KR20240029468A - Apparatus and method for position estimation of electronic device - Google Patents

Apparatus and method for position estimation of electronic device Download PDF

Info

Publication number
KR20240029468A
KR20240029468A KR1020220107975A KR20220107975A KR20240029468A KR 20240029468 A KR20240029468 A KR 20240029468A KR 1020220107975 A KR1020220107975 A KR 1020220107975A KR 20220107975 A KR20220107975 A KR 20220107975A KR 20240029468 A KR20240029468 A KR 20240029468A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electronic device
uwb
location
estimating
distance
Prior art date
Application number
KR1020220107975A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조성윤
Original Assignee
경일대학교산학협력단
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 경일대학교산학협력단 filed Critical 경일대학교산학협력단
Priority to KR1020220107975A priority Critical patent/KR20240029468A/en
Publication of KR20240029468A publication Critical patent/KR20240029468A/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/90—Services for handling of emergency or hazardous situations, e.g. earthquake and tsunami warning systems [ETWS]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/0209—Systems with very large relative bandwidth, i.e. larger than 10 %, e.g. baseband, pulse, carrier-free, ultrawideband
    • 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
    • H04W4/025—Services making use of location information using location based information parameters
    • 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
    • H04W4/029—Location-based management or tracking services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 위치 추정 장치는 긴급 구조를 요청한 제1 전자장치의 위치를 제2 전자장치가 초광대역 통신 및 관성 센서를 이용하여 추정할 수 있다. 제2 전자장치의 위치 추정 방법은, 초광대역 통신모듈을 활성화하는 과정; 제1 전자장치와 초광대역 통신을 페어링하는 과정; 제1 전자장치와 UWB 통신하면서 두 전자장치들 간의 거리를 측정하는 과정; 적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 제2 저장장치의 위치를 추정하는 과정; 및 두 장치들 간의 거리 정보 및 추정된 제2 저장장치의 위치 정보에 기반하여 제1 전자장치의 위치를 추정하는 과정을 포함할 수 있다. The location estimation device according to an embodiment of the present invention allows the second electronic device to estimate the location of the first electronic device that requested emergency rescue using ultra-wideband communication and an inertial sensor. A method for estimating the location of a second electronic device includes activating an ultra-wideband communication module; A process of pairing a first electronic device and ultra-wideband communication; A process of measuring the distance between two electronic devices while performing UWB communication with a first electronic device; A process of estimating the location of a second storage device using at least one inertial sensor; and estimating the location of the first electronic device based on distance information between the two devices and estimated location information of the second storage device.

Description

전자 장치의 위치 추정을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR POSITION ESTIMATION OF ELECTRONIC DEVICE}Apparatus and method for estimating the position of an electronic device {APPARATUS AND METHOD FOR POSITION ESTIMATION OF ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 복수의 전자장치들이 위치된 공간 영역에서 관성센서를 사용한 보행항법의 위치와 초광대역 통신에 의한 거리 정보를 이용하여 특정 전자장치의 위치를 추정할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for estimating the location of a specific electronic device using the location of walking navigation using an inertial sensor and distance information through ultra-wideband communication in a spatial area where a plurality of electronic devices are located.

이동통신 기술의 발전에 따라 전자장치의 사용자가 원하는 위치 정보를 제공할 수 있다. 이런 위치 정보의 추정 또는 측위 기술은 사람이나 사물의 위치 또는 주변 물체와의 위치적 관계에 기반한 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 일반적으로 이동 통신 시스템에서 위치 정보는 GPS(Global Positioning System)를 통해 측정될 수 있다. 그러나 GPS에 기반하는 위치 정보 측정 방법은 전파가 도달하지 못하거나 차단 지역에서는 사용할 수 없다. 예를들면, 전파가 차단되거나 미약한 실내에 위치되는 경우, 전자장치는 GPS를 통해 위치를 추정할 수 없거나 잘못된 위치를 추정하게 된다. With the advancement of mobile communication technology, location information desired by users of electronic devices can be provided. Such location information estimation or positioning technology can provide a variety of services based on the location of people or objects or their locational relationships with surrounding objects. Generally, in mobile communication systems, location information can be measured through GPS (Global Positioning System). However, GPS-based location information measurement methods cannot be used in areas where radio waves cannot reach or are blocked. For example, when located indoors where radio waves are blocked or weak, the electronic device cannot estimate the location through GPS or estimates the wrong location.

실내 지역에서, 전자장치는 전자장치에 구비되는 근거리 무선 통신 방법(wifi, Bluetooth, NFC, UWB, ??)을 이용하여 위치정보를 추정하여 위치기반 서비스(location based service)를 제공할 수 있다. 특히 고정밀 측위를 필요로 하는 경우 광대역 통신(ultra-wideband, UWB)을 이용할 수 있다. 이를 위해서는 해당 실내 지역에 무선 통신 고정인프라가 설치되어 있어야 하며, 사용자가 해당하는 근거리 무선 통신 기능을 온 상태로 유지하여야 한다. 이때 근거리 무선 통신 기능을 온 시키는 경우, 전자장치의 배터리를 소모하게 된다. 따라서 사용자는 필요한 무선통신 기능 이외의 다른 무선 통신 기능은 오프 상태로 유지하면서 배터리를 절약할 수 있다. In indoor areas, electronic devices can provide location-based services by estimating location information using short-range wireless communication methods (wifi, Bluetooth, NFC, UWB, ??) provided in the electronic device. In particular, when high-precision positioning is required, broadband communication (ultra-wideband, UWB) can be used. To achieve this, fixed wireless communication infrastructure must be installed in the indoor area, and the user must keep the relevant short-range wireless communication function turned on. At this time, when the short-range wireless communication function is turned on, the battery of the electronic device is consumed. Therefore, the user can save battery while keeping wireless communication functions other than the necessary wireless communication functions turned off.

그러나 긴급 구조와 같은 같은 긴박한 상태에서 UWB 통신 기반하에 전자장치의 위치를 추정하는 경우, 서비스 지역 내에 무선 통신 고정인프라가 설치되어 있지 않거나 설치되어 있더라도 사용이 불가능할 수도 있다. 그리고 UWB 통신 기능이 오프된 상태이면 위치 기반 서비스를 제공할 수 없게 된다. However, when estimating the location of an electronic device based on UWB communication in an urgent situation such as an emergency rescue, fixed wireless communication infrastructure may not be installed in the service area or may not be usable even if it is installed. And if the UWB communication function is turned off, location-based services cannot be provided.

따라서 본 발명의 목적은 긴급 상태에서 비활성 상태의 전자장치의 UWB 통신을 활성화시키고, UWB 통신 기반하에 구조를 요청한 사용자의 전자장치 위치를 추정할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.Therefore, the object of the present invention is to provide an apparatus and method for activating UWB communication of an inactive electronic device in an emergency state and estimating the location of the electronic device of a user requesting rescue based on UWB communication.

본 발명의 다른 목적은 UWB 통신 고정인프라가 없는 상황에서 제1 전자장치와 제2 전자장치가 UWB 통신 기반하여 거리 정보를 구하고 제2 전자장치가 추측 항법 기반하에 위치 정보를 추정한 후, 거리 정보 및 위치 정보에 기반하여 제1 전자장치의 위치를 추정할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.Another object of the present invention is that in a situation where there is no fixed UWB communication infrastructure, the first electronic device and the second electronic device obtain distance information based on UWB communication, the second electronic device estimates the location information based on dead reckoning, and then obtains the distance information. and an apparatus and method for estimating the location of the first electronic device based on location information.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 긴급 구조를 요청한 제1 전자장치와 통신 연결되는 제2 전자장치와의 협업을 통한 제1 전자장치의 위치 추정 방법이, 초광대역(ultra-wideband, UWB) 통신모듈을 활성화하는 과정; 제1 전자장치와 제2 전자장치 사이에 UWB 페어링하는 과정; 제1 전자장치와 UWB 통신하면서 두 전자장치들 간의 거리를 측정하는 과정; 적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 제2 전자장치의 위치를 추정하는 과정; 및 두 장치들 간의 거리 정보 및 추정된 위치 정보에 기반하여 제1 전자장치의 위치를 추정하는 과정을 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, a method of estimating the location of a first electronic device through collaboration with a second electronic device that is connected to the first electronic device that has requested emergency rescue is provided using ultra-wideband (UWB) Process of activating a communication module; A process of UWB pairing between a first electronic device and a second electronic device; A process of measuring the distance between two electronic devices while performing UWB communication with a first electronic device; A process of estimating the location of a second electronic device using at least one inertial sensor; and estimating the location of the first electronic device based on distance information between the two devices and estimated location information.

제2 전자장치가 제1 전자장치와 UWB 페어링하는 과정은, 근거리 무선 통신 링크를 통해 제1 전자장치에 탐색 신호를 전송하는 과정; 및 탐색신호에 의해 제1 전자장치의 UWB 통신 모듈이 활성화되면 제1 전자장치와 UWB 페어링하는 과정으로 이루어질 수 있다. The UWB pairing process of the second electronic device with the first electronic device includes transmitting a search signal to the first electronic device through a short-range wireless communication link; And when the UWB communication module of the first electronic device is activated by the search signal, the process may include UWB pairing with the first electronic device.

제2 전자장치가 거리를 측정하는 과정은, UWB 펄스를 전송하는 과정; 전송된 UWB 펄스를 수신하는 제1 전자장치에서 송출되는 응답 펄스를 수신하는 과정; 및 UWB 펄스의 전송 시간 및 응답 펄스의 수신 시간에 기반하여 제1 전자장치와 거리 정보를 추정하는 과정을 포함할 수 있다. The process of measuring the distance by the second electronic device includes transmitting a UWB pulse; A process of receiving a response pulse transmitted from a first electronic device that receives the transmitted UWB pulse; And it may include a process of estimating distance information to the first electronic device based on the transmission time of the UWB pulse and the reception time of the response pulse.

