KR20100124649A - System and method for measuring location of mobile terminal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 위치 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선신호의 수신세기 값(RSSI: Received Signal Strength Indication)을 이용하여 이동 중인 이동 단말의 위치를 실시간으로 측정할 수 있는 이동 단말의 위치 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a position measuring system and a method thereof, and more particularly, to a mobile terminal capable of measuring the position of a mobile terminal in real time using a received signal strength indication (RSSI) of a radio signal. A position measuring system and method thereof are provided.
최근 편리한 생활을 영위하고자 하는 경향이 증가함에 따라, 사용자들이 본인의 위치를 실시간으로 확인할 수 있는 위치 측정 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. Recently, as the tendency to run a convenient life, there is a growing interest in location measurement technology that allows users to check their location in real time.
사용자들은 일반적으로 적어도 하나 이상의 이동 단말을 소지하고 있으므로, 사용자의 위치 측정은 이동 단말을 이용하여 수행될 수 있다. Since users generally have at least one mobile terminal, location measurement of the user can be performed using the mobile terminal.
이동 단말의 위치 측정은 크게 GPS(Global Positioning System)를 이용한 위치 측정, 이동 통신사에서 제공하고 잇는 측위 서비스를 이용한 위치 측정, 및 RFID(Radio Frequency IDentification) 또는 적외선/초음파를 이용한 위치 측정으로 구분될 수 있다. The location measurement of the mobile terminal can be broadly classified into a location measurement using a global positioning system (GPS), a location measurement using a positioning service provided by a mobile carrier, and a location measurement using a radio frequency identification (RFID) or an infrared / ultrasound wave. have.
GPS를 이용한 위치 측정 기술은 GPS 신호를 받을 수 있는 안테나를 구비한 이동 단말을 통해 GPS 신호를 수신하고, 수신한 GPS 신호를 기반으로 사용자의 현재 위치를 연산하여 이동 단말의 화면에 표시한다. 이 경우, 이동 단말은 사전에 제작되어 있는 지도에 사용자의 위치를 표시할 수 있다. Position measurement technology using GPS receives a GPS signal through a mobile terminal having an antenna capable of receiving a GPS signal, calculates the current position of the user based on the received GPS signal and displays it on the screen of the mobile terminal. In this case, the mobile terminal can display the location of the user on a map prepared in advance.
이동 통신사에서 제공하고 있는 측위 서비스를 이용한 위치 측정은 사용자(즉, 이동 통신사에서 제공하는 측위 서비스에 가입한 가입자)가 어떠한 기지국과 연결되어있는지 판단 후, 해당 기지국의 서비스 지역 안에 위치하고 있다는 정보를 사용자에게 제공한다. The location measurement using the positioning service provided by the mobile carrier determines that the user (that is, the subscriber subscribed to the positioning service provided by the mobile carrier) is connected to the base station and determines that the base station is located in the service area of the base station. To provide.
RFID 또는 적외선/초음파를 이용한 위치 측정 기술은 3개 이상의 액세스 포인트(AP: Access Point)에서 발산된 무선신호 또는 적외선/초음파를 이용하여 사용자의 현재 위치를 측정한다. The position measuring technology using RFID or infrared / ultrasound measures a user's current position by using infrared or ultrasonic waves or wireless signals emitted from three or more access points (APs).
그러나, GPS를 이용한 위치 측정 기술은 GPS 신호가 도달할 수 없는 지역(예를 들어, 실내 지역 또는 건물밀집지역)에서는 사용자의 위치 측정이 불가능하다는 단점이 있다. 또한, 이동 통신사에서 제공하는 측위 서비스를 이용한 위치 측정은 기지국의 서비스 지역이 매우 광범위(수백 미터 ~ 수 킬로미터)하여 사용자의 위치를 수 미터 이내로 추정하는 것이 힘들다는 단점이 있다. 그리고, RFID를 이용한 위치 측정 기술의 경우, 다수의 RFID 리더(reader)를 측위 영역에 설치해야 하므로 경제적으로 바람직하지 못하고, 적외선/초음파를 이용한 위치 측정 기술의 경우, 비가시신호(non line of sight signal) 환경에서는 사용이 불가능하다는 단점으로 인해 일반적인 실내 사무 환경에서의 위치 측정에는 적합하지 않다. However, the position measuring technique using GPS has a disadvantage in that the position measurement of the user is impossible in an area (eg, an indoor area or a dense building area) where the GPS signal cannot reach. In addition, the location measurement using the positioning service provided by the mobile carrier has a disadvantage that it is difficult to estimate the location of the user within a few meters because the service area of the base station is very wide (hundreds of meters to several kilometers). In addition, in the case of the position measuring technology using RFID, it is economically undesirable because a plurality of RFID readers must be installed in the positioning area, and in the case of the position measuring technology using infrared / ultrasound, a non line of sight signal) It is not suitable for location measurement in general indoor office environment due to the disadvantage that it cannot be used in environment.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 실내 영역에서 이동하는 이동 단말의 위치를 정확하게 측정할 수 있는 위치 측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a position measuring system and a method for accurately measuring the position of a mobile terminal moving in the indoor area.
