KR20100124649A - System and method for measuring location of mobile terminal - Google Patents

System and method for measuring location of mobile terminal Download PDF

Info

Publication number
KR20100124649A
KR20100124649A KR1020090055696A KR20090055696A KR20100124649A KR 20100124649 A KR20100124649 A KR 20100124649A KR 1020090055696 A KR1020090055696 A KR 1020090055696A KR 20090055696 A KR20090055696 A KR 20090055696A KR 20100124649 A KR20100124649 A KR 20100124649A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mobile terminal
time
time point
values
radio signals
Prior art date
Application number
KR1020090055696A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101063318B1 (en
Inventor
김선우
김동선
염학선
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Publication of KR20100124649A publication Critical patent/KR20100124649A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101063318B1 publication Critical patent/KR101063318B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/06Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using intensity measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/04Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE: A system and a method for measuring location of a mobile terminal are provided to accurately measure the location of the mobile terminal. CONSTITUTION: A system measures RSSI(Received Signal Strength Indication) values of a plurality of radio signals transmitted to the mobile terminal(S110). Using the extended Kalman filter, the system computes the first location of the mobile terminal in the first point of time in the first point of time from received signal strength indicator values(S120). Using the particle filter, the second position of the mobile terminal is computed from received signal strength indicator values which the system is received in the first point of time in location and the second point of time of the mobile terminal in the second point of time(S130).

Description

이동 단말의 위치 측정 시스템 및 그 방법{System and Method for measuring location of mobile terminal}System and method for measuring location of mobile terminal

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 APs 210 to 230 to the mobile terminals are measured, a virtual curve representing a position where the mobile terminal is estimated to exist may be drawn around each AP. In this case, the mobile terminal is located on an intersection where three virtual curves intersect.

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 AP1 210 to the AP3 230 transmit the first radio signal to the third radio signal to the mobile terminal, respectively, the first virtual curve 211 centering on the AP1 210 and the AP2 220. The second virtual curve 221 centered on the second virtual curve 231 centered on the AP3 230 may be generated. In this case, it can be estimated that the mobile terminal is located at a position where the first curve 211 to the third curve 231 intersect.

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 APs 210 to 230. However, this is for convenience of description, and the number of APs transmitting radio signals is three or more. It will be apparent to those skilled in the art that this can be. As the number of APs increases, the position of the mobile terminal can be measured more accurately.

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.

Figure 112009037792034-PAT00001
Figure 112009037792034-PAT00001

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00002
는 i번째 AP와 이동 단말간의 거리,
Figure 112009037792034-PAT00003
은 환경 요인에 따른 변수,
Figure 112009037792034-PAT00004
는 i번째 AP에서 전송된 무선신호의 송신세기,
Figure 112009037792034-PAT00005
는 i번째 AP에서 전송된 무선신호의 수신세기,
Figure 112009037792034-PAT00006
는 i번째 AP에 구비된 송신 안테나의 안테나 이득,
Figure 112009037792034-PAT00007
는 이동 단말에 구비된 수신 안테나의 안테나 이득,
Figure 112009037792034-PAT00008
는 이동 단말이 위치한 지역의 구조물에 따르는 표준편차 값,
Figure 112009037792034-PAT00009
는 i번째 AP에서 전송된 무선신호의 파장을 각각 의미한다. here,
Figure 112009037792034-PAT00002
Is the distance between the i-th AP and the mobile terminal,
Figure 112009037792034-PAT00003
Is a variable based on environmental factors,
Figure 112009037792034-PAT00004
Is the transmission strength of the radio signal transmitted from the i th AP,
Figure 112009037792034-PAT00005
Is the reception strength of the radio signal transmitted from the i th AP,
Figure 112009037792034-PAT00006
Is the antenna gain of the transmit antenna provided in the i th AP,
Figure 112009037792034-PAT00007
Is the antenna gain of the receiving antenna provided in the mobile terminal,
Figure 112009037792034-PAT00008
Is the standard deviation value according to the structure of the area where the mobile terminal is located,
Figure 112009037792034-PAT00009
Denotes the wavelength of the radio signal transmitted from the i-th AP.

이 경우,

Figure 112009037792034-PAT00010
은 2 이상 5 이하의 자연수인 것이 바람직하고,
Figure 112009037792034-PAT00011
는 3dB 이상 20dB 이하의 실수인 것이 바람직하다. in this case,
Figure 112009037792034-PAT00010
It is preferable that it is natural number of 2 or more and 5 or less,
Figure 112009037792034-PAT00011
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 Equation 2 below and an observation equation represented by Equation 3 below. .

