KR20160135584A - Ｕｗｂ에 기반한 초정밀 측위 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20160135584A
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Abstract

본 발명은 위치 측위를 위한 별도의 서버에 의하지 아니하고도, UWB 태그의 위치 정보를 정밀하게 측정할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것으로, 이에 의하면 실시간 위치 측위 시스템 상에서 별도의 서버에 의하지 아니하고도 태그와 액세스 포인트 간의 상호 동작에 의해 UWB 신호 특성에 따른 정밀 위치 측위가 가능할 수 있고, 블루투스나 USB를 통해 UWB 태그의 위치 정보 및 이에 기반한 부가 정보를 사용자 단말에서 제공받을 수 있도록 함으로써, 사용자 단말이 별도의 인터넷 통신망에 접속되지 아니한 상태라고 할지라도, 상기 한 정보를 사용자 단말에서 제공받을 수 있게 된다.

Description

ＵＷＢ에 기반한 초정밀 측위 방법 및 시스템{A METHOD AND A SYSTEM FOR MEASURING A POSITION WITH HIGH ACCURACY BASED ON UWB}
본 발명은 위치 측위를 위한 별도의 서버에 의하지 아니하고도, UWB 태그의 위치 정보를 정밀하게 측정할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
통상, 위치 확인 또는 측위 시스템으로, 위성 항법 시스템(Global Positioning System, GPS), 관성 항법 시스템(Inertial Navigation System, INS), LORAN(Long Range Aid to Navigation), RFID/USN(Radio Frequency Identification/Ubiquitous Sensor Network), 무선통신망을 활용하는 방안 등이 있다. 이 중, 무선통신망을 활용하는 방안인 '무선 측위 기술'은 실시간으로 CDMA, OFDM, WLAN, 적외선, 초음파, 블루투스, RFID, UWB 등을 활용하여 cell-ID 및 ToA, TDoA, AoA, 핑거프린트(Fingerprint) 기법 등의 기법으로 단말의 정확한 위치를 측정하기 위한 목적으로 사물인터넷(IoT)의 기술집중도와 더불어, 무선 측위 기술의 기술개발이 활발히 이루어지고 있다.
무선 측위 기술에 있어, 특히, UWB에 기반한 측위 기법은 IEEE 802.15.3a의 초광대역(Ultra Wide Band)를 기반으로 하며 500 MHz 이상의 넓은 대역폭에 걸쳐 낮은 전력으로 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있는 근거리 고속 데이터 전송 기술로서, 종래의 WiFi, 블루투스 신호에 근간한 기술과 비교하건대, 초고속으로 정밀한 거리 측정이 가능한 동시에 소비전력을 낮추면서도 저가로 구현할 수 있다는 이점이 있다.
기존의 통상적인 위치 측위 시스템의 구성도를 도시한 도 1을 참조하면, 위치 측위를 위하여 UWB 신호를 송수신하는 다수의 액세스 포인트(10)와 태그(20; 도시의 편의상 단지 하나의 태그가 도시됨)를 포함하고, 이들 간에 송수신된 신호 정보는 통신망(100)을 통해 위치 측위용 서버(40)에 전달되어 서버(40)에서 위치를 결정하여, 통신망(100)을 통해 사용자 단말 내지 기기(30)에 위치 정보를 송신하게 된다.
결국, UWB 신호를 이용한 측위 시스템은 다른 무선 통신망에 기반한 측위 시스템과 비교하여 저전력으로 정밀한 거리 측정이 가능하다는 장점이 있지만, UWB 신호를 송신함으로써 측위의 대상이 되는 객체, 이를테면 UWB 태그, 그리고 이에 대한 측위 기준으로 삼기 위한 액세스 포인트, 이들 양 자 간에 송수신되는 신호 관계로부터 UWB 태그에 대한 위치 정보를 산출하기 위해서는, 측위 서버(예, RTLS 서버 등; 도 1의 40)가 별도로 수반되어야 한다는 한계점을 지니고 있었다.
더군다나, UWB 신호를 이용한 측위 기법을 사용자 단말 등과 같은 휴대용 디바이스(도 1의 30)와 연동하여, 위치 정보 및 이에 기반한 부가적인 서비스를 제공하기 위해서는 휴대용 디바이스가 UWB 측위 시스템을 구성하는 액세스 포인트와 인터넷이나 데이터통신망 등의 통신망(100)을 통해 통신가능한 상태로 고용량의 데이터를 고속으로 송수신해야만 하는 환경에 있어야만 한다는 한계점 또한 갖고 있다.
이러한 기술적 배경에서, 종래 선행기술문헌 중 하나로서, 미국등록특허 제8,624,774호는 휴대용 장치에 구성된 하나의 검색 장치와 검색하고자 하는 대상 객체에 부착된 하나 이상의 표적 장치를 포함하는 UWB 신호를 이용한 물체 위치 결정 방법 및 시스템을 개시하면서, 리턴 신호에 대한 시간차를 송신하도록 함으로써 두 장치 간에 동기화를 하지 아니하고도 위치를 결정할 수 있는 방법을 도출하고 있다.
한편, 또다른 선행기술문헌으로서, 한국공개특허공보 제10-2012-0072191호는 지향성 안테나에서 송수신하는 UWB와 같은 무선 신호를 이용하는 위치를 추적하는 방법, 장치, 시스템을 개시하면서, 위치 추적용 신호를 송출하는 추적 대상에 대한 추적 명령을 입력받고, 안테나를 구동하며, 안테나로부터 위치 추적용 신호를 수신하여 추적 대상의 변위를 측정하는 구성을 개시하고 있다.
그러나 이러한 선행기술문헌들에 의할지라도, UWB 신호를 이용하는 위치 결정 또는 추적 방법, 장치 및 시스템에 있어서, 신호의 송수신 관계로부터 실제 대상 객체 내지 UWB 태그의 위치를 결정하기 위해서는 별도의 서버가 수반되어야 한다는 점에서 전술된 한계점은 해결되지 않음을 알 수 있다.
본 특허출원의 발명자는 전술한 문제점을 인지하여 UWB 신호를 이용한 위치 측위를 보다 효율적으로 이용하고자 본 발명을 제안하기에 이르렀다.
[1] 미국등록특허 제8,624,774호(Title: Method and system of locating objects) [2] 한국공개특허공보 제10-2012-0072191호(발명의 명칭: 위치를 추적하는 방법 및 위치 추적 장치)
본 발명은 실시간 위치 측위 시스템상에서 별도의 서버에 의하지 아니하고도 태그와 액세스 포인트 간의 상호 동작에 의해 UWB 신호 특성에 따른 정밀 위치 측위 방법 및 시스템을 제안하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의한 제1 실시예로서, UWB를 이용한 초정밀 측위 시스템이 개시된다. 상기 초정밀 측위 시스템은, 제1 스케줄링 기간마다 UWB 측위 개시 신호를 송신하는 하나 이상의 액세스 포인트; 및 상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호에 대한 응답으로서, 자신의 위치를 측정하는 UWB 태그를 포함하고, 상기 UWB 태그와 페어링(pairing)되며, 상기 UWB 태그로부터 상기 측정된 위치를 수신가능한 사용자 단말을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 UWB 태그는, RTT(Round Trip Time)를 계산하고 상기 계산된 RTT를 상기 하나 이상의 액세스 포인트와의 거리로 변환하는 TWR(Two-Way Ranging) 방식에 의하여 위치를 측정할 수 있다.
한편, 상기 UWB 태그는 상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호의 도달 시간을 측정하는, TDoA 방식에 의하여 위치를 측정할 수 있는데, 이 경우 상기 하나 이상의 액세스 포인트는 상기 제1 스케줄링 간격에 기반하여 액세스 포인트들 상호 간에 동기화된다.