또한, 본 발명은 이동 단말을 소지한 사용자가 자신이 위치하는 지역을 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 위치 측정 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a location measurement system that allows a user having a mobile terminal to check in real time the area where he is located.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 이동 단말의 위치 측정 방법으로서, 복수의 액세스 포인트로부터 상기 이동 단말로 전송된 복수의 무선신호의 수신세기 값을 측정하는 단계; 확장 칼만 필터를 이용하여, 제1 시점(time point)에서의 상기 복수의 무선 신호의 수신세기 값으로부터 상기 제1 시점에서의 상기 이동 단말의 제1 위치를 연산하는 단계; 및 파티클 필터를 이용하여, 상기 제1 시점에서의 상기 이동 단말의 위치 및 제2 시점에서 수신된 상기 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 상기 제2 시점에서의 상기 이동 단말의 제2 위치를 연산하는 단계를 포함하는 이동 단말의 위치 측정 방법이 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, a method for measuring the position of a mobile terminal, comprising the steps of: measuring the received strength value of a plurality of radio signals transmitted from the plurality of access points to the mobile terminal; Calculating a first position of the mobile terminal at the first time point using an extended Kalman filter, from received strength values of the plurality of radio signals at a first time point; And calculating a second position of the mobile terminal at the second time point by using a particle filter, from positions of the mobile terminal at the first time point and reception intensity values of the plurality of radio signals received at the second time point. A location measuring method of a mobile terminal is provided.
이 경우, 이동 단말의 위치 측정 방법은 상기 파티클 필터를 이용하여 상기 제2 시점에서의 상기 이동 단말의 위치 및 제3 시점에서 수신된 상기 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 상기 제3 시점에서의 상기 이동 단말의 제3 위치를 연 산하는 단계를 더 포함할 수 있다. In this case, the method for measuring the position of the mobile terminal is performed at the third time point from the position of the mobile terminal at the second time point and the reception intensity values of the plurality of radio signals received at the third time point using the particle filter. The method may further include calculating a third position of the mobile terminal.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 복수의 액세스 포인트를 포함하는 이동 단말의 위치 측정 시스템으로서, 확장 칼만 필터를 이용하여, 제1 시점에서 상기 복수의 액세스 포인트에서 상기 이동 단말로 전송된 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 상기 제1 시점에서의 상기 이동 단말의 제1 위치를 연산하는 제1 위치 연산부; 및 파티클 필터를 이용하여, 상기 제1 시점에서의 상기 이동 단말의 위치 및 제2 시점에서 상기 복수의 액세스 포인트에서 상기 이동 단말로 전송된 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 상기 제2 시점에서의 상기 이동 단말의 제2 위치를 연산하는 제2 위치 연산부를 포함하는 이동 단말의 위치 측정 시스템이 제공된다. In addition, according to another embodiment of the present invention, a position measurement system of a mobile terminal including a plurality of access points, using an extended Kalman filter, transmitted from the plurality of access points to the mobile terminal at a first time point A first position calculator configured to calculate a first position of the mobile terminal at the first time point from received intensity values of a plurality of radio signals; And using a particle filter, from the position of the mobile terminal at the first time point and the reception intensity values of the plurality of radio signals transmitted from the plurality of access points to the mobile terminal at the second time point, at the second time point. A position measuring system of a mobile terminal is provided that includes a second position calculator for calculating a second position of the mobile terminal.
본 발명에 따르면, 실내 영역에서 이동하는 이동 단말의 위치를 정확하게 측정할 수 있다. According to the present invention, it is possible to accurately measure the position of the mobile terminal moving in the indoor area.
또한, 본 발명에 따르면, 이동 단말을 소지한 사용자가 자신이 위치하는 지역을 실시간으로 확인할 수 있다. In addition, according to the present invention, a user having a mobile terminal can check in real time the area where he is located.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다. 이하, 도 1을 참고하여 각 단계별로 수행되는 과정을 상세히 설명하기로 한다. 1 is a flowchart illustrating a method for measuring a location of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process performed in each step will be described in detail with reference to FIG. 1.
먼저, 단계(S110)에서는 복수의 액세스 포인트(AP: Access Point)에서 이동 단말로 전송된 복수의 무선신호의 수신세기 값을 측정한다. First, in step S110, reception strength values of a plurality of radio signals transmitted from a plurality of access points (APs) to a mobile terminal are measured.
이 경우, 이동 단말 건물 내부에서 이동하는 것일 수 있다. In this case, the mobile terminal may move inside the building.
일반적으로, 공간상에서 전송되는 무선신호의 세기(strength)는 전송 거리에 비례하여 감소하므로, 측정된 무선신호의 수신세기(즉, RSSI(Received Signal Strength Indication)) 값은 이동 단말과 복수의 AP간의 거리를 추정하는데 사용된다. 이 때, 이동 단말의 위치를 측정하기 위해서는 무선신호를 전송하는 AP가 적어도 3개 이상 존재하여야 한다. In general, since the strength of the radio signal transmitted in space decreases in proportion to the transmission distance, the received signal strength (ie, received signal strength indication (RSSI)) value of the measured radio signal is determined between the mobile terminal and the plurality of APs. Used to estimate distance. At this time, in order to measure the position of the mobile terminal, at least three APs for transmitting a radio signal should exist.
이하, 도 2를 참고하여 3개의 AP에서 이동 단말로 전송된 무선신호를 이용하여 이동 단말의 위치를 측정하는 개념을 설명하기로 한다. Hereinafter, referring to FIG. 2, a concept of measuring the position of the mobile terminal using a radio signal transmitted from the three APs to the mobile terminal will be described.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라, 3개의 AP에서 전송된 무선신호의 RSSI 값을 이용하여 이동 단말의 위치를 연산하는 개념을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a concept of calculating a location of a mobile terminal using RSSI values of radio signals transmitted from three APs according to an embodiment of the present invention.
