KR20180138067A - 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템 - Google Patents

정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180138067A
KR20180138067A KR1020170078162A KR20170078162A KR20180138067A KR 20180138067 A KR20180138067 A KR 20180138067A KR 1020170078162 A KR1020170078162 A KR 1020170078162A KR 20170078162 A KR20170078162 A KR 20170078162A KR 20180138067 A KR20180138067 A KR 20180138067A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
blink
physical information
blink signal
tag
Prior art date
Application number
KR1020170078162A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102112906B1 (ko
Inventor
김지성
Original Assignee
주식회사 지오플랜코리아
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 주식회사 지오플랜코리아 filed Critical 주식회사 지오플랜코리아
Priority to KR1020170078162A priority Critical patent/KR102112906B1/ko
Publication of KR20180138067A publication Critical patent/KR20180138067A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102112906B1 publication Critical patent/KR102112906B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-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
    • G01S5/0257—Hybrid positioning
    • G01S5/0258—Hybrid positioning by combining or switching between measurements derived from different systems
    • G01S5/02585—Hybrid positioning by combining or switching between measurements derived from different systems at least one of the measurements being a non-radio measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-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
    • G01S5/0205—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0018—Transmission from mobile station to base station
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-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
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/021—Calibration, monitoring or correction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

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

정밀도를 향상시킨 실시간 측위 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 실시간블링크 측위 시스템은 신호 및 물리 정보를 송신하는 태그, 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보를 수신하고, 상기 물리 정보와 함께상기 블링크 신호의 도달시간을 송신하는 복수의 AP, 및 상기 블링크 신호의 도달시간 및 상기 물리 정보를 이용하여, 상기 태그의 위치정보를 계산하는 측위계산기를 포함한다.

Description

정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템{REAL-TIME LOCATION METHOD AND SYSTEM WITH IMPROVED ACCURACY}
본 발명의 개념에 따른 실시예는 실시간 측위 방법 및 시스템으로서, 보다 상세하게는 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템에 관한 것이다.
실시간 측위 시스템(Real Time Location System; RTLS)은 측정하고자 하는 대상체의 위치정보를 통해 다양한 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
관련 기술은 국방 분야, 제조 산업 분야, 의료 분야, 및 물류 운송 분야 등에 활용되고 있으며, 시장 규모 또한 연평균 20% 이상의 고속 성장을 거듭하고 있다.
다만, 실시간 측위 시스템은 환경 및 시스템에 따라 성능의 차이가 발생하며, 특히 상기 시스템을 구성하는 태그와 AP(Access Point) 사이에 장애물 등이 존재하는 비시선(Non-Line of Sight; NLOS) 상태에서, 계산된 위치정보의 발생 오차가 증가하는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 시선 상태에서는 물론, 비시선 상태에서도 정밀도를 향상시킬 수 있는 실시간 측위 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 측위 시스템은, 블링크 신호 및 물리 정보를 송신하는 태그, 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보를 수신하고, 상기 물리 정보와 함께상기 블링크 신호의 도달시간을 송신하는 복수의 AP, 및 상기 블링크 신호의 도달시간 및 상기 물리 정보를 이용하여, 상기 태그의 위치정보를 계산하는 측위계산기를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 태그는 상기 측위계산기에 의해 생성된 제어신호에 응답하여, 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보를 생성하고, 상기 제어신호는 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보 각각의 생성 주기 및 생성의 멈춤여부에 관한 정보를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 태그는 물리 센서를 포함하고, 상기 물리 센서는 상기 물리 정보를 생성하며, 상기 물리 센서는 자이로 센서, 가속도 센서, 및 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 태그는 상기 블링크 신호를 제1 주기마다 송신하고, 상기 물리 정보를 제2 주기마다 송신하며, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 길다.
실시예에 따라, 상기 블링크 신호는 UWB(Ultra Wide Band) 신호, Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 신호, BLE(Bluetooth Low Energy) 신호, 및 지그비(Zigbee) 신호 중 적어도 하나를 포함한다.