Figure 112009037792034-PAT00012
Figure 112009037792034-PAT00012

Figure 112009037792034-PAT00013
Figure 112009037792034-PAT00013

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00014
는 t시점에서의 이동 단말의 위치(즉, 이동 단말의 2차원 위치 좌표 값(x, y)의 집합 행렬, 이하 상태값이라고 한다),
Figure 112009037792034-PAT00015
는 t시점에서의 복수의 AP와 이동 단말 간의 복수의 거리 값의 집합 행렬(이하, 관측값이라고 한다)을 의미한다. 관측값
Figure 112009037792034-PAT00016
에 포함되는 복수의 거리 값은 t시점에서 수신된 복수의 무선신호의 RSSI 값을 이용하여 상기의 수학식 1에 따라 연산될 수 있다. here,
Figure 112009037792034-PAT00014
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),
Figure 112009037792034-PAT00015
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
Figure 112009037792034-PAT00016
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,

Figure 112009037792034-PAT00017
는 t시점에서 t+1시점으로 시스템의 상태를 전이시켜주는 시간 전이 행렬,
Figure 112009037792034-PAT00018
는 t시점에서의 선형화 변환 계수 행렬,
Figure 112009037792034-PAT00019
는 상태 잡음,
Figure 112009037792034-PAT00020
는 관측 잡음을 각각 의미한다. Also,
Figure 112009037792034-PAT00017
Is a time transition matrix that transitions the state of the system from time t to time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00018
Is the linearized transform coefficient matrix at time t,
Figure 112009037792034-PAT00019
State noise,
Figure 112009037792034-PAT00020
Denotes the observed noise, respectively.

상태 잡음

Figure 112009037792034-PAT00021
과 관측 잡음
Figure 112009037792034-PAT00022
은 서로 상관성이 없는 독립적인 잡음으로서, 상태 잡음
Figure 112009037792034-PAT00023
은 평균이 0이고, 분산이 Q인 가우시안 분포로 모델링될 수 있고, 관측 잡음
Figure 112009037792034-PAT00024
은 평균이 0이고 분산이 R인 가우시안 분포로 모델링될 수 있다. State noise
Figure 112009037792034-PAT00021
And observed noise
Figure 112009037792034-PAT00022
Are independent noises that are not correlated with each other.
Figure 112009037792034-PAT00023
Can be modeled as a Gaussian distribution with mean zero, variance Q, and observed noise
Figure 112009037792034-PAT00024
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.

Figure 112009037792034-PAT00025
Figure 112009037792034-PAT00025

Figure 112009037792034-PAT00026
Figure 112009037792034-PAT00026

Figure 112009037792034-PAT00027
Figure 112009037792034-PAT00027

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00028
는 t시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t+1시점에서의 상태값,
Figure 112009037792034-PAT00029
는 t시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t시점에서의 상태값,
Figure 112009037792034-PAT00030
는 t시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t+1시점에서의 진행 잡음의 분산,
Figure 112009037792034-PAT00031
는 t+1시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t+1시점에서의 관측 잡음의 분산,
Figure 112009037792034-PAT00032
는 t시점에서의 상태 잡음의 분산,
Figure 112009037792034-PAT00033
는 t+1시점에서의 칼만 이득,
Figure 112009037792034-PAT00034
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,
Figure 112009037792034-PAT00028
Is the state value at time t + 1 predicted using the variable values at time t,
Figure 112009037792034-PAT00029
Is the state value at time t predicted using the variable values at time t,
Figure 112009037792034-PAT00030
Is the variance of the running noise at time t + 1 predicted using the variable values at time t,
Figure 112009037792034-PAT00031
Is the variance of the observed noise at time t + 1 predicted using the variable values at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00032
Is the variance of state noise at time t,
Figure 112009037792034-PAT00033
Is the Kalman gain at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00034
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.