3개의 AP(210 내지 230)에서 이동 단말로 전송된 3개의 무선신호의 RSSI 값이 측정되면, 각각의 AP를 중심으로, 이동 단말이 존재하는 것으로 추정되는 위치를 나타내는 가상 곡선을 그릴 수 있다. 이 경우, 이동 단말은 3개의 가상 곡선이 교차하는 교점 상에 위치하게 된다. When the RSSI values of the three radio signals transmitted from the three
즉, AP1(210) 내지 AP3(230)가 제1 무선신호 내지 제3 무선신호를 이동 단말로 각각 전송하는 경우, AP1(210)을 중심으로 하는 제1 가상 곡선(211), AP2(220)을 중심으로 하는 제2 가상 곡선(221) 및 AP3(230)을 중심으로 하는 제3 가상 곡선(231)이 생성될 수 있다. 이 경우, 제1 곡선(211) 내지 제3 곡선(231)이 교차하는 지점(Position)에 이동 단말이 위치하는 것으로 추정할 수 있다. That is, when the
도 2에서는 3개의 AP(210 내지 230)에서 전송된 무선신호에 기초하여 이동 단말의 위치를 측정하는 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 무선신호를 전송하는 AP의 개수가 3개 이상이 될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. AP의 개수가 많아질수록 이동 단말의 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다. In FIG. 2, the location of the mobile terminal is measured based on radio signals transmitted from three
본 발명의 일실시예에 따르면, AP와 이동 단말간의 거리는 하기 수학식 1과 같이 표현되는 경로 손실 모델을 이용하여 연산될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the distance between the AP and the mobile terminal may be calculated using a path loss model represented by Equation 1 below.
여기서, 는 i번째 AP와 이동 단말간의 거리, 은 환경 요인에 따른 변수, 는 i번째 AP에서 전송된 무선신호의 송신세기, 는 i번째 AP에서 전송된 무선신호의 수신세기, 는 i번째 AP에 구비된 송신 안테나의 안테나 이득, 는 이동 단말에 구비된 수신 안테나의 안테나 이득, 는 이동 단말이 위치한 지역의 구조물에 따르는 표준편차 값, 는 i번째 AP에서 전송된 무선신호의 파장을 각각 의미한다. here, Is the distance between the i-th AP and the mobile terminal, Is a variable based on environmental factors, Is the transmission strength of the radio signal transmitted from the i th AP, Is the reception strength of the radio signal transmitted from the i th AP, Is the antenna gain of the transmit antenna provided in the i th AP, Is the antenna gain of the receiving antenna provided in the mobile terminal, Is the standard deviation value according to the structure of the area where the mobile terminal is located, Denotes the wavelength of the radio signal transmitted from the i-th AP.
이 경우, 은 2 이상 5 이하의 자연수인 것이 바람직하고, 는 3dB 이상 20dB 이하의 실수인 것이 바람직하다. in this case, It is preferable that it is natural number of 2 or more and 5 or less, Is preferably a real number of 3 dB or more and 20 dB or less.
수학식 1을 이용한 AP와 이동 단말간의 거리의 연산은 아래에서 설명하는 단계(S120)에서 수행될 수 있다. The calculation of the distance between the AP and the mobile terminal using Equation 1 may be performed in step S120 described below.
다시, 도 1을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. Again, a method of measuring a position of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.
단계(S120)에서는 확장 칼만 필터(EMK: Extended Kalman Filter)를 이용하여, 제1 시점(time point)에서의 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 제1 시점에서의 이동 단말의 제1 위치를 연산하고, 단계(S130)에서는 파티클 필터(Particle Filter)를 이용하여, 상기 제1 시점에서의 상기 이동 단말의 위치 및 제2 시점에서 수신된 상기 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 상기 제2 시점에서의 상기 이동 단말의 제2 위치를 연산한다. 또한, 단계(S140)에서는 파티클 필터를 이용하여 제2 시점에서의 이동 단말의 위치 및 제3 시점에서 수신된 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 제3 시점에서의 이동 단말의 제3 위치를 연산한다. In operation S120, an extended Kalman Filter (EMK) is used to calculate a first position of a mobile terminal at a first time point based on received strength values of a plurality of radio signals at a first time point. In operation S130, a particle filter may be used to determine the location of the mobile terminal at the first time point and the reception strength values of the plurality of radio signals received at the second time point at the second time point. Compute a second position of the mobile terminal. In operation S140, the third position of the mobile terminal at the third time point is calculated based on the position of the mobile terminal at the second time point and the reception intensity values of the plurality of radio signals received at the third time point using a particle filter. do.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 방법은 확장 칼만 필터를 이용하여 이동 단말의 초기 위치를 측정하고, 이동 단말의 초기 위치가 측정된 이후에는 파티클 필터를 이용하여 이동 단말의 위치를 측정한다. That is, the method for measuring the position of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention measures an initial position of the mobile terminal using an extended Kalman filter, and after the initial position of the mobile terminal is measured, uses a particle filter of the mobile terminal. Measure the position.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참고하여 단계(S120)에서 수행되는 이동 단말의 위치 측정에 대해 설명하고, 도 5를 참고하여 단계(S130) 및 단계(S140)에서 수행되는 이동 단말의 위치 측정에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the position measurement of the mobile terminal performed in step S120 will be described with reference to FIGS. 3 and 4, and the position measurement of the mobile terminal performed in steps S130 and S140 will be described with reference to FIG. 5. This will be explained.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라서, 제1 시점에서의 이동 단말의 위치를 측정하기 위한 확장 칼만 필터의 필터링 알고리즘을 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a filtering algorithm of an extended Kalman filter for measuring the position of a mobile terminal at a first time point according to an embodiment of the present invention.
시변 이산 시스템(Time-variant Discrete System)에서 칼만 필터의 기본 식은 하기의 수학식 2와 같이 표현되는 상태 방정식(state equation) 및 하기의 수학식 3과 같이 표현되는 관측 방정식(observation equation)으로서 정의된다. In the time-variant discrete system, the basic equation of the Kalman filter is defined as a state equation represented by
여기서, 는 t시점에서의 이동 단말의 위치(즉, 이동 단말의 2차원 위치 좌표 값(x, y)의 집합 행렬, 이하 상태값이라고 한다), 는 t시점에서의 복수의 AP와 이동 단말 간의 복수의 거리 값의 집합 행렬(이하, 관측값이라고 한다)을 의미한다. 관측값 에 포함되는 복수의 거리 값은 t시점에서 수신된 복수의 무선신호의 RSSI 값을 이용하여 상기의 수학식 1에 따라 연산될 수 있다. here, Is the position of the mobile terminal at time t (i.e., a set matrix of two-dimensional position coordinate values (x, y) of the mobile terminal, hereinafter referred to as a state value), Denotes a set matrix (hereinafter, referred to as an observation value) of a plurality of distance values between a plurality of APs and a mobile terminal at time t. Observation The plurality of distance values included in may be calculated according to Equation 1 using RSSI values of the plurality of radio signals received at time t.