실시예에 따라, 상기 측위계산기는, 상기 블링크 신호의 도달시간을 이용한 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식을 기반으로, 상기 태그의 위치정보를 계산한다.
실시예에 따라, 상기 복수의 AP는, 마스터 AP 및 슬레이브 AP를 포함하고, 상기 마스터 AP 및 상기 슬레이브 AP 각각은 상기 마스터 AP로부터 송신되는 동기 신호에 의해 동기화된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 측위 시스템용 태그는, 물리 정보를 생성하는 물리센서, 블링크 신호를 생성하는 블링크 신호 송신부, 제어부, 및 측위계산기 통신부를 포함하고, 상기 측위계산기 통신부는 외부로부터 제어신호를 수신하고, 상기 제어부는 상기 제어신호에 응답하여 상기 물리센서 및 상기 블링크 신호 송신부를 제어하며, 상기 블링크 신호 송신부는 상기 물리 정보 및 상기 블링크 신호를 송신한다.
실시예에 따라, 상기 블링크 신호 송신부는 상기 블링크 신호를 제1 주기마다 송신하고, 상기 물리 정보를 제2 주기마다 송신하며, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 길다.
실시예에 따라, 상기 블링크 신호는 UWB(Ultra Wide Band) 신호, Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 신호, BLE(Bluetooth Low Energy) 신호, 및 지그비(Zigbee) 신호 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제어신호는 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보 각각의 생성 주기 및 생성의 멈춤여부에 관한 정보를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 측위 방법 및 시스템은, 블링크 신호에 더하여 물리 정보를 이용하여 태그의 위치정보를 계산함으로써, 실시간 측위 시스템의 정밀도를 향상시키는 효과를 발휘한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 측위 방법 및 시스템은, 블링크 신호와 물리 정보의 생성 주기 및 생성의 멈춤여부에 관한 정보를 포함하는 제어신호를 이용하여, 다양한 환경에서 실시간 측위 시스템의 정밀도를 향상시키는 효과를 발휘한다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 시스템의 구성블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태그의 구성블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 제어신호를 생성하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 제어신호를 생성하기 위해 블링크 신호 및 물리 정보를 분석하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 태그의 이동경로에 따른 블링크 신호 및 물리 정보의 송신여부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a) 내지 도 7의 (d)는 태그에서 생성되는 블링크 신호 및 물리 정보의 구체적인 태양을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며, 도면들에 있어서 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 시스템의 구성블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 태그의 구성블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 시스템(10)은, 실내외 기타 다양한 환경에서, 태그(100)가 부착되거나 태그(100)를 소지하고 있는 사람 또는 사물의 위치정보를 계산할 수 있다.
한편, 상기 사람 또는 사물의 수는 제한되지 않으나, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 상기 사람 또는 사물의 수는 단수인 것으로 가정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 시스템(10)은 태그(100), 복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 2 이상의 정수), 및 측위계산기(300)를 포함할 수 있다. 그리고, 태그(100)는 물리센서(120), 블링크 신호 송신부(140), 제어부(160), 및 측위계산기 통신부(180)를 포함할 수 있다.
태그(100)는 위치정보가 계산되어야 하는 사람이 소지하거나 또는 사물에 부착될 수 있고, 주기적으로 블링크 신호(blink signal)을 생성하여 주변에 위치한 복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 2 이상의 정수)로 송신할 수 있다. 상기 블링크 신호는 블링크 신호 송신부(140)를 이용하여 송신될 수 있다.
여기서, 상기 블링크 신호는 UWB(Ultra Wide Band) 신호로서, 나노초 이하의 짧은 펄스신호일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 상기 블링크 신호는 Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 신호, BLE(Bluetooth Low Energy) 신호, 또는 지그비(Zigbee) 신호 중 어느 하나일 수도 있다.
태그(100)는 상기 블링크 신호에 더하여, 주기적으로 물리 정보를 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 물리 정보를 주변에 위치한 복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 2 이상의 정수)로 송신할 수 있다.