Figure 112009037792034-PAT00035
Figure 112009037792034-PAT00035

Figure 112009037792034-PAT00036
Figure 112009037792034-PAT00036

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00037
는 최종적으로 연산된 현재 시점에서의 상태값,
Figure 112009037792034-PAT00038
는 현재 시점에서의 칼만 이득 값,
Figure 112009037792034-PAT00039
는 현재 시점에서의 관측값,
Figure 112009037792034-PAT00040
는 업데이트된 관측 잡음의 분산, 는 단위 행렬을 각각 의미한다. 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 관측값
Figure 112009037792034-PAT00042
에 포함되는 복수의 거리 값은 t+1시점에서 수신된 복수의 무선신호의 RSSI 값을 이용하여 상기의 수학식 1에 따라 연산될 수 있다. here,
Figure 112009037792034-PAT00037
Is the state value at the current point in time,
Figure 112009037792034-PAT00038
Is the Kalman gain at this point,
Figure 112009037792034-PAT00039
Is the observation at the present time,
Figure 112009037792034-PAT00040
Is the updated variance of observed noise, Denotes an identity matrix, respectively. As previously explained, the observations
Figure 112009037792034-PAT00042
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 equations 2 through The filter is estimated by applying Equation 8.

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)

Figure 112009037792034-PAT00043
및 칼만 이득 값
Figure 112009037792034-PAT00044
을 연산한다. First, in step S121, the weight at the present time
Figure 112009037792034-PAT00043
And Kalman gain values
Figure 112009037792034-PAT00044
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.

Figure 112009037792034-PAT00045
Figure 112009037792034-PAT00045

Figure 112009037792034-PAT00046
Figure 112009037792034-PAT00046

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00047
는 현재 시점에서의 가중치를 의미한다. here,
Figure 112009037792034-PAT00047
Denotes a weight at the present time.

수학식 9 및 수학식 10을 참고하면, 관측값

Figure 112009037792034-PAT00048
에 포함된 잡음이 적은 경우, 수학식 10의 분모 값이 작아져서, 가중치
Figure 112009037792034-PAT00049
의 값이 커지게 되고, 이에 따라, 칼만 이득 값
Figure 112009037792034-PAT00050
역시 커지게 된다. 반대로, 관측값
Figure 112009037792034-PAT00051
에 포함된 잡음이 큰 경우, 수학식 10의 분모 값이 커져서, 가중치
Figure 112009037792034-PAT00052
의 값이 작아지게 되고, 이에 따라, 칼만 이득 값
Figure 112009037792034-PAT00053
역시 작아지게 된다. Referring to Equations 9 and 10, the observation value
Figure 112009037792034-PAT00048
When the noise included in the denominator is small, the denominator value of Equation 10 becomes small, so that the weight
Figure 112009037792034-PAT00049
The value of becomes large, and accordingly, the Kalman gain value.
Figure 112009037792034-PAT00050
It also becomes large. Conversely, observations
Figure 112009037792034-PAT00051
When the noise included in the signal is large, the denominator value in Equation 10 becomes large, resulting in a weight.
Figure 112009037792034-PAT00052
The value of becomes small and accordingly, the Kalman gain value
Figure 112009037792034-PAT00053
Too small.

초기 단계에서, 이전 시점의 관측 잡음의 분산

Figure 112009037792034-PAT00054
및 가중치
Figure 112009037792034-PAT00055
는 임의의 값을 가질 수 있다. 일례로서, 가중치
Figure 112009037792034-PAT00056
의 초기값은 1인 것이 바람직하다. In the early stages, the variance of the observed noise from earlier time points
Figure 112009037792034-PAT00054
And weights
Figure 112009037792034-PAT00055
May have any value. As an example, weights
Figure 112009037792034-PAT00056
It is preferable that the initial value of is 1.

이 후, 단계(S122)에서는 상기의 수학식 9에 따라 연산된 칼만 이득 값

Figure 112009037792034-PAT00057
을 이용하여, 상태값
Figure 112009037792034-PAT00058
을 업데이트하여 최종적으로 현재 시점에서의 이동 단말의 상태값
Figure 112009037792034-PAT00059
을 연산한다. 상태값
Figure 112009037792034-PAT00060
은 상기의 수학식 7에 따라 연산될 수 있다. 이 경우, 현재 시점에서의 관측값
Figure 112009037792034-PAT00061
는 현재 시점에서 수신된 복수의 무선신호의 RSSI 값을 이용하여 상기의 수학식 1에 따라 연산된 값이다. 또한, 상태값
Figure 112009037792034-PAT00062
은 아래에서 설명할 단계(S130)의 입력값이 된다. Thereafter, in step S122, the Kalman gain value calculated according to Equation 9 above.
Figure 112009037792034-PAT00057
State value
Figure 112009037792034-PAT00058
To update the status value of the mobile terminal at the present time
Figure 112009037792034-PAT00059
Calculate Status value
Figure 112009037792034-PAT00060
May be calculated according to Equation 7 above. In this case, the observation at the present time
Figure 112009037792034-PAT00061
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
Figure 112009037792034-PAT00062
Is the input value of step S130 to be described below.