또한, 는 t시점에서 t+1시점으로 시스템의 상태를 전이시켜주는 시간 전이 행렬, 는 t시점에서의 선형화 변환 계수 행렬, 는 상태 잡음, 는 관측 잡음을 각각 의미한다. Also, Is a time transition matrix that transitions the state of the system from time t to time t + 1, Is the linearized transform coefficient matrix at time t, State noise, Denotes the observed noise, respectively.
상태 잡음 과 관측 잡음 은 서로 상관성이 없는 독립적인 잡음으로서, 상태 잡음은 평균이 0이고, 분산이 Q인 가우시안 분포로 모델링될 수 있고, 관측 잡음 은 평균이 0이고 분산이 R인 가우시안 분포로 모델링될 수 있다. State noise And observed noise Are independent noises that are not correlated with each other. Can be modeled as a Gaussian distribution with mean zero, variance Q, and observed noise Can be modeled as a Gaussian distribution with a mean of 0 and a variance of R.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 방법은 수학식 2와 같은 상태 방정식 및 관측 방정식에 기초하여 이동 단말의 초기 위치를 연산한다. That is, the method for measuring the position of the mobile terminal according to an embodiment of the present invention calculates the initial position of the mobile terminal based on the state equation and the observation equation as shown in Equation (2).
칼만 필터의 필터링 과정은 예측(estimation) 단계와 업데이트(update) 단계의 2단계로 구분될 수 있다. The filtering process of the Kalman filter can be divided into two stages: a prediction stage and an update stage.
먼저, 예측 단계에서는 이전 시점에서의 상태값을 이용하여 현재 시점에서의 상태값을 예측한다. 또한, 예측 단계에서는 이전 시점의 진행 잡음의 분산을 이용 하여 현재 시점에서의 진행 잡음의 분산을 예측하고, 예측된 진행 잡음의 분산 및 관측 잡음의 분산을 이용하여 현재 시점에서의 칼만 이득을 연산한다. 이는 하기 수학식 4 내지 수학식 6과 같이 표현될 수 있다. First, in the prediction step, the state value at the present time is predicted using the state value at the previous time. In addition, the prediction step estimates the variance of the traveling noise at the current time using the variance of the moving noise of the previous time, and calculates the Kalman gain at the current time using the variance of the predicted moving noise and the variance of the observed noise. . This may be expressed as Equation 4 to Equation 6 below.
여기서, 는 t시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t+1시점에서의 상태값, 는 t시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t시점에서의 상태값, 는 t시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t+1시점에서의 진행 잡음의 분산, 는 t+1시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t+1시점에서의 관측 잡음의 분산, 는 t시점에서의 상태 잡음의 분산, 는 t+1시점에서의 칼만 이득, 는 t+1시점에서의 관측 잡음의 분산, 윗첨자 T는 트랜스포즈(transpose)를 각각 의미한다. 이 때, t시점은 이전 시점을, t+1시점은 현재 시점을 각각 의미한다. here, Is the state value at time t + 1 predicted using the variable values at time t, Is the state value at time t predicted using the variable values at time t, Is the variance of the running noise at time t + 1 predicted using the variable values at time t, Is the variance of the observed noise at time t + 1 predicted using the variable values at time t + 1, Is the variance of state noise at time t, Is the Kalman gain at time t + 1, Is the variance of the observed noise at time t + 1, and the superscript T means transpose. In this case, time t means a previous time point and time t + 1 means a current time point.
다음으로, 업데이트 단계에서는 현재 시점에서 획득된 관측값과 앞서 예측된 상태값간의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 예측된 상태값에 반영하여 최종적으로 현재 시점에서의 상태값을 연산한다. Next, in the updating step, a difference value between the observed value obtained at the present time point and the previously predicted state value is obtained, and the state value at the present time point is finally calculated by reflecting the difference value in the predicted state value.
또한, 업데이트 단계에서는 다음 시점에서의 상태값의 예측을 위해 관측 잡음의 분산도 업데이트 한다. In addition, the update step updates the variance of the observed noise to predict the state value at the next time point.
업데이트 단계에서 수행되는 상태값의 연산 및 관측 잡음의 분산의 업데이트는 하기 수학식 7 및 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.The calculation of the state value and the update of the variance of the observed noise performed in the updating step may be expressed as in Equations 7 and 8 below.
여기서, 는 최종적으로 연산된 현재 시점에서의 상태값, 는 현재 시점에서의 칼만 이득 값, 는 현재 시점에서의 관측값, 는 업데이트된 관측 잡음의 분산, 는 단위 행렬을 각각 의미한다. 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 관측값 에 포함되는 복수의 거리 값은 t+1시점에서 수신된 복수의 무선신호의 RSSI 값을 이용하여 상기의 수학식 1에 따라 연산될 수 있다. here, Is the state value at the current point in time, Is the Kalman gain at this point, Is the observation at the present time, Is the updated variance of observed noise, Denotes an identity matrix, respectively. As previously explained, the observations The plurality of distance values included in may be calculated according to Equation 1 using RSSI values of the plurality of radio signals received at time t + 1.
이후, 예측 단계와 업데이트 단계가 반복적으로 수행되어 재귀적(recursive)으로 상태값이 연산된다. Thereafter, the prediction step and the update step are repeatedly performed to calculate the state value recursively.