제2 전자장치가 위치를 추정하는 과정은 보행자용 추측 항법에 기반하여 가속도 센서, 자이로스코프, 지자기 센서, 기압 센서들 중의 적어도 하나를 이용하여 제2 전자장치의 위치를 추정할 수 있다. The process of estimating the location of the second electronic device may be based on dead reckoning for pedestrians, using at least one of an acceleration sensor, a gyroscope, a geomagnetic sensor, and an atmospheric pressure sensor to estimate the location of the second electronic device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 긴급 구조를 요청에 의해 위치를 검색하는 제2 전자장치와 연결되는 제1 전자장치의 위치 추정 방법이, 초광대역(ultra-wideband, UWB) 통신모듈을 활성화하는 과정; 제2 전자장치와 UWB 페어링하는 과정; 제2 전자장치와 UWB 통신하면서 두 전자장치들 간의 거리를 측정하는 과정; 적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 제2 전자장치의 위치를 추정하는 과정; 및 두 장치들 간의 거리 정보 및 추정된 위치 정보에 기반하여 제1 전자장치의 위치를 추정하는 과정으로 이루어질 수 있다. In order to achieve the above object, the method of estimating the location of a first electronic device connected to a second electronic device that searches the location by requesting emergency rescue of the present invention activates an ultra-wideband (UWB) communication module. process; Process of UWB pairing with a second electronic device; A process of measuring the distance between two electronic devices while performing UWB communication with a second electronic device; A process of estimating the location of a second electronic device using at least one inertial sensor; and a process of estimating the location of the first electronic device based on distance information and estimated location information between the two devices.

제1 전자장치가 초광대역 통신모듈을 활성화하는 과정은, 이동 통신사를 거쳐 긴급 구조 센터에 긴급 구조를 요청하고 이후 절차에 따라 이동 통신사의 위치 추정을 위한 측정치 획득 및 전송에 의해 UWB를 활성화하는 과정; 및, 긴급 구조 어플리케이션 실행시 UWB 통신모듈을 기동하는 과정을 포함할 수 있다. The process of the first electronic device activating the ultra-wideband communication module is a process of requesting emergency rescue from an emergency rescue center through a mobile carrier and then activating UWB by obtaining and transmitting measurements for estimating the location of the mobile carrier according to the subsequent procedures. ; And, it may include a process of starting the UWB communication module when executing the emergency rescue application.

제1 전자장치가 거리를 측정하는 과정은, UWB 펄스를 전송하는 과정; 전송된 UWB 펄스를 수신하는 제2 전자장치에서 송출되는 응답 펄스를 수신하는 과정; 및 UWB 펄스의 전송 시간 및 응답 펄스의 수신 시간에 기반하여 제2 전자장치와 거리 정보를 추정하는 과정을 포함할 수 있다. 이때 거리를 측정하는 주체가 제1 전자장치가 될 수도 있으며 제2 전자장치가 될 수도 있다.The process of measuring the distance by the first electronic device includes transmitting a UWB pulse; A process of receiving a response pulse transmitted from a second electronic device that receives the transmitted UWB pulse; And it may include a process of estimating distance information to the second electronic device based on the transmission time of the UWB pulse and the reception time of the response pulse. At this time, the subject measuring the distance may be the first electronic device or the second electronic device.

제1 전자장치 위치를 추정하는 과정은, 보행자용 추측 항법에 기반하여 가속도 센서, 자이로스코프, 지자기 센서, 기압 센서들 중의 적어도 하나를 이용하여 제2 전자장치의 위치를 추정하는 과정을 포함한다. The process of estimating the location of the first electronic device includes estimating the location of the second electronic device using at least one of an acceleration sensor, a gyroscope, a geomagnetic sensor, and an air pressure sensor based on dead-reckoning for pedestrians.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 긴급 구조 요청하는 제1 전자장치와 연결되는 제2 전자장치의 위치 추정 장치에 제2 전자장치가, 적어도 하나의 관성 센서를 포함하는 센서부; 초광대역(ultra-wideband, UWB) 통신모듈을 구비하는 통신부; 및 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 긴급 구조 요청시 UWB 통신모듈을 활성화하여 제1 전자장치와 UWB 페어링하고, 제1 전자장치와 UWB 통신하면서 두 전자장치들 간의 거리를 측정하고, 적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 위치를 추정하며, 두 장치들 간의 거리 정보 및 추정된 위치 정보에 기반하여 제1 전자장치의 위치를 추정할 수 있다In order to achieve the above object, a device for estimating the location of a second electronic device connected to a first electronic device requesting emergency rescue of the present invention includes a sensor unit including at least one inertial sensor; A communication unit equipped with an ultra-wideband (UWB) communication module; and a control unit. When an emergency rescue is requested, the control unit activates the UWB communication module to perform UWB pairing with the first electronic device, communicates UWB with the first electronic device, measures the distance between the two electronic devices, and estimates the location using at least one inertial sensor. The location of the first electronic device can be estimated based on the distance information and estimated location information between the two devices.

본 발명은 구조 또는 위치 정보를 요청하는 전자장치의 사용자의 위치정보를 필요로 하는 경우, 구조 요청 사용자 및 구조자의 전자장치들 간의 거리를 UWB 통신 기반하여 측정하고, 측정된 거리 정보 및 구조자 전자장치의 위치 정보를 통해 구조를 요청한 사용자의 단말기 위치를 구할 수 있다. The present invention, when location information of the user of the electronic device requesting rescue or location information is required, measures the distance between the rescue requesting user and the rescuer's electronic devices based on UWB communication, and measures the measured distance information and the rescuer's electronic device. The location of the terminal of the user requesting rescue can be obtained through the location information.

본 발명에 의하면 무선통신 인프라가 가용되지 못하는 실내 환경 또는 전파 환경이 불량한 조건에서 전자장치의 위치 측정이 필요한 경우, 위치 정보 요청시 해당 전자장치의 UWB 통신을 활성화시키고, 활성화된 UWB 통신 기반 하에 전자장치의 위치를 측정할 수 있는 등의 효과가 있다. According to the present invention, when it is necessary to measure the location of an electronic device in an indoor environment where wireless communication infrastructure is not available or under conditions with a poor radio wave environment, UWB communication of the electronic device is activated when location information is requested, and the electronic device is transmitted based on the activated UWB communication. It has effects such as being able to measure the location of the device.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained from the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 위치 측정 기능을 제공할 수 있는 이동통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 위치 측정 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 UWB 통신 활성화 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 UWB 통신에 기반하여 위치를 측정하는 전자장치의 동작 절차를 도시하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 UWB 통신에 기반하여 위치를 측정하는 전자장치의 동작 절차를 도시하는 흐름도이다.1 is a diagram illustrating the configuration of a mobile communication system capable of providing a location measurement function according to various embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an electronic device according to various embodiments of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a position measurement operation of an electronic device according to various embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a UWB communication activation operation of an electronic device according to various embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation procedure of an electronic device that measures location based on UWB communication according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation procedure of an electronic device that measures location based on UWB communication according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings showing preferred embodiments. However, the attached example is an example to aid understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention, and is a description that is obvious to those skilled in the art or can be easily derived. Detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에 따른 전자장치는 무선통신 고정인프라가 설치되어 있지 않거나 사용할 수 없는 지역에서 UWB 통신을 이용하여 다른 전자장치의 위치를 측정할 수 있다. 예를들면, 긴급 구조 요청시 요청자 전자장치의 UWB 통신 기능을 활성화하고, UWB 통신에 기반하여 요청자(구조 또는 위치 정보를 요청한 자)의 전자장치(이하 제1 전자장치라 칭함)와 다른 사용자(구조자 또는 위치 정보를 제공할 수 있는 사용자)의 전자장치(이하 제2 전자장치라 칭함) 간의 거리를 측정할 수 있다. 제2 전자장치는 측정된 두 장치 간의 거리 정보와 제2 전자장치의 위치정보를 사용하여 제1 전자장치의 위치를 추정할 수 있다. An electronic device according to an embodiment of the present invention can measure the location of another electronic device using UWB communication in an area where fixed wireless communication infrastructure is not installed or cannot be used. For example, when requesting emergency rescue, the UWB communication function of the requester's electronic device is activated, and the electronic device of the requester (the person requesting rescue or location information) (hereinafter referred to as the first electronic device) and another user (hereinafter referred to as the first electronic device) are activated based on UWB communication. The distance between an electronic device (hereinafter referred to as a second electronic device) of a rescuer or a user capable of providing location information can be measured. The second electronic device can estimate the location of the first electronic device using the measured distance information between the two devices and the location information of the second electronic device.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 위치 측정 기능을 제공할 수 있는 이동통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating the configuration of a mobile communication system capable of providing a location measurement function according to various embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 이동통신 시스템은 제1 전자장치(10), 제2 전자장치(20), 이동 통신사(30), 긴급 구조센터(40)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a mobile communication system may include a first electronic device 10, a second electronic device 20, a mobile communication service provider 30, and an emergency rescue center 40.

제1 전자장치(10) 및 제2 전자장치(20)는 UWB 통신 모듈을 구비하고 있으며, UWB 통신 모듈은 사용자가 활성화시키지 않으면 신호를 송수신하지 않는 상태(Idle state)를 유지하여, 배터리 소모를 줄일 수 있다. 제1 전자장치(10) 및 제2 전자장치(20)는 UWB 통신을 수행하기 위하여 아이들 상태인 경우 활성 상태로 변환(wake up, triggering)시켜야 한다. 이때 제1 전자장치(10)의 사용자는 긴급 구조를 요청한 사용자일 수 있으며, 제2 전자장치(20)의 사용자는 경찰 또는 소방대원이 될 수 있으며, 또한 제2 전자장치(20)는 단독 또는 다수일 수 있다. 아이들 상태의 제1 전자장치(10)는 긴급(또는 비상) 구조 요청 또는 긴급(또는 비상) 구조 어플리케이션을 수행하면, 아이들 상태의 UWB 통신 모듈을 활성 상태로 천이시킬 수 있다. 긴급(비상) 구조는 사용자가 긴급 구조를 요하거나 또는 비상 상태에서 통화를 통해 요청하거나 긴급 구조 어플리케이션 실행을 통해 요청할 수 있다.The first electronic device 10 and the second electronic device 20 are equipped with a UWB communication module, and the UWB communication module maintains an idle state in which signals are not transmitted or received unless activated by the user, thereby reducing battery consumption. It can be reduced. In order to perform UWB communication, the first electronic device 10 and the second electronic device 20 must be converted to an active state (wake up, triggering) when in an idle state. At this time, the user of the first electronic device 10 may be a user who requested emergency rescue, and the user of the second electronic device 20 may be a police officer or firefighter, and the second electronic device 20 may be used alone or There may be many. When the first electronic device 10 in the idle state performs an emergency (or emergency) rescue request or an emergency (or emergency) rescue application, it can transition the UWB communication module in the idle state to the active state. Emergency (emergency) rescue can be requested when a user requires emergency rescue or in an emergency state through a phone call or by running an emergency rescue application.