상기 물리 정보는 태그(100) 내에 포함된 물리센서(120)에 의해 생성되는 정보이고, 물리센서(120)는 자이로(gyro) 센서, 가속도(acceleration) 센서, 및 지자기(geomagnetism) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 물리 정보는 자이로 센서, 가속도 센서, 및 지자기 센서 각각에 의해 생성된 자이로 정보, 가속도 정보, 및 지자기 정보를 포함할 수 있다.
상기 물리 정보는 상기 블링크 신호와 함께, 블링크 신호 송신부(140)를 이용하여 송신될 수 있다.
태그(100)는 상기 블링크 신호를 제1 주기마다 송신하고, 상기 물리 정보를 제2 주기마다 송신할 수 있다. 상기 제1 주기와 상기 제2 주기는 서로 다르며, 실시예에 따라, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 길 수 있다.
한편, 태그(100)는 측위계산기 통신부(180)를 통해, 외부로부터 제어신호를 수신하고, 수신된 제어신호에 따라, 각 구성요소들(120, 140, 160, 및 180)을 동작시킬 수 있다. 실시예에 따라, 태그(100)는 상기 제어신호에 응답하여, 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보의 생성주기를 조절할 수 있고, 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보 중 어느 하나의 생성을 멈출 수도 있다. 이에 관한 보다 구체적인 설명은, 도 3 내지 도 7을 참조하여, 후술하기로 한다.
복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 2 이상의 정수) 각각은 태그(100)로부터 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 수신된 물리 정보와 함께 수신된 블링크 신호의 도달시간을 측위계산기(300)로 송신할 수 있다.
실시예에 따라, 복수의 AP(200-1~200-n) 각각은 상기 물리 정보, 상기 블링크 신호의 도달시간 외에 상기 블링크 신호의 도달각도를 측위계산기(300)로 송신할 수 있다.
실시예에 따라, 복수의 AP(200-1~200-n)는 어느 하나의 AP(200-k; 단, k는 1 이상 n 이하의 정수)가 마스터 AP로 동작하고, 이를 제외한 나머지 AP(200-1~200-(k-1), 200-(k+1)~200-n; 단, k는 1 이상 n 이하의 정수)가 슬레이브 AP로 동작할 수 있다. 이 경우, 상기 마스터 AP는, 상기 슬레이브 AP로, 상기 마스터 AP와 상기 슬레이브 AP가 동기된 채로 동작하기 위한 동기신호를 송신할 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
측위계산기(300)는 복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 2 이상의 정수) 각각으로부터 상기 블링크 신호의 도달시간 및 상기 물리 정보를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 측위계산기(300)는 상기 물리 정보, 및 상기 블링크 신호의 도달시간 외에 상기 블링크 신호의 도달각도를 더 수신할 수도 있다.
측위계산기(300)는 상기 블링크 신호의 도달시간 또는 도달각도 중 적어도 하나, 및 상기 물리 정보를 이용하여, 태그(100)의 위치정보를 계산할 수 있다.
한편, 측위계산기(300)가 태그(100)의 위치정보를 계산함에 있어서, 다양한 방식의 알고리즘이 적용될 수 있다.
실시예에 따라, 측위계산기(300)는 상기 블링크 신호의 도달시간을 기초로, ToA(Time of Arrival) 및 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식의 알고리즘을 적용하여, 태그(100)의 위치정보를 계산할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 측위계산기(300)는 상기 블링크 신호의 도달각도를 기초로, AoA(Angle of Arrival) 방식의 알고리즘을 적용하여, 태그(100)의 위치정보를 계산할 수 있다.