확장 칼만 필터는 상기에서 설명한 칼만 필터를 비선형 시스템에서 사용하기 위해, 비선형 시스템을 정의하는 비선형 식을 테일러 급수(Taylor-series)로 변형하고, 테일러 급수로 변형된 식들에 대해 상기의 수학식 2 내지 수학식 8을 적용하여 상태값을 추정하는 필터이다. The Extended Kalman Filter transforms the nonlinear equations defining the nonlinear system into Taylor-series for use of the Kalman Filter described above in a nonlinear system, and the
앞서 살펴본 바와 같이, 확장 칼만 필터링은 현재 시점에서 예측된 상태값과 현재 시점에서 관측값을 이용하여 현재 시점에서의 최종적인 상태값을 연산하는데, 만약 현재 시점에서 입력되는 관측값에 잡음이 많이 포함된다면, 관측값에 대해 확장 칼만 필터링을 적용한다 하더라도 잡음의 영향이 크게 남게 되어, 최종적으로 연산된 상태값에 큰 오차가 발생하게 된다. As described above, Extended Kalman filtering calculates the final state value at the present time by using the state value predicted at the present time and the observation at the present time. If the extended Kalman filtering is applied to the observed values, the influence of noise remains large, resulting in a large error in the finally calculated state value.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 시스템은 확장 칼만 필터를 일부 변형한 변형된 확장 칼만 필터(이하, Robust 확장 칼만 필터(Robust EKF)라 칭하기로 한다)를 이용하여 필터링을 수행함으로써, 최종적으로 연산된 상태값에서 발생하는 오차를 줄일 수 있게 된다. Accordingly, the position measurement system of the mobile terminal according to an embodiment of the present invention performs filtering using a modified extended Kalman filter (hereinafter, referred to as a Robust Extended Kalman Filter (Robust EKF)). By doing so, it is possible to reduce the error occurring in the finally calculated state value.
도 3을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 확장 칼만 필터링을 상세히 설명하면 아래와 같다. Referring to Figure 3, the extended Kalman filtering according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
먼저, 단계(S121)에서는 현재 시점에서의 가중치(weight) 및 칼만 이득 값 을 연산한다. First, in step S121, the weight at the present time And Kalman gain values Calculate
가중치는 상태값 연산 시 발생하는 오차를 줄이기 위해 칼만 이득 값에 반영하는 값이다. The weight is a value that is reflected in the Kalman gain value in order to reduce the error in calculating the state value.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S121)에서는 이전 시점에서 수신된 복수의 무선신호의 수신세기(RSSI) 값으로부터 획득된 이전 시점의 관측값에 포함된 잡음의 정도에 따라 현재 시점에서의 가중치를 결정하고, 결정된 현재 시점에서의 가중치를 반영하여 현재 시점에서의 칼만 이득 값을 연산한다. 이 때, 현재 시점에서의 가중치는 이전 시점의 관측값에 포함된 잡음에 반비례하도록 결정될 수 있다. That is, according to an embodiment of the present invention, in step S121, the current time point according to the degree of noise included in the observed value of the previous time point obtained from the reception strength (RSSI) values of the plurality of radio signals received at the previous time point. Determine the weight at and calculate the Kalman gain value at the current time by reflecting the determined weight at the current time. At this time, the weight at the current time may be determined to be inversely proportional to the noise included in the observation value of the previous time.
일례로서, 가중치 및 가중치가 반영된 칼만 이득 값은 하기 수학식 9 및 수학식 10과 같이 표현될 수 있다. As an example, the Kalman gain value reflecting the weight and the weight may be expressed as in Equations 9 and 10 below.
여기서, 는 현재 시점에서의 가중치를 의미한다. here, Denotes a weight at the present time.
수학식 9 및 수학식 10을 참고하면, 관측값 에 포함된 잡음이 적은 경우, 수학식 10의 분모 값이 작아져서, 가중치 의 값이 커지게 되고, 이에 따라, 칼만 이득 값 역시 커지게 된다. 반대로, 관측값 에 포함된 잡음이 큰 경우, 수학식 10의 분모 값이 커져서, 가중치 의 값이 작아지게 되고, 이에 따라, 칼만 이득 값 역시 작아지게 된다. Referring to Equations 9 and 10, the observation value When the noise included in the denominator is small, the denominator value of Equation 10 becomes small, so that the weight The value of becomes large, and accordingly, the Kalman gain value. It also becomes large. Conversely, observations When the noise included in the signal is large, the denominator value in Equation 10 becomes large, resulting in a weight. The value of becomes small and accordingly, the Kalman gain value Too small.
초기 단계에서, 이전 시점의 관측 잡음의 분산 및 가중치 는 임의의 값을 가질 수 있다. 일례로서, 가중치 의 초기값은 1인 것이 바람직하다. In the early stages, the variance of the observed noise from earlier time points And weights May have any value. As an example, weights It is preferable that the initial value of is 1.
이 후, 단계(S122)에서는 상기의 수학식 9에 따라 연산된 칼만 이득 값 을 이용하여, 상태값 을 업데이트하여 최종적으로 현재 시점에서의 이동 단말의 상태값 을 연산한다. 상태값 은 상기의 수학식 7에 따라 연산될 수 있다. 이 경우, 현재 시점에서의 관측값 는 현재 시점에서 수신된 복수의 무선신호의 RSSI 값을 이용하여 상기의 수학식 1에 따라 연산된 값이다. 또한, 상태값 은 아래에서 설명할 단계(S130)의 입력값이 된다. Thereafter, in step S122, the Kalman gain value calculated according to Equation 9 above. State value To update the status value of the mobile terminal at the present time Calculate Status value May be calculated according to Equation 7 above. In this case, the observation at the present time Is a value calculated according to Equation 1 using RSSI values of the plurality of radio signals received at the present time. Also, status value Is the input value of step S130 to be described below.