제1 전자장치(10)의 사용자가 51 단계에서 긴급 통화를 요청하면, 이동 통신사(예를들면 SK, KT 또는 LG 통신 사업자)(51)는 52 단계에서 긴급 구조센터(40)에 해당 통화를 연결시킬 수 있다. 긴급 구조센터(40)는 경찰서(112 센터) 또는 소방서(119 센터)가 될 수 있다. 긴급 구조센터(40)는 53단계에서 이동 통신사(30)에 제1 전자장치(10)의 위치 정보 조회를 요청할 수 있다. 그러면 이동 통신사(30)는 제1 전자장치(10)의 위치를 측정(계산)할 수 있다. 이때 제1 전자장치(10)는 이동 통신사(30)에 위치정보를 제공하거나 위치 추정을 위해 필요한 측정치를 제공하게 되고 이동 통신사(30)는 이 정보를 사용하여 제1 전자장치(10)의 위치를 추정한다. 이 정보는 긴급 구조 센터(40)에 제공되고 이 위치정보를 기반으로 긴급 구조 활동이 시작되며 긴급 구조 활동을 하는 사람은 제2 전자장치(20)를 소지하고 있다. 그러나 제1 전자장치(10)가 실내에 위치하는 경우 추정된 위치정보는 정확하지 않아서 정확한 구조활동이 불가능할 수 있다. 그러면 이동 통신사(30)는 54 단계에서 제1 전자장치(10)에 UWB 통신 활성신호(wake up 신호)를 전송할 수 있다. UWB 통신 활성 신호를 수신하면, 제1 전자장치(10)는 UWB 통신 모듈을 활성화시키고, UWB 통신 모듈이 활성화된 제2 전자장치(20)와 UWB 통신을 할 수 있는 상태가 될 수 있다. 또한 제1 전자장치(10)는 긴급 통화가 요청되는 시점에서 UWB 통신 모듈을 활성화(wake up)시키고, 긴급 통화 서비스 절차를 수행할 수도 있다.If the user of the first electronic device 10 requests an emergency call in step 51, the mobile communication service provider (e.g., SK, KT, or LG communication service provider) 51 makes the call to the emergency rescue center 40 in step 52. It can be connected. The emergency rescue center 40 can be a police station (112 center) or a fire department (119 center). In step 53, the emergency rescue center 40 may request the mobile communication service provider 30 to query the location information of the first electronic device 10. Then, the mobile communication service provider 30 can measure (calculate) the location of the first electronic device 10. At this time, the first electronic device 10 provides location information to the mobile carrier 30 or measurements necessary for location estimation, and the mobile carrier 30 uses this information to determine the location of the first electronic device 10. Estimate . This information is provided to the emergency rescue center 40, emergency rescue activities are started based on this location information, and the person performing emergency rescue activities is in possession of the second electronic device 20. However, if the first electronic device 10 is located indoors, the estimated location information may be inaccurate, making accurate rescue operations impossible. Then, the mobile communication service provider 30 can transmit a UWB communication activation signal (wake up signal) to the first electronic device 10 in step 54. Upon receiving the UWB communication activation signal, the first electronic device 10 activates the UWB communication module and can enter a state in which UWB communication can be performed with the second electronic device 20 in which the UWB communication module is activated. Additionally, the first electronic device 10 may wake up the UWB communication module at the time an emergency call is requested and perform an emergency call service procedure.

또한 제1 전자장치(10)의 사용자가 긴급 통화 어플리케이션을 실행하면, 제1 전자장치(10)는 UWB 통신 모듈을 활성화시키고, 이동 통신사(30)에 긴급 통화를 요청할 수 있다. Additionally, when the user of the first electronic device 10 executes an emergency call application, the first electronic device 10 may activate the UWB communication module and request an emergency call from the mobile communication service provider 30.

제2 전자장치(20)의 사용자는 제1 전자장치(10)의 긴급 통화 요청에 의해 해당 지역으로 이동할 수 있다. 제2 전자장치(20)의 사용자가 현장에 도착하여 61 단계에서 탐색신호를 송출하면, 제1 전자장치(10)는 이에 의해 UWB 통신 모듈을 활성화할 수 있다. The user of the second electronic device 20 can move to the relevant area in response to an emergency call request from the first electronic device 10. When the user of the second electronic device 20 arrives at the scene and transmits a search signal in step 61, the first electronic device 10 can thereby activate the UWB communication module.

제1 전자장치(10)의 UWB 통신 모듈이 활성화되면, 제1 전자장치(10)는 제2 전자장치(20)와 UWB 통신을 수행할 수 있다. When the UWB communication module of the first electronic device 10 is activated, the first electronic device 10 can perform UWB communication with the second electronic device 20.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 구성을 도시하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an electronic device according to various embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, 제1 전자장치(10) 및 제2 전자장치(20)는 프로세서(110), 메모리(120), 통신부(130), 센서부(140), 입력부(150), 표시부(160), 카메라(170)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서 제1 전자장치(10) 및 제2 전자장치(20)는 구성 요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있으며, 제1 전자장치(10)는 스마트폰으로 대체 가능하다. Referring to FIG. 2, the first electronic device 10 and the second electronic device 20 include a processor 110, a memory 120, a communication unit 130, a sensor unit 140, an input unit 150, and a display unit ( 160), and may include a camera 170. In some embodiments, the first electronic device 10 and the second electronic device 20 may omit at least one of the components or may additionally include other components, and the first electronic device 10 may be used as a smartphone. It is replaceable.

제어부(110)는 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 제어부(110)는 예를 들면, 전자 장치의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 제어부(110)는 SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 제어부(110)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 제어부(110)는 다른 구성 요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈)를 포함할 수도 있다. 제어부(110)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.The control unit 110 may include one or more of a central processing unit, an application processor, or a communication processor (CP). For example, the control unit 110 may perform operations or data processing related to control and/or communication of at least one other component of the electronic device. The control unit 110 may be implemented as a system on chip (SoC). The control unit 110 may further include a graphic processing unit (GPU) and/or an image signal processor. The control unit 110 may include at least some of other components (eg, a cellular module). The control unit 110 may load commands or data received from at least one of the other components (eg, non-volatile memory) into the volatile memory, process the command, and store the resulting data in the non-volatile memory.

메모리(120)는 내장 메모리 및/또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 내장 메모리는 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리는 다양한 인터페이스를 통하여 제1 전자 장치(100)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다. Memory 120 may include internal memory and/or external memory. Internal memory can be volatile memory (such as DRAM, SRAM, or SDRAM), non-volatile memory (such as one time programmable ROM (OTPROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, flash memory, hard drive, or It may include at least one of a solid state drive (SSD).The external memory may be a flash drive, for example, compact flash (CF), secure digital (SD), Micro-SD, Mini-SD, xD. (extreme digital), MMC (multi-media card), memory stick, etc. The external memory may be functionally or physically connected to the first electronic device 100 through various interfaces.

통신부(130)는 유선 통신 모듈 및/또는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈은 셀룰러 모듈, WiFi 모듈, 블루투스 모듈, GNSS 모듈, NFC 모듈, UWB 및 RF 모듈을 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈은 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. RF 모듈은 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈은 트랜시버 PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. WiFi 모듈 및, 블루투스 모듈은 근거리 무선 통신 모듈이 될 수 있다. WiFi 모듈은 컴퓨터 네트워킹 기술을 무선화한 무선랜(wireless LAN)이 될 수 있다. 블루투스 모듈은 무선 전자장치들을 무선링크(예를들면 2.4GHz 대역)를 통해 소출력으로 서로 연결해 정보를 교환하는 모듈이다. UWB 모듈은 고주파수에서 전파를 통해 작동하는 단거리 무선 통신 프로토콜이다. 매우 정밀한 공간 인식과 방향성이 특징으로, 모바일 기기가 주변 환경을 잘 인지할 수 있도록 동작된다. UWB 모듈은 넓은 면적의 공간에서 정확한 위치를 탐색할 수 있는 통신 방법이다. 예를들면, UWB모듈은 신호의 세기뿐만 아니라 시간 단위 계산으로 비교적 정확한 거리를 측정할 수 있으며, GPS가 안되는 실내 위치 측정시 사용될 수 있다. The communication unit 130 may include a wired communication module and/or a wireless communication module. Wireless communication modules may include cellular modules, WiFi modules, Bluetooth modules, GNSS modules, NFC modules, UWB, and RF modules. The cellular module can provide voice calls, video calls, text services, or Internet services through a communication network. According to one embodiment, the cellular module may use a subscriber identification module (eg, SIM card) to distinguish and authenticate electronic devices within a communication network. The RF module can transmit and receive communication signals (e.g., RF signals). The RF module may include a transceiver power amp module (PAM), a frequency filter, a low noise amplifier (LNA), or an antenna. The WiFi module and the Bluetooth module can be short-range wireless communication modules. The WiFi module can be a wireless LAN that wirelessizes computer networking technology. The Bluetooth module is a module that exchanges information by connecting wireless electronic devices with low power through a wireless link (for example, 2.4GHz band). The UWB module is a short-range wireless communication protocol that operates via radio waves at high frequencies. It features very precise spatial recognition and directionality, and operates so that mobile devices can better perceive their surroundings. The UWB module is a communication method that can detect an accurate location in a large area of space. For example, the UWB module can measure relatively accurate distances not only by signal strength but also by calculating time units, and can be used for indoor location measurement where GPS is not available.