앞서 설명한 바와 같이, 상태값

Figure 112009037792034-PAT00063
은 이전 시점에서 연산된 상태값
Figure 112009037792034-PAT00064
를 이용하여 예측될 수 있는데, 초기 단계에서, 상태값
Figure 112009037792034-PAT00065
이 존재하지 않으므로, 상태값
Figure 112009037792034-PAT00066
은 예측될 수 없다. 따라서, 초기 단계에서의 상태값
Figure 112009037792034-PAT00067
은 임의의 값을 가질 수 있다.As previously explained, the state value
Figure 112009037792034-PAT00063
Is the state value computed from the previous point
Figure 112009037792034-PAT00064
It can be predicted using
Figure 112009037792034-PAT00065
Since this does not exist, the state value
Figure 112009037792034-PAT00066
Cannot be predicted. Thus, the state value at the initial stage
Figure 112009037792034-PAT00067
May have any value.

단계(S123)에서는 관측 잡음의 분산

Figure 112009037792034-PAT00068
을 업데이트하여 다음 시점에서의 상태값 측정에 사용될 관측 잡음의 분산
Figure 112009037792034-PAT00069
을 연산한다. In step S123, dispersion of the observed noise
Figure 112009037792034-PAT00068
To update the variance of the observed noise to be used to measure the state value at
Figure 112009037792034-PAT00069
Calculate

마지막으로, 단계(S124)에서는 상태값

Figure 112009037792034-PAT00070
및 관측 잡음의 분산
Figure 112009037792034-PAT00071
을 이용하여 다음 시점에서의 상태값
Figure 112009037792034-PAT00072
의 연산에 이용될 상태값
Figure 112009037792034-PAT00073
및 관측 잡음의 분산
Figure 112009037792034-PAT00074
을 예측한다. 예측된 상태값
Figure 112009037792034-PAT00075
및 관측 잡음의 분산
Figure 112009037792034-PAT00076
은 단계(S121)의 입력값이 되고, 이에 따라, 이동 단말의 상태값이 재귀적으로 연산된다. Finally, in step S124, the state value
Figure 112009037792034-PAT00070
And variance of observed noise
Figure 112009037792034-PAT00071
Status value at the next time using
Figure 112009037792034-PAT00072
State value to be used for operation of
Figure 112009037792034-PAT00073
And variance of observed noise
Figure 112009037792034-PAT00074
To predict. Expected state value
Figure 112009037792034-PAT00075
And variance of observed noise
Figure 112009037792034-PAT00076
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.

Figure 112009037792034-PAT00077
Figure 112009037792034-PAT00077

Figure 112009037792034-PAT00078
Figure 112009037792034-PAT00078

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00079
는 t+1시점(즉, 현재 시점)에서의 이동 단말의 상태값,
Figure 112009037792034-PAT00080
는 t시점(즉, 이전 시점)에서의 이동 단말의 상태값,
Figure 112009037792034-PAT00081
는 t+1시점에서의 이동 단말의 x축 위치,
Figure 112009037792034-PAT00082
는 t+1시점에서의 이동 단말의 x축 속도,
Figure 112009037792034-PAT00083
는 t+1시점에서의 이동 단말의 x축 가속도
Figure 112009037792034-PAT00084
는 t+1시점에서의 이동 단말의 y축 위치,
Figure 112009037792034-PAT00085
는 t+1시점에서의 이동 단말의 y축 속도,
Figure 112009037792034-PAT00086
는 t+1시점에서의 이동 단말의 y축 가속도,
Figure 112009037792034-PAT00087
는 관측 시간 간격,
Figure 112009037792034-PAT00088
는 t+1시점에서의 이동 단말의 관측값,
Figure 112009037792034-PAT00089
는 비선형 함수를 각각 의미한다. 이 때, 관측값
Figure 112009037792034-PAT00090
은 t+1시점에서 수신된 복수의 무선신호의 RSSI 값을 포함한다. here,
Figure 112009037792034-PAT00079
Is the state value of the mobile terminal at time t + 1 (ie, current time point),
Figure 112009037792034-PAT00080
Is the state value of the mobile terminal at time t (ie, the previous time),
Figure 112009037792034-PAT00081
Is the x-axis position of the mobile terminal at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00082
Is the x-axis velocity of the mobile terminal at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00083
Is the x-axis acceleration of the mobile terminal at time t + 1
Figure 112009037792034-PAT00084
Is the y-axis position of the mobile terminal at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00085
Is the y-axis velocity of the mobile terminal at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00086
Is the y-axis acceleration of the mobile terminal at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00087
Is the observation time interval,
Figure 112009037792034-PAT00088
Is the observed value of the mobile terminal at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00089
Are nonlinear functions, respectively. At this time, the observed value
Figure 112009037792034-PAT00090
Includes RSSI values of the plurality of radio signals received at time t + 1.