앞서 설명한 바와 같이, 상태값 은 이전 시점에서 연산된 상태값 를 이용하여 예측될 수 있는데, 초기 단계에서, 상태값 이 존재하지 않으므로, 상태값 은 예측될 수 없다. 따라서, 초기 단계에서의 상태값 은 임의의 값을 가질 수 있다.As previously explained, the state value Is the state value computed from the previous point It can be predicted using Since this does not exist, the state value Cannot be predicted. Thus, the state value at the initial stage May have any value.
단계(S123)에서는 관측 잡음의 분산 을 업데이트하여 다음 시점에서의 상태값 측정에 사용될 관측 잡음의 분산 을 연산한다. In step S123, dispersion of the observed noise To update the variance of the observed noise to be used to measure the state value at Calculate
마지막으로, 단계(S124)에서는 상태값 및 관측 잡음의 분산 을 이용하여 다음 시점에서의 상태값 의 연산에 이용될 상태값 및 관측 잡음의 분산 을 예측한다. 예측된 상태값 및 관측 잡음의 분산 은 단계(S121)의 입력값이 되고, 이에 따라, 이동 단말의 상태값이 재귀적으로 연산된다. Finally, in step S124, the state value And variance of observed noise Status value at the next time using State value to be used for operation of And variance of observed noise To predict. Expected state value And variance of observed noise Is the input value of step S121, whereby the state value of the mobile terminal is recursively calculated.
본 발명의 일실시예에 따르면, 이동 단말의 초기 위치(즉, 제1 시점에서의 이동 단말의 제1 위치)를 연산하기 위한 단계(S121) 내지 단계(S124)는 1회만 수행될 수 있고, 복수 회가 수행될 수도 있다. 단계(S121) 내지 단계(S124)가 복수 회 수행되는 경우, 이동 단말의 초기 위치는 최종적으로 수행된 시점에서의 단계(S122)의 출력값이 된다. According to an embodiment of the present invention, steps S121 to S124 for calculating the initial position of the mobile terminal (ie, the first position of the mobile terminal at the first time point) may be performed only once. Plural times may be performed. When the steps S121 to S124 are performed a plurality of times, the initial position of the mobile terminal becomes the output value of the step S122 at the time when it is finally performed.
도 4는 Robust 확장 칼만 필터와 일반적인 확장 칼만 필터의 성능을 비교 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for comparing the performance of the Robust extended Kalman filter and the general extended Kalman filter.
도 4에서는 시간의 변화에 따른 거리 오차(Distance Error)의 변화를 그래프로 도시하고 있다. 도 4를 참고하면, 일반적인 확장 칼만 필터를 이용하여 이동 단말의 위치를 측정하는 경우 보다 Robust 확장 칼만 필터를 이용하는 경우, 측정된 위치의 거리 오차가 더욱 현저히 줄어든다는 사실을 확인할 수 있다. In FIG. 4, a change in distance error with time is shown graphically. Referring to FIG. 4, it can be seen that the distance error of the measured position is further reduced when using the Robust Extended Kalman Filter than when measuring the position of the mobile terminal using the general Extended Kalman Filter.
다시 도 1을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 방법에 대해 설명하기로 한다. Referring to FIG. 1 again, a method of measuring a position of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention will be described.
단계(S130)에서는 파티클 필터(PF: Particle Filter)를 이용하여, 제1 시점에서의 이동 단말의 위치 및 제2 시점에서 수신된 복수의 무선신호의 수신세기(RSSI) 값으로부터 제2 시점에서의 이동 단말의 제2 위치를 연산한다. 이후, 단 계(S140)에서는 파티클 필터를 이용하여, 제2 시점에서의 이동 단말의 위치 및 제3 시점에서 수신된 복수의 무선신호의 수신세기(RSSI) 값으로부터 제3 시점에서의 이동 단말의 제3 위치를 연산한다.In operation S130, a particle filter (PF) is used to determine the position of the mobile terminal at the first time point and the reception strength (RSSI) values of the plurality of radio signals received at the second time point. Compute the second position of the mobile terminal. Subsequently, in step S140, a particle filter is used to determine the mobile terminal at the third time point from the position of the mobile terminal at the second time point and the reception strength (RSSI) values of the plurality of radio signals received at the third time point. Compute the third position.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 방법은 확장 칼만 필터를 이용하여 이동 단말의 초기 위치를 연산하고, 이 후 단계에서는 파티클 필터를 이용하여 이동 단말의 위치를 연산한다. That is, in the method for measuring the position of the mobile terminal according to an embodiment of the present invention, the initial position of the mobile terminal is calculated using the extended Kalman filter, and in the subsequent step, the position of the mobile terminal is calculated using the particle filter.
이하에서는 도 5를 참고하여, 단계(S130) 및 단계(S140)에서 수행되는 이동 단말의 위치 측정에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 5, location measurement of the mobile terminal performed in steps S130 and S140 will be described.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라서, 제1 시점 이후의 시점에서 이동 단말의 위치를 측정하기 위한 파티클 필터의 필터링 알고리즘을 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a filtering algorithm of a particle filter for measuring a position of a mobile terminal at a time after the first time point according to an embodiment of the present invention.
파티클 필터는 비선형/비정규 분포의 오차 특성을 갖는 시스템에서 주로 사용되는 필터로서, 비정규 분포의 오차가 발생한 경우에도 오차의 확률 분포에 대한 정보를 근사적으로 제공할 수 있다. The particle filter is a filter mainly used in a system having an error characteristic of a nonlinear / nonnormal distribution, and may provide information about a probability distribution of an error even when an error of the nonnormal distribution occurs.
파티클 필터에 있어서, 이동 단말의 상태값 및 관측값은 하기의 수학식 11 및 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다. In the particle filter, the state value and the observed value of the mobile terminal may be represented by Equations 11 and 12 below.
여기서, 는 t+1시점(즉, 현재 시점)에서의 이동 단말의 상태값, 는 t시점(즉, 이전 시점)에서의 이동 단말의 상태값, 는 t+1시점에서의 이동 단말의 x축 위치, 는 t+1시점에서의 이동 단말의 x축 속도, 는 t+1시점에서의 이동 단말의 x축 가속도 는 t+1시점에서의 이동 단말의 y축 위치, 는 t+1시점에서의 이동 단말의 y축 속도, 는 t+1시점에서의 이동 단말의 y축 가속도, 는 관측 시간 간격, 는 t+1시점에서의 이동 단말의 관측값, 는 비선형 함수를 각각 의미한다. 이 때, 관측값 은 t+1시점에서 수신된 복수의 무선신호의 RSSI 값을 포함한다. here, Is the state value of the mobile terminal at time t + 1 (ie, current time point), Is the state value of the mobile terminal at time t (ie, the previous time), Is the x-axis position of the mobile terminal at time t + 1, Is the x-axis velocity of the mobile terminal at time t + 1, Is the x-axis acceleration of the mobile terminal at time t + 1 Is the y-axis position of the mobile terminal at time t + 1, Is the y-axis velocity of the mobile terminal at time t + 1, Is the y-axis acceleration of the mobile terminal at time t + 1, Is the observation time interval, Is the observed value of the mobile terminal at time t + 1, Are nonlinear functions, respectively. At this time, the observed value Includes RSSI values of the plurality of radio signals received at time t + 1.
또한, 는 하기의 수학식 13과 같이 표현된다. Also, Is expressed by Equation 13 below.
여기서, 는 시간 간격에 동작하는 시간 상수를 의미한다. here, Denotes a time constant operating at time intervals.
이를 참고하여 파티클 필터에서 수행되는 필터링 동작을 상세히 설명하면 아래와 같다. Referring to this, the filtering operation performed in the particle filter is described in detail as follows.
먼저, 단계(S131)에서는 아래에서 설명하는 단계(S132)에서 생성되는 복수의 파티클 각각에 적용될 가중치를 초기화한다. First, in step S131, weights to be applied to each of a plurality of particles generated in step S132 described below are initialized.
일례로, 복수의 가중치들은 로 초기화될 수 있다. 파티클 필터는 재귀적(recursive)으로 이동 단말의 위치를 추정하므로, 단계(S131)은 파티클 필터를 이용하여 최초로 이동 단말의 위치를 연산하는 경우에만 수행된다. In one example, the plurality of weights Can be initialized to Since the particle filter estimates the position of the mobile terminal recursively, step S131 is performed only when the position of the mobile terminal is first calculated using the particle filter.
단계(S132)에서는 단계(S120)로부터 출력된 이동 단말의 초기 위치에 기초하여 복수의 파티클들을 생성한다. In step S132, a plurality of particles are generated based on the initial position of the mobile terminal output from step S120.
일례로, 복수의 파티클들의 위치는 이동 단말의 초기 위치를 평균으로 하는 정규분포의 확률 분포에 따라 결정될 수 있다. For example, the positions of the plurality of particles may be determined according to a probability distribution of a normal distribution that averages an initial position of the mobile terminal.
단계(S133)에서는 상기의 수학식 12를 이용하여 현재 시점에서의 이동 단말의 위치, 즉 상태값 을 예측한다. 파티클 필터를 이용하여 이동 단말의 위 치를 최초로 연산하는 경우, 상태값 은 단계(S120)에서 출력된 이동 단말의 상태값으로부터 연산된다.In step S133, the position of the mobile terminal at the present time, that is, the state value, using Equation 12 described above. To predict. State value when the position of the mobile terminal is first calculated using the particle filter Is calculated from the state value of the mobile terminal output in step S120.
단계(S134)에서는 단계(S133)에서 연산된 상태값 및 이전 시점에서의 가중치를 이용하여 현재 시점에서의 가중치를 연산한다. 이는 하기의 수학식 14와 같이 표현될 수 있다. In step S134, the state value calculated in step S133. And calculate the weight at the current time using the weight at the previous time. This may be expressed as in Equation 14 below.
여기서, 는 현재 시점에서 j번째 파티클에 적용되는 가중치, 는 이전 시점에서 j 번째 파티클에 적용되는 가중치, 는 t+1시점까지의 관측값(즉, 내지 ), 는 조건부 확률 밀도 함수를 각각 의미한다. 이 때, 조건부 밀도 함수 는 하기의 수학식 15과 같이 표현될 수 있다. here, Is the weight applied to the jth particle at this time, Is the weight applied to the j th particle at the previous point, Is an observation up to the point t + 1 (that is, To ), Denotes each conditional probability density function. Conditional density function May be expressed as in Equation 15 below.
여기서, 는 정규화 상수(normalizing constant), 는 j번째 파티클의 사후 확률을 각각 의미한다. here, Is a normalizing constant, Denotes the posterior probability of the j th particle, respectively.
단계(S135)에서는 복수의 파티클의 위치값에 단계(S134)에서 연산된 가중치를 곱하고, 이에 대해 평균을 취하여 최종적으로 현재 시점에서의 이동 단말의 상태값 을 연산한다. In step S135, the position values of the plurality of particles are multiplied by the weights calculated in step S134, averaged, and finally the state values of the mobile terminal at the present time. Calculate
단계(S134)에서 연산된 가중치 및 단계(S135)에서 연산된 상태값 은 단계(S132)의 입력값이 된다. Weight calculated in step S134 And the state value calculated in step S135. Becomes the input value of step S132.
다시 도 1을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 장치에 대해 설명하기로 한다. Referring to FIG. 1 again, a position measuring apparatus of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention will be described.