전자장치(10, 20)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 통신망에 연결되어 다른 전자장치들과 통신할 수 있다. 무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, 5G, LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA 또는 UMTS 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB (universal serial bus), HDMI (high definition multimedia interface), RS-232 (recommended standard 232), 또는 POTS (plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신망(telecommunications network)은 예를 들면, 컴퓨터 네트워크 (computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 공중 전화 망 (telephone network), 공중 무선통신망 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The electronic devices 10 and 20 can be connected to a communication network through wireless or wired communication and communicate with other electronic devices. Wireless communication may use at least one of, for example, 5G, LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, or UMTS as a cellular communication protocol. Wired communication may include, for example, at least one of universal serial bus (USB), high definition multimedia interface (HDMI), recommended standard 232 (RS-232), or plain old telephone service (POTS). A telecommunications network may include, for example, at least one of a computer network (e.g., LAN or WAN), the Internet, a public telephone network, or a public wireless communication network.

센서부(140)는 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(10, 20)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서부(140)는 자이로센서, 가속도 센서, 지자기 센서, 제스처 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 그립 센서, 근접 센서, 생체 센서, 온/습도 센서, 조도 센서, 또는 UV (ultra violet) 센서 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서부(140)는 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(10, 20)는 AP(access point)의 일부로서 또는 별도로, 센서부(140)를 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, AP가 슬립 (sleep) 상태에 있는 동안, 센서부(140)를 제어할 수 있다.For example, the sensor unit 140 may measure a physical quantity or detect the operating state of the electronic devices 10 and 20 and convert the measured or sensed information into an electrical signal. The sensor unit 140 is at least one of a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, a gesture sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a biometric sensor, a temperature/humidity sensor, an illumination sensor, or a UV (ultra violet) sensor. It can contain one. The sensor unit 140 may further include a control circuit for controlling at least one sensor included therein. In some embodiments, the electronic devices 10 and 20 further include a processor configured to control the sensor unit 140, either as part of an access point (AP) or separately, while the AP is in a sleep state. The sensor unit 140 can be controlled.

입력부(150)는 터치 패널, (디지털) 펜 센서 및/또는 키(key)를 포함할 수 있다. 터치 패널은 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. 펜 센서는 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키는 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. The input unit 150 may include a touch panel, a (digital) pen sensor, and/or a key. The touch panel may use at least one of a capacitive type, a resistive type, an infrared type, or an ultrasonic type. Additionally, the touch panel may further include a control circuit. The touch panel may further include a tactile layer to provide a tactile response to the user. The pen sensor may be part of the touch panel or may include a separate recognition sheet. Keys may include physical buttons, optical keys, or keypads.

표시부(160)는 디스플레이 패널, 홀로그램 장치, 프로젝터 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널은 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 디스플레이 패널은 입력부(150)의 터치 패널과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 홀로그램 장치는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. The display unit 160 may include a display panel, a hologram device, a projector, and/or a control circuit for controlling them. The display panel can be implemented as flexible, transparent, or wearable. The display panel may be composed of a touch panel of the input unit 150 and one or more modules. Holographic devices can display three-dimensional images in the air using the interference of light. A projector can display images by projecting light onto a screen.

카메라 모듈(170)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치이다. 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서 (예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP (image signal processor), 또는 플래쉬 (flash)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.The camera module 170 is a device that can capture still images and moving images. According to one embodiment, it may include one or more image sensors (e.g., a front sensor or a rear sensor), a lens, an image signal processor (ISP), or a flash (e.g., an LED or xenon lamp).

도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치의 위치 측정 동작을 도시하는 흐름도이다.Figure 3 is a flowchart showing a position measurement operation of an electronic device according to various embodiments of the present invention.

도 3을 참조하면, 제1 전자장치(10)는 긴급 구조를 요청하는 사용자의 장치일 수 있으며, 제2 전자장치(20)는 긴급 구조를 요청한 사용자를 구조하기 위한 사용자의 장치일 수 있다. 제1 전자장치(10)는 311 단계에서 긴급 구조가 요청되거나 긴급 구조 어플리케이션이 실행되면, 제1 전자장치(10)는 313 단계에서 통신부(130)의 UWB 통신 모듈을 활성화시킬 수 있다. 제2 전자장치(20)는 현장에 도착하여 구조활동을 수행하기 위해 313 단계에서 UWB 통신 모듈을 활성화 한다. 제1 전자장치(10)의 UWB 통신 모듈이 활성화되면, 제1 전자장치(10) 및 제2 전자장치(20)는 315 단계에서 UWB 통신을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 3, the first electronic device 10 may be a user's device that requests emergency rescue, and the second electronic device 20 may be a user's device that rescues the user who has requested emergency rescue. If emergency rescue is requested or an emergency rescue application is executed in step 311, the first electronic device 10 may activate the UWB communication module of the communication unit 130 in step 313. The second electronic device 20 arrives at the scene and activates the UWB communication module in step 313 to perform rescue operations. When the UWB communication module of the first electronic device 10 is activated, the first electronic device 10 and the second electronic device 20 can perform UWB communication in step 315.

제1 및 제2 전자장치(10, 20)는 UWB통신을 통해 두 지점 간에 UWB 전파가 이동하는데 걸리는 시간을 이용해서 거리를 측정할 수 있다 (속도=거리/시간, 거리=속도Х시간). 전파의 속도는 빛의 속도와 같고, 공기 중에서　속도는 일정하다. 따라서, 이동 시간만 정확히 측정하면, 두 지점 사이의 거리를 계산할 수 있다. 두 지점 사이의 이동 시간을　ToF(Time of Flight)라고 한다면, 이동거리(d=속도Х시간)는 광속(C)ХToF로 구할 수 있다. 두 지점 사이의 ToF(Time of Flight) 구하는 방법은 다음과 같다. 어떤 기준이 되는 곳에 앵커(Anchor)를 위치시키고, 앵커와의 거리를 측정하기 위해 이동하는 물체에 태그(Tag)를 부착할 수 있다. 태그가 전파를 송신하고 앵커가 그 전파를 수신할 때 시간 차가 발생된다. 이는 전파가 태그와 앵커 사이의 거리를 이동할 때 시간(ToF(Time of Flight))이 걸리기 때문이다. 태그가 전파를 전송하고, 앵커가 그 전파를 받은 후 응답 펄스를 전송하면, 태그가 전파를 송신하고 응답 펄스를 수신할 때까지의 시간 차 T1와 앵커에서 신호를 받고 응답할 때까지의 시간 차 T2를 빼면, 2개의 ToF 시간이 된다. 이는 태그에서 앵커에 전파를 전송하는 시간 및 앵커에서 전송되는 전파를 수신하는 시간이 포함되기 때문이다. 따라서 2 개의 ToF에 해당하는 값을 2로 나누면 ToF를 계산할 수 있다. 전파 송수신의 순서는 태그와 앵커가 서로 바뀔 수 있다.The first and second electronic devices 10 and 20 can measure the distance using the time it takes for UWB radio waves to travel between two points through UWB communication (speed = distance/time, distance = speed Х time). The speed of radio waves is the same as the speed of light, and in air the speed is constant. Therefore, if you accurately measure the travel time, you can calculate the distance between two points. If the travel time between two points is called ToF (Time of Flight), the travel distance (d = speed Х time) can be calculated as the speed of light (C) Х ToF. The method for calculating ToF (Time of Flight) between two points is as follows. An anchor can be placed at a certain standard and a tag can be attached to a moving object to measure the distance to the anchor. A time difference occurs when the tag transmits radio waves and the anchor receives the radio waves. This is because it takes time (ToF (Time of Flight)) for radio waves to travel the distance between the tag and anchor. When the tag transmits a radio wave and the anchor receives the radio wave and then transmits a response pulse, the time difference T1 between the tag transmitting the radio wave and receiving the response pulse and the time difference between the anchor receiving the signal and responding Subtracting T2, there are two ToF times. This is because the time for transmitting radio waves from the tag to the anchor and the time for receiving radio waves transmitted from the anchor are included. Therefore, ToF can be calculated by dividing the value corresponding to two ToFs by 2. The order of transmitting and receiving radio waves can be changed between tags and anchors.

321 단계에서 태그는 제1 전자장치(10)일 수 있으며, 제2 전자장치(20)는 앵커일 수 있다.In step 321, the tag may be the first electronic device 10, and the second electronic device 20 may be the anchor.

제1 전자장치(10)가 전파를 송신하고, 제2 전자장치(20)가 제1 전자장치(10)에서 송신되는 전파를 수신할 수 있다. 이후 제2 전자장치(20)는 응답 펄스를 생성하여 제1전자장치(10)에 전송할 수 있으며, 제1 전자장치(10)는 제2 전자장치(20)에서 전송되는 응답 펄스를 수신할 수 있다. 따라서 제1 전자장치(10)가 전파를 송신하고 응답 펄스를 수신할 때까지의 시간 및 제2 전자장치에서 펄스를 수신한 후 응답펄스를 송신할 때까지의 시간차를 계산하여 ToF를 구할 수 있다. ToF를 구하면, 제1 전자장치(10)는 제2 전자장치(20)과의 거리(d=광속 * ToF)를 구할 수 있다. 이와 같은 방법을 TWR(Two Way Ranging)이라고 하고, 더 정확한 거리 측정측정을 위해 SDS-TWR(Symmetric Double Sided-Two Way Ranging)을 사용할 수 있다. 이렇게 측정된 거리정보는 UWB 통신을 통해 제2 전자장치(20)에 전송한다.The first electronic device 10 may transmit radio waves, and the second electronic device 20 may receive radio waves transmitted from the first electronic device 10. Thereafter, the second electronic device 20 may generate a response pulse and transmit it to the first electronic device 10, and the first electronic device 10 may receive the response pulse transmitted from the second electronic device 20. there is. Therefore, ToF can be obtained by calculating the time difference between the first electronic device 10 transmitting a radio wave and receiving a response pulse and the time difference between receiving the pulse from the second electronic device and transmitting the response pulse. . By calculating the ToF, the first electronic device 10 can calculate the distance (d = speed of light * ToF) from the second electronic device 20. This method is called TWR (Two Way Ranging), and for more accurate distance measurement, SDS-TWR (Symmetric Double Sided-Two Way Ranging) can be used. The distance information measured in this way is transmitted to the second electronic device 20 through UWB communication.

