KR20050121176A - 순차 송수신 방식을 이용한 비동기 무선 측위 시스템 및방법 - Google Patents
순차 송수신 방식을 이용한 비동기 무선 측위 시스템 및방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (27)
- 무선 측위의 대상인 타겟 디바이스(target device), 복수개의 비콘 디바이스(beacon device) 및 처리 유닛(processing unit)을 포함하는 무선 측위 시스템에 있어서,(a) 상기 복수개의 비콘 디바이스는 각각, 적어도 무선 신호 송신 모듈, 무선 신호 수신 모듈 및 카운터 모듈을 구비하고, 상기 무선 신호 송신 모듈을 이용하여 무선 신호를 송신하고, 상기 카운터 모듈을 이용하여 상기 무선 신호의 송신 이후의 시점에 수신된, 다른 비콘 디바이스들 및 상기 타겟 디바이스로부터 송신된 무선 신호들의 수신 시점들을 각각 감지하며,(b) 상기 타겟 디바이스는, 적어도 무선 신호 송신 모듈 및 무선 신호 수신 모듈을 구비하고, 상기 복수개의 비콘 디바이스 중 적어도 어느 하나로부터 송신된 무선 신호를 수신한 후, 상기 복수개의 비콘 디바이스들로 무선 신호를 송신하며,(c) 상기 처리 유닛은, 상기 복수개의 비콘 디바이스 각각에서 감지된 상기 무선 신호의 수신 시점에 관한 정보를 이용하여 상기 복수개의 비콘 디바이스 각각과 상기 타겟 디바이스까지의 거리를 계산하여, 상기 타겟 디바이스의 위치를 구하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 복수개의 비콘 디바이스는 적어도, 제1 무선 신호를 송신하는 제1 비콘 디바이스 및 상기 제1 무선 신호를 수신한 이후 소정 지연 시간 경과 후 제2 무선 신호를 송신하는 제2 비콘 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제2항에 있어서,상기 복수개의 비콘 디바이스는, 상기 제2 무선 신호의 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제3 무선 신호를 송신하는 제3 비콘 디바이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제3항에 있어서,상기 타겟 디바이스는 상기 제3 무선 신호의 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제4 무선 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제4항에 있어서,상기 제1 비콘 디바이스는 상기 제2 무선 신호, 제3 무선 신호 및 제4 무선 신호의 수신 시점을 각각 감지하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제5항에 있어서,상기 제2 비콘 디바이스는 상기 제3 무선 신호 및 제4 무선 신호의 수신 시점을 각각 감지하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제6항에 있어서,상기 제3 비콘 디바이스는 상기 제4 무선 신호의 수신 시점을 감지하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제2항에 있어서,상기 소정 지연 시간은, 적어도 상기 수신한 무선 신호가 다른 모든 비콘 디바이스에서 수신되기에 충분한 시간인 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 복수개의 비콘 디바이스를 식별하기 위한 주소 리스트를 관리하며, 상기 복수개의 비콘 디바이스 중 적어도 하나의 비콘 디바이스로 무선 측위를 요청하는 기준 무선 신호를 송신하며, 상기 복수개의 비콘 디바이스들에서 감지된 상기 수신 시점 정보들을 수신하여 상기 처리 유닛에 전송하는 코디네이터 디바이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 무선 신호의 송수신이 가능한 복수개의 디바이스(device)가 분포된 소정 지역을 대상으로 한 무선 측위 시스템에 있어서,상기 복수개의 디바이스를 식별하기 위한 주소 리스트를 관리하며, 상기 복수개의 디바이스 중에서 그 위치를 알고 있고, 무선 송수신이 가능한 거리 내에 존재하는 두 개 이상의 디바이스를 선택하여, 상기 복수개의 디바이스 중 그 위치를 알고자 하는(측위 대상인) 다른 디바이스의 무선 측위를 요청하기 위한 기준 무선 신호를 송신하는 코디네이터 디바이스를 포함하며,상기 위치를 미리 알고 있는 디바이스들은 각각, 적어도 무선 신호 송신 모듈, 무선 신호 수신 모듈 및 카운터 모듈을 구비하고, 상기 무선 신호 송신 모듈을 이용하여 무선 신호를 송신하고, 상기 카운터 모듈을 이용하여 상기 무선 신호의 송신 이후의 시점에 수신된, 다른 디바이스들로부터 송신된 무선 신호들의 수신 시점들을 각각 감지하며,상기 측위의 대상인 디바이스는, 적어도 무선 신호 송신 모듈 및 무선 신호 수신 모듈을 구비하고, 상기 위치를 미리 알고 있는 디바이스 중 적어도 어느 하나로부터 송신된 무선 신호를 수신한 후, 상기 위치를 미리 알고 있는 디바이스들로 무선 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 위치를 미리 알고 있는 디바이스들 각각에서 감지된 상기 무선 신호의 수신 시점에 관한 정보를 이용하여 상기 위치를 미리 알고 있는 디바이스들 각각과 상기 측위 대상인 디바이스까지의 거리를 각각 계산하여, 상기 타겟 디바이스의 위치를 구하는 처리 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 위치를 미리 알고 있는 디바이스는,상기 코디네이터 디바이스로부터 상기 기준 무선 신호를 수신한 후, 소정 지연 시간 경과 후 제1 무선 신호를 송신하는 제1 디바이스,상기 제1 무선 신호 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제2 무선 신호를 송신하는 제2 디바이스, 및상기 제2 무선 신호의 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제3 무선 신호를 송신하는 제3 디바이스를 포함하며,상기 측위 대상 디바이스는, 상기 제3 무선 신호의 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제4 무선 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제12항에 있어서,상기 제1 디바이스는 상기 제2 무선 신호, 제3 무선 신호 및 제4 무선 신호를 수신하고 그 수신 시점을 기록하고,상기 제2 디바이스는 상기 제3 무선 신호 및 제4 무선 신호의 수신 시점을 각각 기록하고,상기 제3 디바이스는 상기 제4 무선 신호의 수신 시점을 기록하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제12항에 있어서,상기 소정 지연 시간은, 적어도 상기 수신한 무선 신호가 다른 모든 비콘 디바이스에서 수신되기에 충분한 시간인 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 코디네이터 디바이스 및 상기 복수개의 디바이스는, 상기 코디네이터 디바이스를 중심으로 한 스타(star) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 코디네이터 디바이스 및 상기 복수개의 디바이스는, 수 개의 클러스터로 이루어진 클러스터-트리(cluster-tree) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 코디네이터 디바이스는, 상기 주소 리스트로부터 상기 위치를 알고 있는 디바이스 및 상기 측위 대상 디바이스의 주소를 추출하고, 상기 주소들을 무선 신호 송신 순서에 따라 정렬하여 상기 위치를 알고 있는 디바이스 중 제1 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제17항에 있어서,상기 제1 디바이스는 상기 전송된 주소 리스트 중, 상기 제1 디바이스가 무선 신호를 송신한 이후에 무선 신호를 송신할 디바이스의 순서대로 정렬하여 상기 위치를 알고 있는 디바이스 중 제2 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제18항에 있어서,상기 제2 디바이스는 상기 전송된 주소 리스트 중, 상기 제2 디바이스가 무선 신호를 송신한 이후에 무선 신호를 송신할 디바이스의 순서대로 정렬하여 상기 위치를 알고 있는 디바이스 중 제3 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제12항에 있어서,상기 제1 무선 신호, 제2 무선 신호 및 제3 무선 신호는, 적어도 신호를 수신할 디바이스의 주소 및 측위 대상 디바이스의 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 위치를 미리 알고 있는 디바이스는,상기 코디네이터 디바이스로부터 상기 기준 무선 신호를 수신한 후, 소정 지연 시간 경과 후 제1 무선 신호를 송신하는 제1 디바이스,상기 제1 무선 신호 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제2 무선 신호를 송신하는 제2 디바이스,상기 제2 무선 신호의 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제3 무선 신호를 송신하는 제3 디바이스, 및상기 제3 무선 신호의 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제4 무선 신호를 송신하는 제4 디바이스를 포함하며,상기 측위 대상 디바이스는, 상기 제4 무선 신호의 수신 이후 상기 소정 지연 시간 경과 후 제5 무선 신호를 송신하여, 3차원 무선 측위가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제12항에 있어서,상기 측위 대상 디바이스는 상기 무선 신호를 복수 회 송신하여, 상기 각 무선 신호에 의해 구하여진 상기 측위 대상 디바이스의 위치를 평균함으로써 상기 무선 측위의 정밀도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 측위 대상 디바이스는, 상기 위치를 미리 알고 있는 디바이스들과 무선 송수신이 가능한 거리에 있으나, 상기 코디네이터 디바이스와는 무선 송수신이 곤란한 거리에 있는 것임을 특징으로 하는 무선 측위 시스템.
- 적어도 무선 신호 송신 모듈 및 무선 신호 수신 모듈을 구비하고 무선 측위의 대상인 타겟 디바이스(target device), 적어도 무선 신호 송신 모듈, 무선 신호 수신 모듈 및 카운터 모듈을 구비하는 복수개의 비콘 디바이스(beacon device) 및 처리 유닛(processing unit)을 이용한 무선 측위 방법에 있어서,(a) 상기 복수개의 비콘 디바이스가 순차적으로 무선 신호를 송신하는 단계;(b) 상기 타겟 디바이스가 상기 복수개의 비콘 디바이스 중 적어도 어느 하나로부터 송신된 무선 신호를 수신한 후, 상기 복수개의 비콘 디바이스들로 무선 신호를 송신하는 단계;(c) 상기 복수개의 비콘 디바이스 각각이 상기 무선 신호를 송신한 이후에 다른 비콘 디바이스 및 상기 타겟 디바이스로부터 송신된 무선 신호를 수신하고 그 수신 시점들을 각각 감지하는 단계; 및(d) 상기 처리 유닛이, 상기 복수개의 비콘 디바이스 각각에서 감지된 상기 무선 신호의 수신 시점에 관한 정보를 이용하여 상기 복수개의 비콘 디바이스 각각과 상기 타겟 디바이스까지의 거리를 계산하여, 상기 타겟 디바이스의 위치를 구하는 단계를 포함하는 무선 측위 방법.
- 제24항에 있어서,상기 복수개의 비콘 디바이스는 적어도 제1 비콘 디바이스, 제2 비콘 디바이스 및 제3 비콘 디바이스를 포함하며,상기 (a) 단계는,상기 제1 비콘 디바이스에서 제1 무선 신호를 송신하는 단계,상기 제2 비콘 디바이스에서 상기 제1 무선 신호를 수신한 후 소정 지연 시간 경과 후, 제2 무선 신호를 송신하는 단계,상기 제3 비콘 디바이스에서 상기 제2 무선 신호를 수신한 후 소정 지연 시간 경과 후, 제3 무선 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.
- 제25항에 있어서,상기 (c) 단계는,상기 제1 비콘 디바이스에서 상기 제2 무선 신호, 제3 무선 신호 및 상기 타겟 디바이스로부터의 무선 신호를 수신하고 각각의 수신 시점을 감지하는 단계,상기 제2 비콘 디바이스에서 상기 제3 무선 신호 및 상기 타겟 디바이스로부터의 무선 신호를 수신하고 각각의 수신 시점을 감지하는 단계, 및상기 제3 비콘 디바이스에서 상기 타겟 디바이스로부터의 무선 신호를 수신하고 그 수신 시점을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 측위 방법.
- (a) 소정 지역에 분포하고 무선 신호의 송수신이 가능한 복수개의 디바이스(device) 중에서 그 위치를 알고 있고, 무선 송수신이 가능한 거리 내에 존재하는 두 개 이상의 디바이스를 선택하는 단계;(b) 상기 복수개의 디바이스 중 그 위치를 알고자 하는(측위 대상인) 다른 디바이스를 선택하는 단계;(c) 상기 위치를 알고 있는 디바이스들이 순차적으로 무선 신호를 송신하는 단계;(d) 상기 측위 대상인 디바이스가 상기 위치를 알고 있는 디바이스들 중 적어도 어느 하나로부터 송신된 무선 신호를 수신한 후, 상기 위치를 알고 있는 디바이스들로 무선 신호를 송신하는 단계; 및(e) 상기 위치를 알고 있는 디바이스들 각각이 상기 무선 신호를 송신한 이후에 다른 상기 위치를 알고 있는 다른 디바이스 및 상기 측위 대상 디바이스들로부터 송신된 무선 신호를 수신하고 그 수신 시점들을 각각 감지하는 단계를 포함하는 무선 측위 방법.
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