단계(S140)에서는 파티클 필터를 이용하여 제2 시점에서의 상기 이동 단말의 위치 및 제3 시점에서 수신된 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 제3 시점에 서의 이동 단말의 제3 위치를 연산한다. In step S140, a third position of the mobile terminal at the third time point is calculated from the position of the mobile terminal at the second time point and the reception intensity values of the plurality of radio signals received at the third time point using a particle filter. do.
즉, 이동 단말의 초기 위치(즉, 이동 단말의 제1 위치)가 연산된 이후, 이동 단말의 위치 측정 장치는 파티클 필터링을 통해 이동 단말의 위치를 실시간으로 측정한다. That is, after the initial position of the mobile terminal (ie, the first position of the mobile terminal) is calculated, the position measuring apparatus of the mobile terminal measures the position of the mobile terminal in real time through particle filtering.
단계(S140)에서 수행되는 동작은 앞서 설명한 단계(S130)과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. Since the operation performed in step S140 is the same as in step S130 described above, a description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer means to be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Examples of program instructions such as magneto-optical, ROM, RAM, flash memory, etc. may be executed by a computer using an interpreter as well as machine code such as produced by a compiler. Contains high-level language codes. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 시스템의 상세한 구성을 도시한 블록도이다. 6 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a system for measuring a position of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 위치 측정 시스템(600)은 제1 위치 연산부(610) 및 제2 위치 연산부(620)을 포함하여 구성된다. 이하, 각 구성요소 별로 수행되는 동작을 설명한다. The
먼저, 제1 위치 연산부(610)는 확장 칼만 필터를 이용하여, 제1 시점에서 복수의 액세스 포인트에서 이동 단말로 전송된 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 제1 시점에서의 이동 단말의 제1 위치를 연산한다. First, the first
제1 위치 연산부(610)의 동작은 앞서 설명한 이동 단말의 위치 추적 방법의 단계(S120)에서 수행되는 동작과 상응하므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다. Since the operation of the
다음으로, 제2 위치 연산부(620)는 파티클 필터를 이용하여, 제1 시점에서의 이동 단말의 위치 및 제2 시점에서 복수의 액세스 포인트에서 이동 단말로 전송된 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 제2 시점에서의 이동 단말의 제2 위치를 연산한다. Next, the second
제2 위치 연산부(620)에서 수행되는 동작 역시, 앞서 설명한 이동 단말의 위치 측정 방법의 단계(S130) 및 단계(S140)에서 수행되는 동작과 상응하므로, 이에 대한 상세한 설명 역시 생략하기로 한다. Since the operation performed by the
본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 시스템은 이동 단말 상에 설치될 수도 있고, 이동 단말과 별도로 설치될 수도 있다. The position measurement system of the mobile terminal according to an embodiment of the present invention may be installed on the mobile terminal or may be installed separately from the mobile terminal.
일례로, 이동 단말의 위치 측정 시스템이 이동 단말 상에 설치되는 경우, 이동 단말은 수신한 복수의 무선신호의 수신세기 값을 직접 측정한다. 또한, 이동 단말은 연산된 자신의 위치를 이동 단말에 구비된 디스플레이부를 통해 사용자에게 실시간으로 표시한다. For example, when the position measuring system of the mobile terminal is installed on the mobile terminal, the mobile terminal directly measures the reception intensity values of the plurality of radio signals received. In addition, the mobile terminal displays its calculated position in real time to the user through the display unit provided in the mobile terminal.
다른 일례로, 이동 단말의 위치 측정 시스템이 이동 단말과 별도로 설치되는 경우, 즉, 이동 단말의 위치를 측정하기 위한 측위 서버에 설치되는 경우, 측위 서버는 이동 단말로부터 복수의 무선신호의 수신세기 값을 전송받고, 이를 이용하여 이동 단말의 위치를 연산한다. 연산된 이동 단말의 위치는 이동 단말로 전송되고, 이동 단말은 이를 디스플레이부에 실시간으로 표시한다. As another example, when the location measurement system of the mobile terminal is installed separately from the mobile terminal, that is, installed in the positioning server for measuring the location of the mobile terminal, the positioning server is a reception strength value of a plurality of radio signals from the mobile terminal Is received, and calculates the location of the mobile terminal using the received information. The calculated position of the mobile terminal is transmitted to the mobile terminal, and the mobile terminal displays it in real time on the display unit.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like. For those skilled in the art to which the present invention pertains, various modifications and variations are possible. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later will belong to the scope of the present invention. .
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 방법의 흐름도를 도시한 도면.1 is a flowchart illustrating a method for measuring a position of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라, 3개의 AP에서 전송된 무선신호의 RSSI 값을 이용하여 이동 단말의 위치를 연산하는 개념을 설명하기 위한 도면.2 is a diagram for explaining a concept of calculating a location of a mobile terminal using RSSI values of radio signals transmitted from three APs according to one embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라서, 제1 시점에서의 이동 단말의 위치를 측정하기 위한 확장 칼만 필터의 필터링 알고리즘을 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a filtering algorithm of an extended Kalman filter for measuring a position of a mobile terminal at a first time point according to an embodiment of the present invention.
도 4는 Robust 확장 칼만 필터와 일반적인 확장 칼만 필터의 성능을 비교 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for comparing the performance of a Robust extended Kalman filter and a general extended Kalman filter.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라서, 제1 시점 이후의 시점에서 이동 단말의 위치를 측정하기 위한 파티클 필터의 필터링 알고리즘을 도시한 도면.5 is a diagram illustrating a filtering algorithm of a particle filter for measuring the position of a mobile terminal at a time after the first time point according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 위치 측정 시스템의 상세한 구성을 도시한 블록도.6 is a block diagram showing a detailed configuration of a position measurement system of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
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