331 단계에서 태그는 제2전자장치(20)일 수 있으며, 제1 전자장치(10)는 앵커일 수 있다.In step 331, the tag may be the second electronic device 20, and the first electronic device 10 may be the anchor.

제2 전자장치(20)가 전파를 송신하고, 제1 전자장치(10)가 제2 전자장치(20)에서 송신되는 전파를 수신할 수 있다. 이후 제1 전자장치(10)는 응답 펄스를 생성하여 제 2전자장치(20)에 송신할 수 있으며, 제2 전자장치(20)는 제1 전자장치(10)에서 송신되는 응답 펄스를 수신할 수 있다. 따라서 제2 전자장치(20)가 전파를 송신하고 응답 펄스를 수신할 때까지의 시간 및 제1 전자장치에서 펄스를 수신한 후 응답 펄스를 전송할 때까지의 시간차를 계산하여 ToF를 구할 수 있다. ToF를 구하면, 제2 전자장치(20)는 제1 전자장치(10)와의 거리(d=광속 * ToF)를 구할 수 있다. 이와 같은 방법을 TWR(Two Way Ranging)이라고 하고, 더 정확한 거리 측정측정을 위해 SDS-TWR(Symmetric Double Sided-Two Way Ranging)을 사용할 수 있다.The second electronic device 20 may transmit radio waves, and the first electronic device 10 may receive radio waves transmitted from the second electronic device 20 . Thereafter, the first electronic device 10 may generate a response pulse and transmit it to the second electronic device 20, and the second electronic device 20 may receive the response pulse transmitted from the first electronic device 10. You can. Therefore, ToF can be obtained by calculating the time between the second electronic device 20 transmitting a radio wave and receiving a response pulse and the time difference between receiving the pulse from the first electronic device and transmitting the response pulse. By calculating the ToF, the second electronic device 20 can calculate the distance (d = speed of light * ToF) from the first electronic device 10. This method is called TWR (Two Way Ranging), and for more accurate distance measurement, SDS-TWR (Symmetric Double Sided-Two Way Ranging) can be used.

제2 전자장치(20)는 333단계에서 제2 전자장치(20)의 위치를 측위할 수 있다. 제2 전자장치(20)는 적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 전자장치의 위치를 추정할 수 있다. 위치 추정은 보행용 추측 항법(pedestrian dead reckoning, PDR) 및/또는 보행용 관성 항법 (pedestrian inertial navigation, PIN) 기반으로 측위를 수행할 수 있다. 관성 센서를 이용한 실내 위치 측위 방법은 관성 센서(inertial measurement unit, IMU)를 이용하여 보행자의 걸음 보폭, 속도, 이동 거리 및 보행 방향을 계산하여 현재 위치를 추정할 수 있다. The second electronic device 20 may determine the location of the second electronic device 20 in step 333. The second electronic device 20 can estimate the location of the electronic device using at least one inertial sensor. Position estimation may be performed based on pedestrian dead reckoning (PDR) and/or pedestrian inertial navigation (PIN). The indoor positioning method using an inertial sensor can estimate the current location by calculating the pedestrian's stride length, speed, moving distance, and walking direction using an inertial measurement unit (IMU).

예를들면, 상기한 바와 같이 제2 전자장치(20)는 가속도 센서, 자이로 스코프, 지자기센서, 기압센서 등의 센서들을 사용하여 보행용 추측 항법(PDR) 기반하에 제2 전자장치(20)의 위치를 추정할 수 있다. For example, as described above, the second electronic device 20 is based on pedestrian dead reckoning (PDR) using sensors such as an acceleration sensor, a gyroscope, a geomagnetic sensor, and an atmospheric pressure sensor. The location can be estimated.

예를들면, 상기한 바와 같이 제2 전자장치(20)는 자이로스코프, 지자기 센서, 가속도 센서들을 사용하여 보행용 관성 항법(PIN) 기반하에 제2 전자장치(20)의 위치를 추정할 수 있다. For example, as described above, the second electronic device 20 may estimate the location of the second electronic device 20 based on walking inertial navigation (PIN) using a gyroscope, a geomagnetic sensor, and an acceleration sensor. .

제1 전자장치(10)는 335 단계에서 계산된 제1 전자장치(10)와의 거리 및 제2 전자장치(20)의 측위 정보에 기반하여 제1 전자장치(10)의 위치를 추정할 수 있다. The first electronic device 10 may estimate the location of the first electronic device 10 based on the distance to the first electronic device 10 calculated in step 335 and the positioning information of the second electronic device 20. .

도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1 전자장치(10)의 UWB 통신 활성화 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a UWB communication activation operation of the first electronic device 10 according to various embodiments of the present invention.

도 4를 참조하면, 제1 전자장치(10)에 탑재되는 UWB 통신 모듈은 배터리 소모를 최소로 하기 위해 일반적인 상황에서는 신호를 송수신하지 않는 아이들 상태를 유지할 수 있다. UWB 통신 모듈을 깨운다는 것(wake up)은 신호를 송수신할 수 있는 상태 또는 주기적으로 신호를 송출하는 상태가 되도록 하는 것을 의미한다. 따라서 긴급구조를 요구하는 상태에서 UWB 통신 모듈을 활성화시키는 것이 필요하다. 본 발명의 다양한 실시예에서 제1 전자장치(10)에서 비활성 상태의 UWB 통신 모듈을 활성화시키는 방법은 긴급구조 요청, 긴급구조 어플리케이션 실행, 다른 전자장치로부터 탐색신호 수신 등이 될 수 있다. Referring to FIG. 4, the UWB communication module mounted on the first electronic device 10 may maintain an idle state in which signals are not transmitted or received under normal circumstances in order to minimize battery consumption. Waking up the UWB communication module means putting it in a state in which signals can be transmitted and received, or in a state in which signals are periodically transmitted. Therefore, it is necessary to activate the UWB communication module when emergency rescue is required. In various embodiments of the present invention, a method of activating an inactive UWB communication module in the first electronic device 10 may include requesting emergency rescue, executing an emergency rescue application, and receiving a search signal from another electronic device.

먼저 제1 전자장치(10)가 411 단계에서 119/112 구조 센터(40)에 긴급 전화를 요청하면, 413 단계에서 이동 통신사(30)는 이를 구조센터(40)에 전달한다. 구조 요청을 수신하는 구조센터(40)는 415 단계에서 이동 통신사(30)에 제1 전자장치(10)의 위치정보를 요청하며, 이동통신사(30)는 417 단계에서 측위를 위한 정보를 요청하며, UWB 통신 모듈을 활성화기 위한 신호(wake up)를 전송할 수 있다. UWB 활성화 신호를 수신하는 제1 전자장치(10)는 419 단계에서 UWB 통신 모듈을 활성화시켜 제2 전자장치(20)와 UWB 통신을 수행할 수 있는 상태가 된다. First, when the first electronic device 10 requests an emergency call to the 119/112 rescue center 40 in step 411, the mobile communication service provider 30 transmits this to the rescue center 40 in step 413. The rescue center 40, which receives the rescue request, requests location information of the first electronic device 10 from the mobile communication service provider 30 in step 415, and the mobile communication service provider 30 requests information for positioning in step 417. , a signal (wake up) to activate the UWB communication module can be transmitted. The first electronic device 10 that receives the UWB activation signal activates the UWB communication module in step 419 and becomes capable of performing UWB communication with the second electronic device 20.

또한 제1 전자장치(10)의 사용자가 설치된 긴급구조 어플리케이션을 실행하면, 제1 전자장치(10)은 430 단계에서 419 단계로 진행하여 UWB 통신 모듈을 활성화시킬 수 있다. Additionally, when the user of the first electronic device 10 executes the installed emergency rescue application, the first electronic device 10 may proceed from step 430 to step 419 to activate the UWB communication module.

또한 구조자가 현장에 도착하여 제2 전자장치(20)를 통해 BLE, WiFi 등을 이용한 탐색(Searching) 신호를 송출(441)하면, 제1 전자장치(10)는 441 단계에서 이 신호를 수신한 후, 419 단계로 진행하여 UWB 통신 모듈을 활성화시킬 수 있다. In addition, when the rescuer arrives at the scene and transmits a search signal using BLE, WiFi, etc. through the second electronic device 20 (441), the first electronic device 10 receives this signal in step 441. Afterwards, the UWB communication module can be activated by proceeding to step 419.

도 5는 제2 전자장치(20)를 소지하고 구조활동을 하는 사람이 1명인 경우 본 발명의 실시예에 따라 UWB 통신에 기반하여 위치를 측정하는 전자장치의 동작 절차를 도시하는 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation procedure of an electronic device that measures a location based on UWB communication according to an embodiment of the present invention when there is only one person carrying the second electronic device 20 and carrying out rescue operations.

도 5를 참조하면, 제1 전자장치(10)는 긴급구조를 요청한 전자장치일 수 있으며, 제2 전자장치(20)는 긴급구조를 위해 제1 전자장치(10)의 위치를 추적하는 전자장치일 수 있다. 제2 전자장치(20)는 제1 전자장치(10)를 탐색하기 위한 현장에 도착하게 되면, 511 단계에서 제1 전자장치(10)와 UWB 페어링(pairing)을 위해 제1 전자장치(10)를 검색하기 위한 신호를 송출할 수 있다. 이때 제1 전자장치(10)는 UWB 통신 모듈이 오프상태이면 UWB 통신 모듈을 활성화시킬 수 있다. 제2 전자장치(20)는 513 단계에서 제1 전자장치(10)와 UWB 통신을 수행할 수 있다. 이후 제2 전자장치(20)는 515 단계에서 제UWB 통신 모듈을 통해 통신하며 제1 전자장치(10)와의 거리를 계산할 수 있다. 제1 전자장치(10)와 떨어진 거리를 계산하는 방법은 도 3의 331단계의 동작과 같은 방법으로 수행할 수 있다. 또한 제2 전자장치(20)는 517 단계에서 도 2의 센서부(140)의 관성 센서 출력을 사용하여 제2 전자장치(20)의 위치를 추측할 수 있다. 제2 전자장치(20)의 위치 추측은 도 3의 333 단계의 동작과 동일한 방법으로 수행할 수 있다. 이때 제1 전자장치(10) 및/또는 제2 전자장치(20)는 이동하는 상태일 수 있다. 예를들면, 구조자 전자장치인 제2 전자장치(20)는 구조를 요청한 제1 전자장치(10)의 사용자를 구조하기 위하여 이동할 수 있다. 또한 제1 전자장치(10)의 사용자도 이동하면서 제2 전자장치(20)를 찾을 수 있다. 따라서 전자장치의 거리 정보 및 위치 정보는 변경될 수 있다. 제2 전자장치(20)는 515 단계 및 517 단계에서 측정된 거리 정보 및 위치 정보를 메모리(120)에 저장할 수 있다. Referring to FIG. 5, the first electronic device 10 may be an electronic device that has requested emergency rescue, and the second electronic device 20 may be an electronic device that tracks the location of the first electronic device 10 for emergency rescue. It can be. When the second electronic device 20 arrives at the scene to search for the first electronic device 10, it uses the first electronic device 10 for UWB pairing with the first electronic device 10 in step 511. A signal can be transmitted to search. At this time, the first electronic device 10 can activate the UWB communication module when the UWB communication module is in an off state. The second electronic device 20 may perform UWB communication with the first electronic device 10 in step 513. Thereafter, the second electronic device 20 communicates through the UWB communication module in step 515 and can calculate the distance to the first electronic device 10. The method of calculating the distance from the first electronic device 10 can be performed in the same manner as the operation in step 331 of FIG. 3. Additionally, the second electronic device 20 may estimate the location of the second electronic device 20 using the inertial sensor output of the sensor unit 140 of FIG. 2 in step 517. Estimating the location of the second electronic device 20 can be performed in the same manner as the operation in step 333 of FIG. 3. At this time, the first electronic device 10 and/or the second electronic device 20 may be in a moving state. For example, the second electronic device 20, which is a rescue electronic device, may move to rescue the user of the first electronic device 10 who requested rescue. Additionally, the user of the first electronic device 10 can also find the second electronic device 20 while moving. Therefore, the distance information and location information of the electronic device may change. The second electronic device 20 may store the distance information and location information measured in steps 515 and 517 in the memory 120.

제2 전자장치(20)는 이동하면서 측정되는 제1 전자장치(10)와의 거리 정보 및 제2 전자장치(20)의 위치 정보를 메모리(120)에 저장한다. 제1 전자장치(10)의 위치를 추정하기 위한 충분한 데이터가 획득되면, 제2 전자장치(20)는 519 단계에서 이를 감지하고, 521 단계에서 메모리(120)에 저장된 제1 전자장치(10)와의 거리 정보 및 제2 전자장치(20)의 이동하면서 추측된 위치 정보를 기반으로 제1 전자장치(10)의 위치 정보를 추정할 수 있다. 예를들면, 제2 전자장치(20)의 측정된 위치가 제1 전자장치(10)와의 거리가 짧아지는 방향으로 이동되면, 제2 전자장치(20)는 제1 전자장치(10)의 추정 위치가 정상적인 것으로 판단할 수 있다. 이와 같은 방법으로 제1 전자장치(10)의 위치를 추정하며, 제1 전자장치(10)의 사용자를 구조하거나 또는 위치 측정이 종료되면, 제2 전자장치(20)는 523 단계에서 위치 측정 동작을 종료할 수 있다.The second electronic device 20 stores distance information with the first electronic device 10 measured while moving and location information of the second electronic device 20 in the memory 120 . When sufficient data for estimating the location of the first electronic device 10 is obtained, the second electronic device 20 detects this in step 519, and detects the location of the first electronic device 10 stored in the memory 120 in step 521. The location information of the first electronic device 10 can be estimated based on the distance information and the location information estimated while the second electronic device 20 is moving. For example, when the measured position of the second electronic device 20 moves in a direction where the distance to the first electronic device 10 becomes shorter, the second electronic device 20 makes an estimate of the first electronic device 10. The location can be judged to be normal. In this way, the location of the first electronic device 10 is estimated, and when the user of the first electronic device 10 is rescued or location measurement is completed, the second electronic device 20 performs a location measurement operation in step 523. can be terminated.

상기한 바와 같이 제2 전자장치(20)는 제1 전자장치(10)과 UWB 통신 페어링 상태가 되면, UWB 통신 기반으로 제2 전자장치(20)에서 제1 전자장치(10)까지 이격된 거리를 계산할 수 있다. 그리고 구조자의 제2 전자장치(20)는 센서부(140)에서 설정된 적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 제2 전자장치의 위치를 측위한다. 이때 센서는 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 및/또는 기압 센서들이 될 수 있다. 이때 관성 센서를 기반으로 측위하는 방법은 상기한 바와 같이 PDR (Pedestrian Dead Reckoning) 및/또는 PIN (Pedestrian Inertial Navigation) 기반으로 수행할 수 있다. 제1 전자장치(10)의 위치를 측위하는 상태에서 제2 전자장치(20)의 사용자는 위치 이동을 할 수 있다. 위치 이동을 하면, 제2 전자장치(20)는 제2 전자장치의 위치 정보와 두 전자장치 간의 거리 정보를 메모리(120)에 저장할 수 있다. 충분한 데이터가 획득되지 않으면, 제2 전자장치(20)의 사용자는 계속 위치 이동을 하면서 위와 같은 과정을 반복 수행할 수 있다. 이때 충분한 데이터의 의미는 제2 전자장치(20)의 위치 정보와 전자장치들 사이의 거리 정보를 사용하여 제1 전자장치(10)의 위치를 추정하기에 좋은 DOP (Dilution of Precision)가 되는 것을 의미한다. 충분한 데이터가 획득되면, 제2 전자장치(20)는 메모리(120)에 저장하고 있는 거리 정보 및 제2 전자장치(20)의 위치 정보들을 이용하여 제1 전자장치(10)의 위치를 추정할 수 있다. 제1 전자장치(10)의 위치 추정은 제2 전자장치(20)의 위치정보와 전자장치들 간의 거리 정보를 함께 사용하여 최소자승법, 칼만필터 등을 통해 추정할 수 있다.As described above, when the second electronic device 20 is in a UWB communication pairing state with the first electronic device 10, the distance from the second electronic device 20 to the first electronic device 10 is determined based on UWB communication. can be calculated. And the rescuer's second electronic device 20 determines the location of the second electronic device using at least one inertial sensor set in the sensor unit 140. At this time, the sensor may be an acceleration sensor, a gyro sensor, a geomagnetic sensor, and/or an air pressure sensor. At this time, the positioning method based on the inertial sensor can be performed based on PDR (Pedestrian Dead Reckoning) and/or PIN (Pedestrian Inertial Navigation), as described above. While the location of the first electronic device 10 is being determined, the user of the second electronic device 20 can move the location. When the location is moved, the second electronic device 20 may store the location information of the second electronic device and the distance information between the two electronic devices in the memory 120. If sufficient data is not obtained, the user of the second electronic device 20 may repeat the above process while continuing to move the location. At this time, sufficient data means that it is a good DOP (Dilution of Precision) to estimate the location of the first electronic device 10 using the location information of the second electronic device 20 and the distance information between the electronic devices. it means. When sufficient data is obtained, the second electronic device 20 estimates the location of the first electronic device 10 using the distance information stored in the memory 120 and the location information of the second electronic device 20. You can. The location of the first electronic device 10 can be estimated using the least squares method, Kalman filter, etc. by using both the location information of the second electronic device 20 and the distance information between the electronic devices.

도 6은 제2 전자장치(20)를 소지하고 구조활동을 하는 사람이 다수인 경우 본 발명의 다른 실시예에 따라 UWB 통신에 기반하여 위치를 측정하는 전자장치의 동작 절차를 도시하는 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation procedure of an electronic device that measures location based on UWB communication according to another embodiment of the present invention when there are multiple people carrying the second electronic device 20 and conducting rescue operations.

도6을 참조하면, 제1 전자장치(10)는 긴급구조를 요청한 피구조자의 전자장치일 수 있으며, 제2 전자장치(20)는 긴급구조를 위해 제1 전자장치(10)의 위치를 추적 구조자의 전자장치일 수 있다.Referring to FIG. 6, the first electronic device 10 may be the electronic device of a rescued person who has requested emergency rescue, and the second electronic device 20 tracks the location of the first electronic device 10 for emergency rescue. It could be the rescuer's electronic device.

제1 전자장치(10)는 긴급통화를 시도하는 경우 611 단계에서 이동 통신사(30)에서 전송되는 UWB 기동신호(wake up)에 의해 통신부(130) 내의 UWB 통신모듈을 활성화시킬 수 있다. 제1 전자장치(10)는 긴급 구조 어플리케이션이 요청되면, 611 단계에서 긴급 구조 어플리케이션을 실행하면서 UWB 통신 모듈을 활성화시킬 수 있다. 제1 전자장치(10)는 제2 전자장치(20)에서 전송되는 와이파이 및/또는 블루투스 통신 등에 의한 탐색 신호(searching)가 수신되면, 611 단계에서 UWB 통신 모듈을 활성화시킬 수 있다. When attempting an emergency call, the first electronic device 10 may activate the UWB communication module in the communication unit 130 by a UWB wake up signal transmitted from the mobile communication company 30 in step 611. When an emergency rescue application is requested, the first electronic device 10 may activate the UWB communication module while executing the emergency rescue application in step 611. When a search signal transmitted from the second electronic device 20 is received through Wi-Fi and/or Bluetooth communication, the first electronic device 10 may activate the UWB communication module in step 611.

제1 전자장치(10)는 613 단계에서 제2 전자장치(20)와 UWB 통신을 수행할 수 있다. 이후 제2 전자장치(20)는 615 단계에서 UWB 통신 모듈을 통해 통신하며 제1 전자장치(10) 사이의 거리를 계산할 수 있다. 거리를 계산하는 방법은 도 3의 331단계의 동작과 같은 방법으로 수행할 수 있다. 또한 제2 전자장치(20)는 관성 센서를 이용하여 위치를 추정할 수 있다. 제2 전자장치(20)의 위치 추정은 도 3의 333 단계의 동작과 동일한 방법으로 수행할 수 있으며, 추정된 제2 전자장치(20)의 위치정보는 제1 저장장치(10)로 UWB 통신을 통해 전송된다. 제1 전자장치(10)는 617 단계에서 제2 전자장치(20)에서 송신되는 위치정보를 수신할 수 있다. 전자장치의 거리 정보 및 위치 정보는 변경될 수 있다. 제1 전자장치(10)는 615 단계 및 617 단계에서 측정된 거리 정보 및 제2 전자장치(20)의 위치 정보를 메모리(120)에 저장할 수 있다. The first electronic device 10 may perform UWB communication with the second electronic device 20 in step 613. Thereafter, the second electronic device 20 communicates through the UWB communication module in step 615 and can calculate the distance between the first electronic devices 10. The method of calculating the distance can be performed in the same way as the operation in step 331 of FIG. 3. Additionally, the second electronic device 20 can estimate its location using an inertial sensor. Estimating the location of the second electronic device 20 can be performed in the same way as the operation in step 333 of FIG. 3, and the estimated location information of the second electronic device 20 is transmitted to the first storage device 10 through UWB communication. is transmitted through. The first electronic device 10 may receive location information transmitted from the second electronic device 20 in step 617. Distance information and location information of an electronic device may change. The first electronic device 10 may store the distance information measured in steps 615 and 617 and the location information of the second electronic device 20 in the memory 120.

이때 제1 전자장치(10) 및/또는 제2 전자장치(20)는 이동하는 상태일 수 있다. 이런 경우, 제1 전자장치(10)는 제2 전자장치(20)과 멀어질 수 있으며, 제2 전자장치(20)으로 충분 데이터를 획득하지 못할 수 있다. 예를들면, 제1 전자장치(10) 및/또는 제2 전자장치(20)의 이동에 의해 두 전자장치 간의 거리가 멀어져 UWB 통신 조건이 나빠질 수 있다. 따라서 제2 전자장치(20)으로부터 충분한 데이터를 획득할 수 없으면, 제1 전자장치(10)는 619 단계에서 이를 인지하고, 621 단계에서 다른 제2 전자장치(20)를 검색할 수 있으며, 613 단계로 진행하여 검색된 다른 전자장치(20)와 UWB 통신을 수행할 수 있다. 예를들면, 제1 전자장치(10)가 위치된 영역에는 다른 제2 전자장치(20)들이 위치될 수 있으며, 제1 전자장치(10)는 다른 통신 모듈(wifi, BLE, 블루투스 등)을 이용하여 주변에 위치된 다른 제2 전자장치(20)들을 탐색할 수 있다. 그리고 연결 가능한 범위 내에 다수의 제2 전자장치(20)가 위치한 경우에는 제1 전자장치(10)는 다수의 제2 전자장치(20)와 연결하여 제2 전자장치(20)의 위치정보와 두 전자장치 사이의 거리정보를 측정한다.At this time, the first electronic device 10 and/or the second electronic device 20 may be in a moving state. In this case, the first electronic device 10 may become distant from the second electronic device 20 and may not be able to obtain sufficient data from the second electronic device 20. For example, as the first electronic device 10 and/or the second electronic device 20 moves, the distance between the two electronic devices increases, which may worsen UWB communication conditions. Accordingly, if sufficient data cannot be obtained from the second electronic device 20, the first electronic device 10 may recognize this in step 619 and search for another second electronic device 20 in step 621, and 613 By proceeding to the next step, UWB communication can be performed with the other searched electronic device 20. For example, other second electronic devices 20 may be located in the area where the first electronic device 10 is located, and the first electronic device 10 may use other communication modules (wifi, BLE, Bluetooth, etc.) It is possible to search for other second electronic devices 20 located nearby. In addition, when a plurality of second electronic devices 20 are located within a connectable range, the first electronic device 10 connects to the plurality of second electronic devices 20 and provides location information of the second electronic device 20. Measures distance information between electronic devices.

제1 전자장치(10)는 이동하면서 측정되는 제2 전자장치(20)와의 거리 정보 및 제2 전자장치(20)의 위치 정보를 메모리(120)에 저장한다. 제1 전자장치(10)의 위치를 추정하기 위한 충분한 데이터가 획득되면, 제1 전자장치(10)는 619 단계에서 이를 감지하고, 623 단계에서 메모리(120)에 저장된 제2 전자장치(20)와의 거리 정보 및 제2 전자장치(20)의 위치 정보를 기반으로 제1 전자장치(10)의 위치 정보를 추정할 수 있다. The first electronic device 10 stores distance information with the second electronic device 20 measured while moving and location information of the second electronic device 20 in the memory 120 . When sufficient data for estimating the location of the first electronic device 10 is obtained, the first electronic device 10 detects this in step 619, and the second electronic device 20 stored in the memory 120 in step 623. The location information of the first electronic device 10 can be estimated based on the distance information and the location information of the second electronic device 20.

이와 같은 방법으로 제1 전자장치(10)의 위치를 추정하며, 제1 전자장치(10)의 위치정보가 제2 전자장치(20)들에게 전송되어 위치 추정이 종료되면(예를들면 제2 전자장치(20)의 사용자에 의해 구조되면), 제1 전자장치(10)는 625 단계에서 위치 측정 동작을 종료할 수 있다.In this way, the location of the first electronic device 10 is estimated, and when the location information of the first electronic device 10 is transmitted to the second electronic devices 20 and location estimation is completed (for example, the second electronic device 20 If rescued by the user of the electronic device 20, the first electronic device 10 may end the location measurement operation in step 625.

상기한 바와 같이, 제1 전자장치(10)는 UWB 통신이 활성화되고(Wake Up 상태)가 되고 제2 전자장치(20)와 연결되면(UWB pairing), 두 전자장치들은 UWB 통신 기반 하에 두 전자장치들 간의 거리정보를 획득할 수 있다. 또한 제2 전자장치(20)는 센서부(14)에 구비된 관성 센서들을 이용하여 제2 전자장치(20)의 위치를 추정할 수 있다. 제2 전자장치들은 위치 이동을 할 수 있으며, 위치 이동되는 제2 전자장치들의 위치정보와 측정된 거리정보를 함께 메모리(120)에 저장한다. As described above, when UWB communication is activated (Wake Up state) and the first electronic device 10 is connected to the second electronic device 20 (UWB pairing), the two electronic devices are connected to each other based on UWB communication. Distance information between devices can be obtained. Additionally, the second electronic device 20 can estimate the location of the second electronic device 20 using inertial sensors provided in the sensor unit 14. The second electronic devices can move their positions, and both the position information and the measured distance information of the moved second electronic devices are stored in the memory 120.

이때 충분한 데이터가 획득되지 않으면, 제1 전자장치(10)은 다른 제2 전자장치(20)과 UWB 통신 링크를 재설정할 수 있다. 예를들면, 제1 전자장치(10)의 사용자가 위치 검색을 요구한 경우(예를들면 긴급 구조를 요청한 경우), 현장에 다수의 구조자들이 위치될 수 있다. 따라서 현재 링크된 제2 전자장치(20)로부터 위치 검색을 위한 충분한 데이터를 획득할 수 없는 경우, 제1 전자장치(10)는 현재에 위치될 수 있는 다른 구조자의 제2 전자장치(20)을 검색할 수 있다. 각 전자장치들은 고유 ID를 갖고 있으므로, 전자장치를 변경하여 UWB 페어링이 가능하다. 그리고 거리정보 측정치 획득 및 해당 구조자의 측위 과정에 반복된다. 충분한 데이터가 획득되면 제1 전자장치의 위치 추정을 할 수 있다. At this time, if sufficient data is not obtained, the first electronic device 10 may re-establish the UWB communication link with another second electronic device 20. For example, when the user of the first electronic device 10 requests a location search (for example, when requesting emergency rescue), multiple rescuers may be located at the scene. Therefore, if sufficient data for location search cannot be obtained from the currently linked second electronic device 20, the first electronic device 10 uses the second electronic device 20 of another rescuer that can be currently located. You can search. Since each electronic device has a unique ID, UWB pairing is possible by changing the electronic device. This is repeated in the process of obtaining distance information measurements and determining the location of the rescuer. When sufficient data is obtained, the location of the first electronic device can be estimated.

제1 전자장치(10)는 623단계에서 측정된 제2 전자장치(20)와 거리 정보 및 제2 전자장치(20)에서 추정되어 전송된 제2 전자장치(20)의 위치 정보를 이용하여 제1 전자장치(10)의 위치 추정을 할 수 있으며, 이 정보는 제2 전자장치(20)로 전송된다. The first electronic device 10 uses the distance information with the second electronic device 20 measured in step 623 and the location information of the second electronic device 20 estimated and transmitted from the second electronic device 20. The location of the first electronic device 10 can be estimated, and this information is transmitted to the second electronic device 20.

제1 전자장치(10) 1개와 다수의 제2 전자장치(20)가 존재하는 상황에서 제1 전자장치(10)와 각 제2 전자장치(20) 간의 거리정보 및 제2 전자장치(20)의 위치정보를 사용하여 제1 전자장치(10)의 위치정보를 추정해야 하기 때문에 이 정보들을 제1 전자장치(10)에서 취합하여 제1 전자장치(10)의 위치를 추정한 다음 이 정보를 제2 전자장치(20)에게 제공하여 제2 전자장치(20)를 소지한 구조자가 제1 전자장치(10)를 소지한 피구조자를 구조할 수 있도록 한다. 그러나 거리 측정정보와 제2 전자장치(20)의 위치정보가 모두 제2 전자장치에서 취합이 가능하면 제1 전자장치(10)의 위치를 제2 전자장치(20)에서 추정할 수도 있다.In a situation where one first electronic device 10 and a plurality of second electronic devices 20 exist, distance information between the first electronic device 10 and each second electronic device 20 and the second electronic device 20 Since the location information of the first electronic device 10 must be estimated using the location information, this information is collected in the first electronic device 10 to estimate the location of the first electronic device 10, and then this information is It is provided to the second electronic device 20 so that a rescuer holding the second electronic device 20 can rescue a rescued person holding the first electronic device 10. However, if both the distance measurement information and the location information of the second electronic device 20 can be collected by the second electronic device, the location of the first electronic device 10 may be estimated by the second electronic device 20.

이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다. In the above description, although the present invention has been described in relation to the above-mentioned preferred embodiments, those skilled in the art will easily recognize that various other modifications and variations are possible without departing from the gist and scope of the present invention. It is obvious that all such changes and modifications fall within the scope of the attached patent claims.

Claims (9)

긴급 구조를 요청한 제1 전자장치 위치 추정 방법에 있어서,
초광대역(ultra-wideband, UWB) 통신모듈을 활성화하는 과정;
상기 제1 전자장치와 제2 전자장치가 UWB 페어링하는 과정;
상기 제1 전자장치와 제2 전자장치가 UWB 통신하면서 두 전자장치들 간의 거리를 측정하는 과정;
적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 제2 전자장치의 위치를 연속적으로 추정하는 과정; 및
상기 두 장치들 간의 거리 정보 및 추정된 제2 전자장치의 위치 정보에 기반하여 상기 제1 전자장치의 위치를 추정하는 과정을 포함하는 방법.
In a method for estimating the location of a first electronic device that has requested emergency rescue,
Process of activating an ultra-wideband (UWB) communication module;
A process of UWB pairing between the first electronic device and the second electronic device;
A process of measuring the distance between the first and second electronic devices while performing UWB communication;
A process of continuously estimating the position of a second electronic device using at least one inertial sensor; and
A method comprising estimating the location of the first electronic device based on distance information between the two devices and estimated location information of the second electronic device.
 제1항에 있어서,
UWB 페어링하는 과정은
근거리 무선 통신 링크를 통해 상기 제1 전자장치에 탐색 신호를 전송하는 과정; 및
상기 탐색신호에 의해 상기 제1 전자장치의 UWB 통신 모듈이 활성화되면 상기 제1 전자장치와 UWB 페어링하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
According to paragraph 1,
The UWB pairing process is
transmitting a search signal to the first electronic device through a short-range wireless communication link; and
A method characterized in that when the UWB communication module of the first electronic device is activated by the discovery signal, a UWB pairing process is performed with the first electronic device.
 제1항에 있어서,
상기 거리를 측정하는 과정은,
UWB 펄스를 전송하는 과정;
상기 전송된 UWB 펄스를 수신하는 상기 제1 전자장치에서 송출되는 응답 펄스를 수신하는 과정; 및
상기 UWB 펄스의 전송 시간 및 상기 응답 펄스의 수신 시간에 기반하여 상기 제1 전자장치와 거리 정보를 추정하는 과정을 포함하는 방법.
According to paragraph 1,
The process of measuring the distance is,
The process of transmitting UWB pulses;
Receiving a response pulse transmitted from the first electronic device that receives the transmitted UWB pulse; and
A method comprising estimating distance information to the first electronic device based on the transmission time of the UWB pulse and the reception time of the response pulse.
 제3항에 있어서,
상기 위치를 추정하는 과정은
보행자용 추측 항법에 기반하여 가속도 센서, 자이로스코프, 기압 센서들 중의 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 전자장치의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 방법.
According to paragraph 3,
The process of estimating the location is
A method characterized by estimating the location of the second electronic device using at least one of an acceleration sensor, a gyroscope, and an air pressure sensor based on dead-reckoning navigation for pedestrians.
 긴급 구조 요청에 의해 위치를 검색하는 제2 전자장치와 연결되는 제1 전자장치의 위치 추정 방법에 있어서,
초광대역(ultra-wideband, UWB) 통신모듈을 활성화하는 과정;
상기 제2 전자장치와 UWB 페어링하는 과정;
상기 제2 전자장치와 UWB 통신하면서 두 전자장치들 간의 거리를 측정하는 과정;
적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 제2 전자장치에서 추정되는 제2 저장장치의 위치정보를 수신하는 과정; 및
상기 두 장치들 간의 거리 정보 및 추정된 제2 저장장치의 위치 정보에 기반하여 상기 제1 전자장치의 위치를 측정하고, 측정된 위치정보를 상기 제2 전자장치에서 송신하는 과정을 포함하는 방법.
In a method of estimating the location of a first electronic device connected to a second electronic device that searches for a location in response to an emergency rescue request,
Process of activating an ultra-wideband (UWB) communication module;
A process of UWB pairing with the second electronic device;
A process of measuring the distance between two electronic devices while performing UWB communication with the second electronic device;
A process of receiving location information of a second storage device estimated from a second electronic device using at least one inertial sensor; and
A method comprising measuring the location of the first electronic device based on distance information between the two devices and estimated location information of the second storage device, and transmitting the measured location information from the second electronic device.
 제5항에 있어서,
초광대역 통신모듈을 활성화하는 과정은
이동 통신사에서 위치 정보/측정치 요구와 함께 전송되는 UWB 기동신호에 의해 UWB를 활성화하는 과정; 및,
긴급 구조 어플리케이션 실행시 UWB 통신모듈을 기동하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
According to clause 5,
The process of activating the ultra-wideband communication module is
A process of activating UWB by a UWB activation signal transmitted from a mobile carrier along with a request for location information/measurements; and,
A method comprising the process of activating a UWB communication module when executing an emergency rescue application.
 제5항에 있어서,
상기 제2 전자장치의 위치를 추정하는 과정은,
제2 전자장치에 포함된 관성 센서의 출력을 사용하여 제2 전자장치를 소지한 보행자의 걸음 특성을 고려하여 진행된 보행항법 알고리즘 기반으로 제2 전자장치의 위치를 연속적으로 추정하는 과정을 포함하는 방법.
According to clause 5,
The process of estimating the location of the second electronic device is:
A method including a process of continuously estimating the position of the second electronic device based on a walking navigation algorithm that takes into account the walking characteristics of a pedestrian carrying the second electronic device using the output of an inertial sensor included in the second electronic device. .
 제5항에 있어서,
상기 거리를 측정하는 과정은,
UWB 펄스를 전송하는 과정;
상기 전송된 UWB 펄스를 수신하는 상기 제2 전자장치에서 송출되는 응답 펄스를 수신하는 과정; 및
상기 UWB 펄스의 전송 시간 및 상기 응답 펄스의 수신 시간에 기반하여 상기 제2 전자장치와 거리 정보를 추정하는 과정을 포함하는 방법.
According to clause 5,
The process of measuring the distance is,
The process of transmitting UWB pulses;
Receiving a response pulse transmitted from the second electronic device that receives the transmitted UWB pulse; and
A method comprising estimating distance information to the second electronic device based on the transmission time of the UWB pulse and the reception time of the response pulse.
 긴급 구조 요청하는 제1 전자장치와 연결되는 제2 전자장치의 위치 추정 장치에 있어서
상기 제2 전자장치가,
적어도 하나의 관성 센서를 포함하는 센서부;
초광대역(ultra-wideband, UWB) 통신모듈을 구비하는 통신부; 및
제어부를 포함하며,
상기 제어부는
상기 긴급 구조 요청시 상기 UWB 통신모듈을 활성화하여 상기 제1 전자장치와 UWB 페어링하고, 상기 제1 전자장치와 UWB 통신하면서 두 전자장치들 간의 거리를 측정하고, 적어도 하나의 관성 센서를 이용하여 위치를 추정하며, 상기 두 장치들 간의 거리 정보 및 추정된 위치 정보에 기반하여 상기 제1 전자장치의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 장치.

In a device for estimating the location of a second electronic device connected to a first electronic device requesting emergency rescue,
The second electronic device,
A sensor unit including at least one inertial sensor;
A communication unit equipped with an ultra-wideband (UWB) communication module; and
Includes a control unit,
The control unit
When requesting emergency rescue, the UWB communication module is activated to perform UWB pairing with the first electronic device, the distance between the two electronic devices is measured while performing UWB communication with the first electronic device, and the location is determined using at least one inertial sensor. A device characterized in that it estimates the location of the first electronic device based on distance information between the two devices and estimated location information.
KR1020220107975A 2022-08-26 2022-08-26 Apparatus and method for position estimation of electronic device KR20240029468A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220107975A KR20240029468A (en) 2022-08-26 2022-08-26 Apparatus and method for position estimation of electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220107975A KR20240029468A (en) 2022-08-26 2022-08-26 Apparatus and method for position estimation of electronic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240029468A true KR20240029468A (en) 2024-03-05

Family

ID=90298638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220107975A KR20240029468A (en) 2022-08-26 2022-08-26 Apparatus and method for position estimation of electronic device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240029468A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10212545B2 (en) Method and apparatus for device positioning
CN109891934B (en) Positioning method and device
US20090262673A1 (en) Automated mode change for wireless devices during inactivity
CN107339990B (en) Multi-mode fusion positioning system and method
US20160183057A1 (en) Method and system for hybrid location detection
US7403744B2 (en) Self-associating wireless personal area network
CN108111995B (en) Wearable device, information terminal device, communication system, electronic device, and communication control method
JP5820157B2 (en) Disaster relief support system, information processing method
WO2020187082A1 (en) Method for reporting position information by device, and related apparatus
US20110291886A1 (en) method for marking locations of associated peripheral devices
US20120258741A1 (en) Apparatus and Method for Using a Wireless Mobile Handset Application to Locate Beacons
US20070254676A1 (en) Assisting A Location-Determining System Using Location Determined From A Communication System
US20160248505A1 (en) Smart device performing led-id/rf communication through a camera, and system and method for providing location-based services using the same
KR20190003194A (en) Electronic apparatus and method for communicating with peripheral electronic apparatus
EP3494740B1 (en) Electronic device and method for determining position
US9313788B2 (en) Mobile device for wireless data communication and a method for communicating data by wireless data communication in a data communication network
JP2003521856A (en) Wireless transceiver
US20220174626A1 (en) Method for calculating location and electronic device therefor
JP2007316028A (en) System providing position information, and mobile communication device
Chen et al. Smartphone-based indoor positioning technologies
WO2017177439A1 (en) Functional state control method and related device
JP2014192813A (en) Terminal, method and program for detecting specific position on basis of received radio wave strength per channel
EP2420854B1 (en) Tagging a location by pairing devices
CN113534047B (en) Equipment positioning method and device
CN107835304B (en) Method and device for controlling mobile terminal, mobile terminal and storage medium

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal