging model application threshold according to the comparison result, the received signal strength of the RF signal is a threshold value applying the ranging model. If larger, RF based indoor location estimation method characterized in that determined by the distance-based distance model. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 복수의 측위지원수단으로부터 수신된 측위정보에 기초하여 해당 실내 공간의 space ID를 감지하는 단계; 및Detecting a space ID of a corresponding indoor space based on positioning information received from the plurality of positioning support means; And 상기 선정하는 단계에서 선정된 상기 기준 측위지원수단으로 상기 감지된 space ID를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 기반의 실내 위치 추정 방법.And transmitting the sensed space ID to the reference positioning support means selected in the selecting step. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 거리측정모델이 수신신호세기 기반 거리측정모델로 결정된 경우, 상기 기준 측위지원수단으로부터, 상기 수신된 space ID 정보에 기초하여 상기 기준 측위지원수단과의 전파 경로가 가시선(LOS)인지, 또는 비가시선(NLOS)인지 확인되는 단계;를 더 포함하며,If the distance measurement model is determined as the received signal strength-based distance measurement model, the propagation path from the reference positioning support means to the reference positioning support means is based on the received space ID information, Determining whether it is an eye (NLOS); 상기 확인 결과, 가시선인 경우 상기 기준 측위지원수단으로부터 가시선 감쇠율 정보를 제공받고, 비가시선인 경우에는 장애물의 open/close 상태를 감지하여 장애물의 재질 및 상태에 따른 비가시선 감쇠율 정보를 제공받는 것을 특징으로 하는 RF 기반의 실내 위치 추정 방법.As a result of the check, the visible line attenuation rate information is provided from the reference positioning support means in the case of the visible line, and the invisible line attenuation rate information is provided according to the material and state of the obstacle by detecting the open / close state of the obstacle. RF based indoor location estimation method. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 추정하는 단계는,The estimating step, 상기 기준 측위지원수단으로부터 수신된 가시선 감쇠율 정보 및 비가시선 감쇠율 정보 중 어느 하나를 이용하여 상기 복수의 RF 송신노드 사이의 거리를 추정하는 것을 특징으로 하는 RF 기반의 실내 위치 추정 방법.RF-based indoor position estimation method, characterized in that for estimating the distance between the plurality of RF transmitting node using any one of the visible line attenuation rate information and the invisible line attenuation rate information received from the reference positioning support means. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 추정하는 단계는,The estimating step, 상기 거리측정모델이 왕복전달시간 기반 거리측정모델로 결정된 경우, 상기 복수의 RF 송신노드로부터 수신된 RF 신호의 신호전달소요시간을 산출하는 단계;를 포함하며,Calculating a signal transfer time of RF signals received from the plurality of RF transmission nodes when the distance measurement model is determined as a round trip time based distance measurement model. 상기 산출하는 단계에서 산출된 신호전달소요시간 및 위치 정보를 이용하여 상기 복수의 RF 송신노드 사이의 거리를 추정하는 것을 특징으로 하는 RF 기반의 실내 위치 추정 방법.RF-based indoor position estimation method, characterized in that for estimating the distance between the plurality of RF transmitting nodes using the signal transmission time and the position information calculated in the calculating step. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 추정하는 단계에서 추정된 위치 정보를 상기 복수의 측위지원수단이 배치된 실내공간의 공간정보, 위치정보, 장애물정보, 실내환경인자 및 거리측정모델 적용 기준정보 중 하나 이상을 포함하는 측위정보가 저장된 측위관리서버로 전송하는 단계; 및The location information estimated in the estimating step includes location information including at least one of spatial information, location information, obstacle information, indoor environment factor, and distance measurement model application reference information of the indoor space in which the plurality of positioning support means are arranged. Transmitting to the stored location management server; And 상기 측위관리서버로부터 현재 위치가 표시된 도면 데이터를 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 기반의 실내 위치 추정 방법.Receiving the drawing data indicating the current location from the positioning management server; RF-based indoor location estimation method further comprising. 측위지원노드 및 복수의 RF 송신노드를 구비한 복수의 측위지원수단이 배치된 실내 공간에서 RF 기반의 실내 위치 추정 장치로서,An RF-based indoor position estimation apparatus in an indoor space in which a plurality of positioning support means including a positioning support node and a plurality of RF transmitting nodes is disposed, 상기 복수의 측위지원수단과 RF 신호를 송수신하는 통신부; 및Communication unit for transmitting and receiving the RF signal with the plurality of positioning support means; And 상기 복수의 측위지원수단으로부터 수신된 측위정보 및 RF 신호에 기초하여 선정된 기준 측위지원수단의 수신신호세기를 측정하는 신호 측정부,A signal measuring unit for measuring the received signal strength of the reference positioning support means selected based on the positioning information and the RF signal received from the plurality of positioning support means; 상기 신호 측정부에서 측정된 수신신호세기 및 해당 실내 공간에 위치한 장애물의 상태에 따라 수신신호세기(RSS) 기반 거리측정모델과, 왕복전달시간(RTT) 기반 거리측정모델 중 어느 하나를 이용하여 상기 기준 측위지원수단에 구비된 복수의 RF 송신노드와 해당 위치 추정 장치 사이의 거리를 산출하는 거리측정부, 및According to the received signal strength measured by the signal measuring unit and the state of the obstacle located in the corresponding indoor space using any one of the received signal strength (RSS) based distance measurement model and the round trip transfer time (RTT) based distance measurement model A distance measuring unit for calculating a distance between the plurality of RF transmitting nodes provided in the reference positioning support unit and the corresponding position estimating apparatus, and 상기 거리 측정부에서 산출된 거리정보를 이용하여 상기 실내 공간에서 해당 위치 추정 장치의 위치를 예측하는 위치 추정부Location estimator for predicting the location of the location estimation apparatus in the indoor space using the distance information calculated by the distance measuring unit 가 구비된 측위 제어부;를 포함하는 RF 기반의 실내 위치 추정 장치.RF-based indoor location estimation apparatus comprising a; positioning control unit provided with. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 측위정보는,The positioning information, 상기 복수의 측위지원수단이 배치된 실내공간의 공간정보, 위치정보, 장애물정보, 실내환경인자 정보 및 거리측정모델 적용 기준정보 중 하나 이상을 포함하며,And at least one of spatial information, location information, obstacle information, indoor environment factor information, and distance measurement model application reference information of the indoor space in which the plurality of positioning support means are disposed. 상기 측위정보를 관리하는 측위관리서버로부터 제공된 것을 특징으로 하는 RF 기반의 실내 위치 추정 장치.RF-based indoor location estimation device, characterized in that provided from the positioning management server for managing the positioning information.
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