또한,

Figure 112009037792034-PAT00091
는 하기의 수학식 13과 같이 표현된다. Also,
Figure 112009037792034-PAT00091
Is expressed by Equation 13 below.

Figure 112009037792034-PAT00092
Figure 112009037792034-PAT00092

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00093
는 시간 간격에 동작하는 시간 상수를 의미한다. here,
Figure 112009037792034-PAT00093
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

Figure 112009037792034-PAT00094
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
Figure 112009037792034-PAT00094
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

Figure 112009037792034-PAT00095
을 예측한다. 파티클 필터를 이용하여 이동 단말의 위 치를 최초로 연산하는 경우, 상태값
Figure 112009037792034-PAT00096
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.
Figure 112009037792034-PAT00095
To predict. State value when the position of the mobile terminal is first calculated using the particle filter
Figure 112009037792034-PAT00096
Is calculated from the state value of the mobile terminal output in step S120.

단계(S134)에서는 단계(S133)에서 연산된 상태값

Figure 112009037792034-PAT00097
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.
Figure 112009037792034-PAT00097
And calculate the weight at the current time using the weight at the previous time. This may be expressed as in Equation 14 below.

Figure 112009037792034-PAT00098
Figure 112009037792034-PAT00098

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00099
는 현재 시점에서 j번째 파티클에 적용되는 가중치,
Figure 112009037792034-PAT00100
는 이전 시점에서 j 번째 파티클에 적용되는 가중치,
Figure 112009037792034-PAT00101
는 t+1시점까지의 관측값(즉,
Figure 112009037792034-PAT00102
내지
Figure 112009037792034-PAT00103
),
Figure 112009037792034-PAT00104
는 조건부 확률 밀도 함수를 각각 의미한다. 이 때, 조건부 밀도 함수
Figure 112009037792034-PAT00105
는 하기의 수학식 15과 같이 표현될 수 있다. here,
Figure 112009037792034-PAT00099
Is the weight applied to the jth particle at this time,
Figure 112009037792034-PAT00100
Is the weight applied to the j th particle at the previous point,
Figure 112009037792034-PAT00101
Is an observation up to the point t + 1 (that is,
Figure 112009037792034-PAT00102
To
Figure 112009037792034-PAT00103
),
Figure 112009037792034-PAT00104
Denotes each conditional probability density function. Conditional density function
Figure 112009037792034-PAT00105
May be expressed as in Equation 15 below.

Figure 112009037792034-PAT00106
Figure 112009037792034-PAT00106

여기서,

Figure 112009037792034-PAT00107
는 정규화 상수(normalizing constant),
Figure 112009037792034-PAT00108
는 j번째 파티클의 사후 확률을 각각 의미한다. here,
Figure 112009037792034-PAT00107
Is a normalizing constant,
Figure 112009037792034-PAT00108
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

Figure 112009037792034-PAT00109
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.
Figure 112009037792034-PAT00109
Calculate

단계(S134)에서 연산된 가중치

Figure 112009037792034-PAT00110
및 단계(S135)에서 연산된 상태값
Figure 112009037792034-PAT00111
은 단계(S132)의 입력값이 된다. Weight calculated in step S134
Figure 112009037792034-PAT00110
And the state value calculated in step S135.
Figure 112009037792034-PAT00111
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 position measuring system 600 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a first position calculator 610 and a second position calculator 620. Hereinafter, an operation performed for each component will be described.

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 position calculating unit 610 uses an extended Kalman filter to generate a first position of the mobile terminal at a first time point based on reception strength values of a plurality of radio signals transmitted from the plurality of access points to the mobile station at a first time point. Calculate the position

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 first location calculator 610 corresponds to the operation performed in step S120 of the location tracking method of the mobile terminal, a detailed description thereof will be omitted.

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 position calculating unit 620 uses a particle filter to determine the position of the mobile terminal at the first time point and the reception strength values of the plurality of radio signals transmitted from the plurality of access points to the mobile terminal at the second time point. Compute a second position of the mobile terminal at the second time point.

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 second position calculator 620 also corresponds to the operation performed in the step S130 and the step S140 of the position measuring method of the mobile terminal described above, a detailed description thereof will be omitted.

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.

Claims (8)

이동 단말의 위치 측정 방법에 있어서, In the position measuring method of a mobile terminal, 복수의 액세스 포인트로부터 상기 이동 단말로 전송된 복수의 무선신호의 수신세기 값을 측정하는 단계;Measuring reception intensity values of a plurality of radio signals transmitted from a plurality of access points to the mobile terminal; 확장 칼만 필터를 이용하여, 제1 시점(time point)에서 수신된 상기 복수의 무선 신호의 수신세기 값으로부터 상기 제1 시점에서의 상기 이동 단말의 제1 위치를 연산하는 단계; 및Calculating a first position of the mobile terminal at the first point of time from the received intensity values of the plurality of radio signals received at a first time point using an extended Kalman filter; And 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 단계Using a particle filter, a second position of the mobile terminal at the second time point is calculated from the position of the mobile terminal at the first time point and the reception intensity values of the plurality of radio signals received at the second time point. step 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 위치 측정 방법.Position measurement method of a mobile terminal comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 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 연산하는 단계Computing the third position of the mobile terminal 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. step 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 위치 측정 방법. Position measuring method of a mobile terminal further comprising. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 위치를 연산하는 단계는 Computing the first position 상기 제1 시점에서의 상기 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 상기 복수의 액세스 포인트와 상기 이동 단말간의 복수의 거리 값을 계산하고, 상기 확장 칼만 필터를 이용하여 상기 복수의 거리 값으로부터 상기 제1 위치를 연산하고, Computing a plurality of distance values between the plurality of access points and the mobile terminal from the received strength values of the plurality of radio signals at the first time point, and using the extended Kalman filter, from the plurality of distance values Compute position, 상기 확장 칼만 필터는 복수의 거리 값에 포함된 잡음의 정도에 따라 가중치가 부여된 칼만 이득 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 위치 측정 방법. The extended Kalman filter uses a Kalman gain value weighted according to a degree of noise included in a plurality of distance values. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 가중치 및 상기 가중치가 부여된 칼만 이득 값은 아래의 수학식에 따라 표현되는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 위치 측정 방법. The weight and the weighted Kalman gain value are represented by the following equation.
Figure 112009037792034-PAT00112
Figure 112009037792034-PAT00112
Figure 112009037792034-PAT00113
Figure 112009037792034-PAT00113
여기서,
Figure 112009037792034-PAT00114
는 t+1시점에서의 칼만 이득,
Figure 112009037792034-PAT00115
는 t+1시점에서의 가중치,
Figure 112009037792034-PAT00116
는 t시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t+1시점에서의 관측 잡음 의 분산,
Figure 112009037792034-PAT00117
는 t시점에서의 선형화 변환 계수 행렬,
Figure 112009037792034-PAT00118
는 t시점에서의 관측 잡음의 분산,
Figure 112009037792034-PAT00119
는 t+1시점에서의 관측 잡음의 분산,
Figure 112009037792034-PAT00120
는 t시점에서의 복수의 액세스 포인트와 이동 단말 간의 복수의 거리 값의 행렬,
Figure 112009037792034-PAT00121
는 t시점에서의 변수 값들을 이용하여 예측된 t+1시점에서의 이동 단말의 위치를 각각 의미함.
here,
Figure 112009037792034-PAT00114
Is the Kalman gain at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00115
Is the weight at t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00116
Is the variance of the observed noise at time t + 1 predicted using the variable values at time t,
Figure 112009037792034-PAT00117
Is the linearized transform coefficient matrix at time t,
Figure 112009037792034-PAT00118
Is the variance of the observed noise at time t,
Figure 112009037792034-PAT00119
Is the variance of the observed noise at time t + 1,
Figure 112009037792034-PAT00120
Is a matrix of a plurality of distance values between a plurality of access points and a mobile terminal at time t,
Figure 112009037792034-PAT00121
Denotes the position of the mobile terminal at time t + 1 predicted using the variable values at time t.