추가로, 본 발명에 따른 초정밀 측위 시스템에서 UWB 태그와 페어링되는 사용자 단말은, USB 또는 블루투스(Bluetooth) 중 하나에 의하여 상기 UWB 태그와 페어링됨을 특징으로 한다.
또한, 사용자 단말은, 사전 설정된 응용프로그램을 통하여 상기 UWB 태그의 위치, 상기 UWB 태그와 상기 사용자 단말의 거리, 및 상기 UWB 태그의 관리자가 제공하는 서비스 정보를 선택적으로 디스플레이 가능할 수 있다.
본 발명에 의한 제2 실시예로서, UWB를 이용한 초정밀 측위 방법이 개시된다. 상기 방법은, 다수의 액세스 포인트 중 하나 이상으로부터 UWB 측위 개시 신호를 제1 스케줄링 기간마다 수신하는 단계; 상기 수신된 UWB 측위 개시 신호에 대한 응답으로, UWB 태그의 위치를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 UWB 태그의 위치를 페어링된 사용자 단말로 송신하는 단계를 포함한다.
추가로, 상기 UWB 태그의 위치를 측정하는 단계는, 상기 다수의 액세스 포인트에 대한 RTT를 계산하고, 상기 계산된 RTT를 상기 다수의 액세스 포인트와의 거리로 변환하는, TWR 방식에 의하여 위치를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 UWB 측위 개시 신호가 상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 송신되기에 앞서, 상기 제1 스케줄링 간격에 기반하여 상기 다수의 액세스 포인트 간에 상호 동기화되는 단계를 더 포함할 수 있는데, 이 경우, 상기 UWB 태그의 위치를 측정하는 단계는, 상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호의 도달 시간을 측정하는 TDoA 방식에 의하여 위치를 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 제3 실시예로서, UWB를 이용한 초정밀 측위 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 개시된다. 상기 컴퓨터 프로그램은, 다수의 액세스 포인트 중 하나 이상으로부터 UWB 측위 개시 신호를 제1 스케줄링 기간마다 수신하기 위한 명령어; 상기 수신된 UWB 측위 개시 신호에 대한 응답으로, UWB 태그의 위치를 측정하기 위한 명령어; 및 상기 측정된 UWB 태그의 위치를 페어링된 사용자 단말로 송신하기 위한 명령어를 포함한다.
본 발명에 의하면, 실시간 위치 측위 시스템상에서 별도의 서버에 의하지 아니하고도 태그와 액세스 포인트 간의 상호 동작에 의해 UWB 신호 특성에 따른 정밀 위치 측위가 가능할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 초정밀 측위 방법과 연동되는 사용자 단말은 블루투스나 USB를 통해 UWB 태그의 위치 정보 및 이에 기반한 부가 정보를 제공받을 수 있도록 함으로써, 사용자 단말에서 별도의 인터넷 통신망에 접속되지 아니한 상태이더라도, 상기의 정보를 사용자 단말에 제공할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명으로 인한 효과는 전술된 사항에 국한되지 아니하고 폭넓게 인정될 수 있음을 인지할 것이다.
도 1은 기존의 통상적인 위치 측위 시스템의 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 시스템에서 UWB 태그에 관한 기능적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 시스템을 구성하는 사용자 단말의 기능적 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로, 본 발명에 따른 UWB 신호를 이용하여 태그의 위치 정보를 정밀하게 측정할 수 있는 방법 및 시스템의 다양한 실시 형태가 설명된다.
본 명세서에서 '포함하다'라는 표현으로 언급되는 구성요소, 특징 및 단계는 해당 구성요소, 특징 및 단계가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 구성요소, 특징, 단계 및 이와 동등한 것을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 단수형으로 특정되어 언급되지 아니하는 한 복수의 형태를 포함함에 유의한다. 즉, 본 명세서에서 '포함한다'라는 표현으로 언급된 구성요소 등은 하나 이상의 다른 구성요소 등의 존재나 추가를 의미할 수 있음에 유의한다.
본 명세서에서 '액세스 포인트'라 함은 액세스 단말들과 통신하는데 사용되는 고정국을 지칭하는데, 노드, eNodeB, HeNB 또는 다른 용어로 지칭될 수 있으며, 액세스 포인트는 랜덤 액세스 포인트(Random Access Point), 릴레이 액세스 포인트(Relay Access Point), 라우터 액세스 포인트(Router Access Point) 등 시장에서 일컬어지는 용어와 관계없이 단말들과 통신하기 위한 기능을 갖는 다양한 대상을 일컫는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 '단말'은 이동국(Mobile Station; MS), 이동 단말(Mobile Terminal; MT), 가입자국(Subscriber Station), 휴대 가입자국(Portable/Mobile Subscriber Station), 사용자 장치(User Equipment; UE), 액세스 단말(Access Terminal; AT) 등의 기술용어로서 지칭되는 대상을 가리키는데, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치, 액세스 단말 등의 전부 또는 일부 기능을 포함하는 사용자형 전자통신기기일 수도 있다.
무선 LAN(WLAN) 등과 같이 무선 주파수와 연관된 특성을 이용하여 위치를 추정하는 방법으로, 무선이동통신망 기반 측위에서 통상적으로 사용하는 TOA(Time Of Arrival), TDOA(Time Difference of Arrival), RSSI(Received Signal Strength Indicator), AOA(Angle of Arrival) 등의 측정원리가 적용될 수 있다. 일반적으로 무선신호의 감쇄를 이용한 거리 측정 및 삼각측량 기반의 측위 방법과 사전에 구축된 전파 맵을 활용하는 핑거프린팅(fingerprinting) 방법이 있다. 이러한 무선이동통신망 기반의 측위 중 UWB는 단거리에서 저전력으로 많은 데이터를 전송할 수 있도록 착안된 방법으로, 주파수 특정에 의하여 다른 통신 방식에 비해 더욱 정확한 측위가 가능한 것으로 알려져 있다.
셀 아이디(Cell ID) 방식은 근접방식으로도 지칭되는데, 추적하고자 하는 이동 개체가 '셀(Cell)'로 지칭되는 공간에 존재하는지의 여부를 통하여 이동 개체의 위치를 확인하는 방식이다.
삼각법은 가장 보편적인 측위방법으로, 세 개의 기준점으로부터 이동 개체까지의 거리를 측정함으로써 실제 이동 개체가 존재하는 위치를 추정하는 방법으로, 이동 개체나 기준점에서 수신되는 신호의 세기(RSS; Received Signal Strength), 신호의 도달 시간(TOA), 신호의 도달 시간차(TDOA), 캐리어 신호의 위상(POA; Carrier Signal Phase of Arrival), 신호의 도달(AOA) 등에 관한 정보를 이용하여 이동 개체와 기준점 사이의 거리를 계산한다.
이외에, 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 기술용어는 가능한 현재 보편적으로 사용되는 일반적인 기술용어를 선택하였으나, 일부 경우에 있어 본 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데, 이 경우 용어의 명칭에 국한되기보다는 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 문맥상 의미를 고려하여 의미가 파악되어야만 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 시스템의 구성도로서, 본 발명에 의한 시스템은 제1 스케줄링 기간마다 UWB 측위 개시 신호를 송신하는 하나 이상의 액세스 포인트(10), 하나 이상의 액세스 포인트(10)로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호에 대한 응답으로, 자신의 위치를 측정하는 UWB 태그(20), 및 UWB 태그(20)와 블루투스(Bluetooth) 또는 USB(Universal Serial Bus)에 의하여 페어링(pairing)되고 UWB 태그(20)로부터 태그의 측정된 위치를 수신가능한 사용자 단말(30)을 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 위치 측위 시스템에서는 측위용 서버를 별도로 필요로 하지 아니하고, UWB 태그(20)가 액세스 포인트(10)와의 신호 송수신 정보에 기반하여 자신의 위치를 추적하게 된다.
이러한 위치 추적에 있어, TDOA 방식에 의하는 경우, 액세스 포인트(10) 간에 무선 동기화 신호에 의하여 동기화가 이루어지고, UWB 태그(20)는 액세스 포인트(10)가 주기적으로 송신하는 신호를 수집하여, 태그의 위치를 계산하게 된다.
한편, 위치 추적을 위하여 TWR 방식에 의하는 경우, UWB 태그(20)는 자신으로부터 인접한 액세스 포인트(10)에 대한 거리 정보를 전송하고, 이를 통하여 태그(20)의 상대적 위치를 계산하게 된다. 또, 태그(20)는 개별 액세스 포인트(10)와의 UWB 통신을 통해서 상대 거리를 산출하여, 이를 기반으로 자신의 위치를 계산할 수 있다.
이러한 양상에 의해, UWB 태그(20)에서 산출된 위치 정보는 사용자 단말(30)에 송신될 수 있는데, 사용자 단말(30)에서는 사전 설정된 응용프로그램(예, 관리자나 서비스 제공자에 의해 배포된 애플리케이션)을 실행시킴으로써, UWB 태그(20)의 위치, UWB 태그(20)와 사용자 단말(30)의 거리, 및 UWB 태그(20)의 관리자 또는 서비스 제공자 혹은 이들과 제휴된 서비스 제공 가맹자가 제공하고자 하는 정보를 선택적으로 디스플레이 가능할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 시스템이 백화점에 구축된다면, 일정한 반경 내지 구역마다 액세스 포인트들(10)을 배치하고, (원하는 경우) 서비스 제공 가맹자가 UWB 태그(20)를 배치할 수 있다. 그리고 사용자 단말(30)을 소지한 고객이 위의 백화점에 진입하고, UWB 태그(20)는 액세스 포인트들(10)과의 관계에서 측정한 자신의 위치 정보를 사용자 단말(30)에 제공하는 동시에 서비스 제공 가맹자가 전달하고자 하는 상품 정보, 행사나 프로모션 정보를 비롯한 다양한 부가 서비스를 고객에게 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 시스템에서 UWB 태그에 관한 기능적 구성도이다. UWB 태그(20)는 UWB 신호 송수신부(21), 위치 측정부(22), 페어링부(23)를 포함할 수 있다.
UWB 신호 송수신부(21)는 다수의 액세스 포인트와 UWB 신호를 송수신함으로써, 개별 UWB 태그의 위치를 산출하기 위한 기반 신호 관계를 도출한다.
그리고 위치 측정부(22)는 UWB 신호 송수신부(21)에서 기록된 신호의 통신 정보에 기반하여 위치를 측정할 수 있는데, 이는 TDOA, TWR 방식에 의하여 태그의 위치를 측정할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 방식일 뿐 UWB 태그의 위치를 측정하기 위해 TOA, RSSI, AOA 등 다른 메커니즘 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
일 예로서, TDOA 방식에 의하는 경우, 다수의 액세스 포인트가 임의의 스케줄링 간격에 기반하여 액세스 포인트 상호 간에 동기화되고, UWB 태그(20)는, 상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호의 도달 시간을 측정함으로써 위치 측정부(22)가 태그의 위치를 결정할 수 있다.
또 다른 예로서, TWR 방식에 의하는 경우, RTT(Round Trip Time)를 계산하고 계산된 RTT를 상기 하나 이상의 액세스 포인트와의 거리로 변환함으로써 위치 측정부(22)가 태그의 위치를 결정할 수 있다.
페어링부(23)는 UWB 태그와 사용자 단말 간에 연동시키기 위한 것으로서, 블루투스 또는 USB 기능을 구현하기 위한 구성을 포함할 수 있다. UWB 태그(20)가 자신의 위치를 산출함과 동시에 별도의 측위 서버에 산출된 위치를 전송하지 아니하고 페어링부(23)를 통해 사용자 단말(30)로 산출된 위치 정보를 전달할 수 있기 때문에, 사용자 단말(30)이 3G, LTE 통신망과 같은 데이터 통신망 또는 WiFi와 같은 근거리 통신망에 접속되어 있지 아니한 상태라 할지라도, 이보다 저전력으로 데이터의 송수신이 가능한 블루투스나 USB 통신방식에 의해 UWB 태그의 위치 정보 및 이에 기반한 부가 정보를 수신할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 방법의 흐름도를 도시한다. 먼저, 다수의 액세스 포인트로부터 UWB 측위 개시 신호를 제1 스케줄링 기간마다 수신하게 된다(S10 단계). UWB 태그가 고정된 상태일 경우 제1 스케줄링 기간은 시스템 운용상 상대적으로 긴 시간 간격으로 설정될 수 있고, UWB 태그가 이동되는 상태일 경우 제1 스케줄링 기간은 시스템 운용상 상대적으로 짧은 시간 간격으로 설정될 수 있다.
그리고 수신된 UWB 측위 개시 신호에 대한 응답으로 UWB 태그의 위치를 측정하게 된다(S20 단계). 측위를 위해 TDOA 방식에 의할 경우, 다수의 액세스 포인트가 임의의 스케줄링 간격에 기반하여 액세스 포인트 상호 간에 동기화되고, UWB 태그는, 상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호의 도달 시간을 측정함으로써 위치 측정부가 태그의 위치를 결정할 수 있다. 또한, 측위를 위해 TWR 방식에 의할 경우, RTT를 계산하고 계산된 RTT를 상기 하나 이상의 액세스 포인트와의 거리로 변환함으로써 위치 측정부가 태그의 위치를 결정할 수 있다.
상기 UWB 태그에 관하여 측정된 위치가 페어링된 사용자 단말로 송신된다(S30 단계). 수신된 위치 정보는 그 자체로 사용자 단말에서 디스플레이될 수 있을 뿐 아니라, 해당 태그와 사용자 단말 간의 거리 및 이동구간 정보, 및 UWB 태그의 관리자 또는 서비스 제공자 혹은 이들과 제휴된 서비스 제공 가맹자가 제공하고자 하는 정보를 부가적으로 또는 선택적으로 디스플레이할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 측위 시스템을 구성하는 사용자 단말의 기능적 구성도이다. 사용자 단말(30)은 서로 연결된 디지털 신호 프로세서(DSP; 902), 아날로그 신호 프로세서(903)를 포함하는 시스템 온 칩(100; System On Chip)을 포함한다. 시스템 온 칩(100)은 이를 구성하는 컴포넌트의 적어도 일부분에 의하여, 시스템 온 칩 외부의 디스플레이/터치스크린(918), USB 포트(905)와 연결되며, 진동 센서(921), 헤드셋(922)과도 연결될 수 있다.
시스템 온 칩(100) 상에서의 구동 전원은 전원부(901)로부터 공급되며, 디지털 신호 프로세서(902)는 USB 제어기(904), 메모리(906), SIM(907), 카메라(908), 비디오 CODEC(911), 터치스크린 제어기(916), 및 디스플레이 제어기(917)와 연결된다. 한편, 디지털 신호 프로세서(902)와 연결된 아날로그 신호 프로세서(903)는 트랜시버(909), 오디오 CODEC(911)과 연결될 수 있다.
일부 실시 양상에서는, 본 명세서에서 설명된 방법 단계들 중 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 명령으로서 메모리(906)에 저장될 수 있는데, 이러한 컴퓨터 프로그램 명령은 디지털 신호 프로세서(902)를 중심으로 본 명세서에서 설명된 방법을 실행할 수 있다. 도 5에서 설명된 각각의 컴포넌트의 연결예는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 일 실시예에 의한 초정밀 측위 방법을 구현할 수 있다면 이들 중 적어도 일부는 생략될 수도 있고, 반대로 본 발명의 일 실시예에 의한 초정밀 측위 방법을 구현할 수 있다면 이들 컴포넌트뿐만 아니라 부가적인 컴포넌트를 더 포함할 수 있음은 물론이다.
본 명세서에서 설명된 실시예들에 관한 예시적인 모듈, 로직 블록, 수단, 단계 또는 이들의 조합은 전자 하드웨어(코딩 등에 의해 설계되는 디지털 설계), 소프트웨어(프로그램 명령을 포함하는 다양한 형태의 애플리케이션) 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어 및/또는 소프트웨어 중 어떠한 형태로 구현되는지는 사용자 단말에 부여되는 설계상의 제약에 따라 달라질 수 있다.
또한, 본 명세서에서 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합에 의해 실행될 수 있다. 소프트웨어에 의해 실행되는 경우, 그 기능은 하나 이상의 명령이나 코드로서 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되거나 이를 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스가능한 임의의 이용가능한 매체를 총괄적으로 지칭한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
10: 액세스 포인트
20: UWB 태그
21: UWB 신호 송수신부
22: 위치 측정부
23: 페어링부
30: 사용자 단말

Claims (10)

  1. 제1 스케줄링 기간마다 UWB 측위 개시 신호를 송신하는 하나 이상의 액세스 포인트; 및
    상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호에 대한 응답으로서, 자신의 위치를 측정하는 UWB 태그
    를 포함하는, UWB를 이용한 초정밀 측위 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 UWB 태그와 페어링(pairing)되며, 상기 UWB 태그로부터 상기 측정된 위치를 수신가능한 사용자 단말을 더 포함하는,
    UWB를 이용한 초정밀 측위 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 UWB 태그는, RTT(Round Trip Time)를 계산하고 상기 계산된 RTT를 상기 하나 이상의 액세스 포인트와의 거리로 변환하는 TWR(Two-Way Ranging) 방식에 의하여 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는, UWB를 이용한 초정밀 측위 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 액세스 포인트는 상기 제1 스케줄링 간격에 기반하여 상호 간에 동기화되고,
    상기 UWB 태그는, 상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호의 도달 시간을 측정하는, TDoA 방식에 의하여 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는, UWB를 이용한 초정밀 측위 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 USB 또는 블루투스(Bluetooth) 중 하나에 의하여 상기 UWB 태그와 페어링되는 것을 특징으로 하는,
    UWB를 이용한 초정밀 측위 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자 단말은, 사전 설정된 응용프로그램을 통하여 상기 UWB 태그의 위치, 상기 UWB 태그와 상기 사용자 단말의 거리, 및 상기 UWB 태그의 관리자가 제공하는 서비스 정보를 선택적으로 디스플레이 가능한 것을 특징으로 하는,
    UWB를 이용한 초정밀 측위 시스템.
  7. 다수의 액세스 포인트 중 하나 이상으로부터 UWB 측위 개시 신호를 제1 스케줄링 기간마다 수신하는 단계;
    상기 수신된 UWB 측위 개시 신호에 대한 응답으로, UWB 태그의 위치를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 UWB 태그의 위치를 페어링된 사용자 단말로 송신하는 단계
    를 포함하는,
    UWB를 이용한 초정밀 측위 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 UWB 태그의 위치를 측정하는 단계는,
    상기 다수의 액세스 포인트에 대한 RTT를 계산하고, 상기 계산된 RTT를 상기 다수의 액세스 포인트와의 거리로 변환하는, TWR 방식에 의하여 위치를 측정하는 단계를 포함하는,
    UWB를 이용한 초정밀 측위 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 UWB 측위 개시 신호가 상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 송신되기에 앞서, 상기 제1 스케줄링 간격에 기반하여 상기 다수의 액세스 포인트 간에 상호 동기화되는 단계를 더 포함하고,
    상기 UWB 태그의 위치를 측정하는 단계는,
    상기 하나 이상의 액세스 포인트로부터 수신된 UWB 측위 개시 신호의 도달 시간을 측정하는 TDoA 방식에 의하여 위치를 측정하는 단계를 포함하는,
    UWB를 이용한 초정밀 측위 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 적어도 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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