또 다른 실시예에 따라, 측위계산기(300)는 상기 블링크 신호의 도달시간 및 도달각도를 기초로, ToA, TDoA, 및 AoA 방식의 알고리즘을 적용하여, 태그(100)의 위치정보를 계산할 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 3을 참조하여, 실시간 측위 시스템(10)의 작동방법에 관하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법을 나타내는 흐름도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법은, 먼저 제어 신호를 수신하는 단계(S10)를 포함할 수 있다. 그리고, S10 단계 후에, 물리 정보를 생성하는 단계(S20)를 포함할 수 있고, S20 단계 후에, 블링크 신호 및 물리 정보를 송신하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
여기서, S10 단계, S20 단계, 및 S30 단계는 태그(100)에 의해 수행될 수 있다. 이 경우, 상기 제어 신호는 측위계산기(300)에 의해 생성되어, 측위계산기 통신부(180)를 통해 수신된 신호일 수 있고, 상기 제어 신호는 태그(100)가 생성하는 블링크 신호 및 물리 정보의 생성 주기 및 생성의 멈춤여부에 관한 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어신호의 생성 및 상기 제어신호의 생성을 위해 블링크 신호 및 물리 정보를 분석하는 과정에 대해, 도 4 내지 도 5를 참조하여, 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 제어신호를 생성하는 과정을 나타내는 흐름도이다. 도 5는 제어신호를 생성하기 위해 블링크 신호 및 물리 정보를 분석하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제어신호를 생성하는 과정은, 블링크 신호 및 물리 정보를 분석하는 단계(S100)를 포함할 수 있다. 그리고, S100 단계는, 블링크 신호 및 물리 정보 중 적어도 어느 하나의 단위시간당 도달 개수를 카운트하는 단계(S120) 및 상기 도달 개수의 감소 여부를 판단하는 단계(S140)를 포함할 수 있다. 나아가, 제어신호를 생성하는 과정은, S100 단계 후에, 제어신호를 생성하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
여기서, S100 단계, S120 단계, 및 S140 단계는 측위계산기(300)에 의해 수행될 수 있다.
보다 구체적으로, 측위계산기(300)는, 복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 2 이상의 정수) 각각으로부터 상기 블링크 신호의 도달시간 및 상기 물리 정보를 수신할 수 있고, 실시예에 따라, 상기 물리 정보, 상기 블링크 신호의 도달시간 외에 상기 블링크 신호의 도달각도를 더 수신할 수도 있다.
한편, 상기 블링크 신호의 도달시간 및/또는 도달각도, 및 상기 물리 정보 각각의 도달개수는 실시간 측위 시스템(10)이 적용되는 환경의 변화에 따라 변화할 수 있다. 예컨대, 태그(100)가 복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 2 이상의 정수)와의 관계에서 비시선(NLOS) 상태에 놓이게 되는 경우, 상기 도달개수는 감소하게 된다. 여기서, 상기 도달개수의 변화에 대한 구체적인 설명을 위해, 도 6을 참조하기로 한다.
도 6은 태그의 이동경로에 따른 블링크 신호 및 물리 정보의 송신여부를 설명하기 위한 도면이다.
각 위치(A, B, C, D, E, 및 F)는 복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 2 이상의 정수)가 설치되어 있는 장소이다. 태그(100)는 시간이 경과(즉, T1 시점으로부터 T4 시점까지)함에 따라 도시된 바와 같은 이동경로를 가지는 것으로 가정한다. 그리고, 일부 영역(특히, 빗금 친 영역)은 상기 블링크 신호가 전달될 수 없는 영역을 의미한다.
여기서, 시간의 경과에 따른 태그(100)의 상태에 관하여 살펴보면, 태그는(100)는 T1 내지 T3 시점까지, A, B, C, 및 D 위치에 설치된 복수의 AP(200-1~200-n)와의 관계에서 시선(LOS) 상태에 놓이게 되고, E 및 F 위치에 설치된 복수의 AP(200-1~200-n)와의 관계에서 비시선(NLOS) 상태에 놓이게 된다.
한편, 태그(100)는 T4 시점에서, A, B, C, 및 D 위치에 설치된 복수의 AP(200-1~200-n)와의 관계에서 비시선(NLOS) 상태에 놓이게 되고, E 및 F 위치에 설치된 복수의 AP(200-1~200-n)와의 관계에서 시선(LOS) 상태에 놓이게 된다.
즉, 시간의 경과에 따른 태그(100)의 이동경로에 따라, 복수의 AP(200-1~200-n) 각각에 수신되는 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보의 도달개수는 변화하고, 상기 변화에 따라, 측위계산기(300)가 수신하는 상기 블링크 신호의 도달시간 및/또는 도달각도와 상기 물리 정보 각각의 도달개수도 변화하게 된다.