제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이동 단말은 건물 내부에서 이동하는 것임을 특징으로 하는 이동 단말의 위치 측정 방법. Wherein the mobile terminal is a method of measuring the position of the mobile terminal, characterized in that for moving inside the building. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1 위치를 연산하는 단계는 Computing the first position 아래의 수학식을 이용하여 상기 복수의 무선신호의 수신세기 값으로부터 상기 복수의 액세스 포인트와 상기 이동 단말간의 복수의 거리 값을 계산하고, 상기 확장 칼만 필터를 이용하여 상기 복수의 거리 값으로부터 상기 제1 위치를 연산하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 위치 측정 방법. A plurality of distance values between the plurality of access points and the mobile terminal are calculated from the received strength values of the plurality of radio signals using the following equation, and the first value is calculated from the plurality of distance values using the extended Kalman filter. A position measuring method of a mobile terminal, characterized in that for calculating one position.
Figure 112009037792034-PAT00122
Figure 112009037792034-PAT00122
여기서,
Figure 112009037792034-PAT00123
는 i번째 액세스 포인트와 상기 이동 단말간의 거리,
Figure 112009037792034-PAT00124
은 환경 요인에 따른 변수,
Figure 112009037792034-PAT00125
는 상기 i번째 액세스 포인트에서 전송된 무선신호의 송신세기,
Figure 112009037792034-PAT00126
는 상기 i번째 액세스 포인트에서 전송된 무선신호의 수신세기,
Figure 112009037792034-PAT00127
는 상기 i번째 액세스 포인트에 구비된 송신 안테나의 안테나 이득,
Figure 112009037792034-PAT00128
는 상기 이동 단말에 구비된 수신 안테나의 안테나 이득,
Figure 112009037792034-PAT00129
는 상기 이동 단말이 위치한 지역의 구조물에 따르는 표준편차 값,
Figure 112009037792034-PAT00130
는 상기 i번째 액세스 포인트에서 전송된 무선신호의 파장을 각각 의미함.
here,
Figure 112009037792034-PAT00123
Is the distance between the i th access point and the mobile terminal,
Figure 112009037792034-PAT00124
Is a variable based on environmental factors,
Figure 112009037792034-PAT00125
Is the transmission strength of the radio signal transmitted from the i th access point,
Figure 112009037792034-PAT00126
Is the reception strength of the radio signal transmitted from the i th access point,
Figure 112009037792034-PAT00127
Is the antenna gain of the transmit antenna provided in the i th access point,
Figure 112009037792034-PAT00128
Is an antenna gain of the receiving antenna provided in the mobile terminal,
Figure 112009037792034-PAT00129
Is a standard deviation value according to the structure of the area where the mobile terminal is located,
Figure 112009037792034-PAT00130
Denotes wavelengths of radio signals transmitted from the i th access point, respectively.
제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기
Figure 112009037792034-PAT00131
은 2 이상 5 이하의 자연수이고,
remind
Figure 112009037792034-PAT00131
Is a natural number of 2 or more and 5 or less,
상기
Figure 112009037792034-PAT00132
는 3dB 이상 20dB 이하의 실수인 것을 특징으로 하는 이동 단말의 위치 측정 방법.
remind
Figure 112009037792034-PAT00132
Is a real number of 3dB or more and 20dB or less.
복수의 액세스 포인트를 포함하는 이동 단말의 위치 측정 시스템에 있어서, In the position measurement system of a mobile terminal including a plurality of access points, 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; 및A first position for calculating a first position of the mobile terminal at the first time point by using an extended Kalman filter, from a reception strength value of a plurality of radio signals transmitted from the plurality of access points to the mobile terminal at a first time point A position calculator; And 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 연산부By using a particle filter, the position at the second time point from the position of the mobile terminal at the first time point and the reception intensity values of the plurality of radio signals transmitted to the mobile terminal from the plurality of access points at the second time point. A second position calculator for calculating a second position of the mobile terminal 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말의 위치 측정 시스템. Position measurement system of a mobile terminal comprising a.
KR1020090055696A 2009-05-19 2009-06-22 Position measurement system and method of mobile terminal KR101063318B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090043745 2009-05-19
KR1020090043745 2009-05-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100124649A true KR20100124649A (en) 2010-11-29
KR101063318B1 KR101063318B1 (en) 2011-09-07

Family

ID=43408822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090055696A KR101063318B1 (en) 2009-05-19 2009-06-22 Position measurement system and method of mobile terminal

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101063318B1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231378B1 (en) * 2011-08-12 2013-02-15 숭실대학교산학협력단 Apparatus and recording media for tracking user location
US9684058B2 (en) 2011-10-13 2017-06-20 Sensewhere Limited Method of estimating the position of a user device using radio beacons and radio beacons adapted to facilitate the methods of the invention
KR20190021957A (en) * 2017-08-24 2019-03-06 연세대학교 산학협력단 Method and apparatus for positioning terminal moving indoors
WO2020159326A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-06 엘지전자 주식회사 Method and terminal for measuring location of user equipment in wireless communication system
KR20200140184A (en) * 2019-06-05 2020-12-15 성균관대학교산학협력단 Method and apparatus for indoor location tracking using particle filter based on wireless signal strength
US11290850B2 (en) 2019-06-05 2022-03-29 Research & Business Foundation Sungkyunkwan University Methods and apparatuses for indoor positioning using particle filter based on intensity of radio signal
KR20220063889A (en) * 2020-11-11 2022-05-18 한양대학교 산학협력단 Apparatus and method for estimating location
KR102422307B1 (en) 2021-02-26 2022-07-15 충남대학교산학협력단 User moving route tracking system using wireless terminal

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100852445B1 (en) * 2007-01-02 2008-08-18 한국위치정보 주식회사 System and method for calculating location information and program recording medium

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231378B1 (en) * 2011-08-12 2013-02-15 숭실대학교산학협력단 Apparatus and recording media for tracking user location
US9684058B2 (en) 2011-10-13 2017-06-20 Sensewhere Limited Method of estimating the position of a user device using radio beacons and radio beacons adapted to facilitate the methods of the invention
KR20190021957A (en) * 2017-08-24 2019-03-06 연세대학교 산학협력단 Method and apparatus for positioning terminal moving indoors
WO2020159326A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-06 엘지전자 주식회사 Method and terminal for measuring location of user equipment in wireless communication system
KR20200140184A (en) * 2019-06-05 2020-12-15 성균관대학교산학협력단 Method and apparatus for indoor location tracking using particle filter based on wireless signal strength
US11290850B2 (en) 2019-06-05 2022-03-29 Research & Business Foundation Sungkyunkwan University Methods and apparatuses for indoor positioning using particle filter based on intensity of radio signal
KR20220063889A (en) * 2020-11-11 2022-05-18 한양대학교 산학협력단 Apparatus and method for estimating location
KR102422307B1 (en) 2021-02-26 2022-07-15 충남대학교산학협력단 User moving route tracking system using wireless terminal

Also Published As

Publication number Publication date
KR101063318B1 (en) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101063318B1 (en) Position measurement system and method of mobile terminal
US8279840B2 (en) Systems and methods for providing location based services (LBS) utilizing WLAN and/or GPS signals for seamless indoor and outdoor tracking
US8692667B2 (en) Methods and apparatus for distributed learning of parameters of a fingerprint prediction map model
KR101174542B1 (en) Mobile terminal, System and Method for measuring location of mobile terminal
EP2443760B1 (en) Characterisation of a wireless communications link
Robinson et al. Received signal strength based location estimation of a wireless LAN client
US9282531B1 (en) Method and system for localization of a device in an enclosed environment based on received signal strength levels
EP3404439A1 (en) Cluster-based magnetic positioning method, device and system
US20100295734A1 (en) Method and apparatus of using soft information for enhancing accuracy of position estimation for a wireless communication system
RU2707737C1 (en) Recording medium on which there is a program for determining location in a room/outdoors, a system for determining location in a room/outdoors, a method for determining location in a room/outdoors, a mobile terminal, and means for classifying and determining the environment in a room/outdoor
EP2424293B1 (en) Radio wave propagation characteristic estimation apparatus, method, and computer program
JP6251930B2 (en) Position estimation system
KR20120115895A (en) Wireless localization method using 4 or more anchor nodes based on rssi at indoor environment and a recording medium in which a program for the method is recorded
US11349583B2 (en) Prorogation environment recognition method and propagation environment recognition apparatus
JP2011003966A (en) Building influence estimation device and building influence estimating method
Addesso et al. Adaptive localization techniques in WiFi environments
WO2016079656A1 (en) Zero-calibration accurate rf-based localization system for realistic environments
KR20190021957A (en) Method and apparatus for positioning terminal moving indoors
KR102157391B1 (en) Position recognition apparatus and method of indoor position system
US20210239785A1 (en) Interference source searching method and interference source searching apparatus
Caceres et al. WLAN-based real time vehicle locating system
Abd Shukur Ja’afar et al. Development of real-time monitoring BLE-LoRa positioning system based on RSSI for non-line-of-sight condition
Mahardhika et al. Improving indoor positioning systems accuracy in closed buildings with kalman filter and feedback filter
Miekk-oja Static beacons based indoor positioning method for improving room-level accuracy
Hromadová et al. Impact of user orientation on indoor localization based on Wi-Fi

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140528

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160705

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190624

Year of fee payment: 9