따라서, 측위계산기(300)는 상기 수신된 블링크 신호의 도달시간 및/또는 도달각도를 기초로 상기 블링크 신호의 도달개수의 감소여부를 판단할 수 있고, 상기 수신된 물리 정보를 기초로 상기 물리 정보의 도달개수의 감소여부를 판단할 수 있다. 그리고, 측위계산기(300)는 최종적으로 상기 제어신호의 생성을 위한 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보의 분석을 마칠 수 있다.
측위계산기(300)는 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보의 분석 결과를 기초로, 상기 제어신호를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 생성된 제어신호에 따른 블링크 신호 및 물리 정보의 태양에 관한 구체적인 설명을 위해 도 7의 (a) 내지 도 7의 (d)을 참조하기로 한다.
도 7의 (a) 내지 도 7의 (d)는 태그에서 생성되는 블링크 신호 및 물리 정보의 구체적인 태양을 나타내는 도면이다.
도 7의 (a) 내지 도 7의 (c)는 태그(100)가 복수의 AP(200-1~200-n)와의 관계에서 시선(LOS) 상태에 놓여있는 경우를 나타내고, 도 7의 (d)는 태그(100)가 복수의 AP(200-1~200-n)와의 관계에서 시선(LOS) 상태에 놓여있다가 비시선(NLOS) 상태로 놓이게 된 경우를 나타낸다.
각 도면(도 7의 (a) 내지 도 7의 (d))에서, 태그(100)는 블링크 신호(1400a) 및 물리 정보(1400b)를 주기적으로 생성한다.
도 7의 (a)의 경우, 태그(100)는 각 시점(즉, ⓐ, ⓑ, 및 ⓒ)에서 블링크 신호(1400a)를 생성하고, 블링크 신호(1400a)의 생성 시점 사이에 물리 정보(1400b)를 생성할 수 있다.
도 7의 (b)의 경우, 태그(100)는 각 시점(즉, ⓐ, ⓑ, 및 ⓒ)에서 블링크 신호(1400a)를 생성하고, 블링크 신호(1400a)의 생성 시점을 포함하여 물리 정보(1400b)를 더 생성할 수 있다.
도 7의 (c)의 경우, 태그(100)는 각 시점(즉, ⓐ, ⓑ, 및 ⓒ)에서 블링크 신호(1400a)를 생성하고, 블링크 신호(1400a)의 생성 시점 사이에, 생성 주기를 변화시켜가면서 물리 정보(1400b)를 생성할 수 있다.
도 7의 (d)의 경우, 태그(100)는 각 시점(즉, ⓐ 및 ⓑ)에서 블링크 신호(1400a)를 생성하고, 블링크 신호(1400a)의 생성 시점 사이에 물리 정보(1400b)를 생성하며, 특정 시점(즉, ⓒ)에 이르러, 블링크 신호(1400a)의 생성을 멈출 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법은, S30 단계 후에, 블링크 신호의 도달시간을 계산하는 단계(S40)를 포함할 수 있고, S40 단계 후에, 블링크 신호의 도달시간 및 물리 정보를 송신하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
여기서, S40 단계는 복수의 AP(200-1~200-n; 단, n은 1 이상의 정수) 각각에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법은, S50 단계 후에, 태그의 위치정보를 계산하는 단계(S60)를 포함할 수 있다.
여기서, S60 단계는 측위계산기(300)에 의해 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템은 블링크 신호에 더하여 물리 정보를 이용하여 태그의 위치정보를 계산함으로써, 보다 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템은 상기 블링크 신호와 물리 정보의 생성 주기 및 생성의 멈춤여부에 관한 정보를 포함하는 제어신호를 이용하여, 다양한 환경에서 보다 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 실시간 측위 시스템
100: 태그
120: 물리센서
140: 블링크 신호 송신부
160: 제어부
180: 측위계산기 통신부
200-1~200-n: 복수의 AP
300: 측위계산기

Claims (10)

  1. 블링크 신호 및 물리 정보를 송신하는 태그;
    상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보를 수신하고, 상기 물리 정보와 함께상기 블링크 신호의 도달시간을 송신하는 복수의 AP; 및
    상기 블링크 신호의 도달시간 및 상기 물리 정보를 이용하여, 상기 태그의 위치정보를 계산하는 측위계산기를 포함하는, 실시간 측위 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태그는 상기 측위계산기에 의해 생성된 제어신호에 응답하여, 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보를 생성하고,
    상기 제어신호는 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보 각각의 생성 주기 및 생성의 멈춤여부에 관한 정보를 포함하는, 실시간 측위 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 태그는 물리 센서를 포함하고,
    상기 물리 센서는 상기 물리 정보를 생성하며,
    상기 물리 센서는 자이로 센서, 가속도 센서, 및 지자기 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 실시간 측위 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 태그는
    상기 블링크 신호를 제1 주기마다 송신하고, 상기 물리 정보를 제2 주기마다 송신하며,
    상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 긴, 실시간 측위 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 블링크 신호는 UWB(Ultra Wide Band) 신호, Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 신호, BLE(Bluetooth Low Energy) 신호, 및 지그비(Zigbee) 신호 중 적어도 하나를 포함하는, 실시간 측위 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 측위계산기는,
    상기 블링크 신호의 도달시간을 이용한 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식을 기반으로, 상기 태그의 위치정보를 계산하는, 실시간 측위 시스템.
  7. 상기 복수의 AP는, 마스터 AP 및 슬레이브 AP를 포함하고,
    상기 마스터 AP 및 상기 슬레이브 AP 각각은 상기 마스터 AP로부터 송신되는 동기 신호에 의해 동기화되는, 실시간 측위 시스템.
  8. 물리 정보를 생성하는 물리센서; 블링크 신호를 생성하는 블링크 신호 송신부; 제어부; 및 측위계산기 통신부를 포함하고,
    상기 측위계산기 통신부는 외부로부터 제어신호를 수신하고,
    상기 제어부는 상기 제어신호에 응답하여 상기 물리센서 및 상기 블링크 신호 송신부를 제어하며,
    상기 블링크 신호 송신부는 상기 물리 정보 및 상기 블링크 신호를 송신하는, 실시간 측위 시스템용 태그.
  9. 제8항에 있어서, 상기 블링크 신호 송신부는
    상기 블링크 신호를 제1 주기마다 송신하고, 상기 물리 정보를 제2 주기마다 송신하며,
    상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 긴, 실시간 측위 시스템용 태그.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 블링크 신호는 UWB(Ultra Wide Band) 신호, Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 신호, BLE(Bluetooth Low Energy) 신호, 및 지그비(Zigbee) 신호 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제어신호는 상기 블링크 신호 및 상기 물리 정보 각각의 생성 주기 및 생성의 멈춤여부에 관한 정보를 포함하는, 실시간 측위 시스템용 태그.
KR1020170078162A 2017-06-20 2017-06-20 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템 KR102112906B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170078162A KR102112906B1 (ko) 2017-06-20 2017-06-20 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170078162A KR102112906B1 (ko) 2017-06-20 2017-06-20 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180138067A true KR20180138067A (ko) 2018-12-28
KR102112906B1 KR102112906B1 (ko) 2020-05-19

Family

ID=65008540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170078162A KR102112906B1 (ko) 2017-06-20 2017-06-20 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102112906B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111479228A (zh) * 2020-01-13 2020-07-31 张苏 Uwb定位系统、标签位置确定方法及装置
WO2024117373A1 (ko) * 2022-11-29 2024-06-06 재단법인 차세대융합기술연구원 측위 및 방위각 추정 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025832B1 (ko) * 2009-01-30 2011-03-30 부산대학교 산학협력단 실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법
KR20110098487A (ko) * 2010-02-26 2011-09-01 부산대학교 산학협력단 항만 환경 기반의 실시간 다단계 위치 인식 시스템의 동작 방법
KR20120026889A (ko) * 2010-09-10 2012-03-20 엘지이노텍 주식회사 가축의 실시간 관리를 위한 ｒｔｌｓ 태그와 이를 이용한 가축 관리 시스템
KR20170044532A (ko) * 2015-10-15 2017-04-25 에스케이텔레콤 주식회사 실시간 측위 시스템을 위한 태그 제어 방법 및 장치
KR20170058783A (ko) * 2015-11-19 2017-05-29 한국마사회 경주마 위치 추적 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025832B1 (ko) * 2009-01-30 2011-03-30 부산대학교 산학협력단 실시간 위치 추적 시스템 및 그의 태그 측위 보정 방법
KR20110098487A (ko) * 2010-02-26 2011-09-01 부산대학교 산학협력단 항만 환경 기반의 실시간 다단계 위치 인식 시스템의 동작 방법
KR20120026889A (ko) * 2010-09-10 2012-03-20 엘지이노텍 주식회사 가축의 실시간 관리를 위한 ｒｔｌｓ 태그와 이를 이용한 가축 관리 시스템
KR20170044532A (ko) * 2015-10-15 2017-04-25 에스케이텔레콤 주식회사 실시간 측위 시스템을 위한 태그 제어 방법 및 장치
KR20170058783A (ko) * 2015-11-19 2017-05-29 한국마사회 경주마 위치 추적 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111479228A (zh) * 2020-01-13 2020-07-31 张苏 Uwb定位系统、标签位置确定方法及装置
CN111479228B (zh) * 2020-01-13 2021-12-21 张苏 Uwb定位系统、标签位置确定方法及装置
WO2024117373A1 (ko) * 2022-11-29 2024-06-06 재단법인 차세대융합기술연구원 측위 및 방위각 추정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102112906B1 (ko) 2020-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102009791B1 (ko) Uwb를 이용한 3차원 측위 시스템
RU2697838C1 (ru) Система позиционирования
Tiemann et al. Atlas-an open-source tdoa-based ultra-wideband localization system
CN106793060B (zh) 一种超宽带室内定位方法
CN107479513B (zh) 一种定位方法及系统、电子设备
US20230063193A1 (en) Location system with ultra-wideband (uwb) infrastructure and discovery infrastructure
CN109696167A (zh) 一种uwb室内三维定位系统及方法
JP2004514376A (ja) 無線によるクロック同期
US20230314603A1 (en) Ad hoc positioning of mobile devices using near ultrasound signals
KR20130136708A (ko) 위치 추정 장치 및 방법
KR101814698B1 (ko) 무선 송수신을 이용한 앵커와 태그의 좌표 동시 설정 방법 및 통신 시스템
EP3747207B1 (en) Low level smartphone audio and sensor clock synchronization
KR101537742B1 (ko) 실내 측위 시스템용 비콘 및 리스너
Syberfeldt et al. Localizing operators in the smart factory: A review of existing techniques and systems
Wang et al. Prototyping and experimental comparison of IR-UWB based high precision localization technologies
Pelka et al. S-TDoA—Sequential time difference of arrival—A scalable and synchronization free approach forl positioning
Sang et al. A bidirectional object tracking and navigation system using a true-range multilateration method
KR20180138067A (ko) 정밀도를 향상시킨 실시간 측위 방법 및 시스템
CN105580461B (zh) 用于对移动通信装置定位的方法和定位装置
KR102185062B1 (ko) 위치 추정 시스템 및 이를 위한 송신기
JP2023518215A (ja) 超高精度物体測位システム、及びこれを使用する自己局在化方法
Wiebking et al. Remote local positioning radar
Zhang et al. Ultra Wideband Based Real-Time Positioning With Cascaded Wireless Clock Synchronization Method
KR102604367B1 (ko) 확장현실을 포함한 가상현실 공간 서비스를 위한 고정밀 위치 움직임 획득장치
Yudanto et al. Ultra-Wide-Band Localization: Advancements in Device and System Calibration for Enhanced Accuracy and Flexibility

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant