KR20210007238A - 흔들림 보정을 통한 물체 인식 방법 및 그 전자 장치 - Google Patents

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KR20210007238A
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김치호
민현기
이정훈
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Abstract

본 발명은 흔들림 보정을 통한 물체 인식 방법 및 그 전자 장치에 관한 것으로, 전자 장치의 동작 방법은 무선 통신 모듈을 제어하여, 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하는 동작, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 상기 송신된 무선 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 신호를 수신하는 동작, 상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 위상 정보를 포함하는 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작, 상기 수신한 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하는 동작, 상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하는 동작, 상기 검출된 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하는 동작 및 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하는 동작을 포함할 수 있으며, 사람의 미세한 움직임, 혹은 거치 환경 등에서 발생할 수 있는 움직임 또는 진동에 의해 발생하는 위상 잡음을 완화하여 전자 장치가 레이더 기능 수행 시, 높은 정밀도 및 인식률을 제공할 수 있다.

Description

흔들림 보정을 통한 물체 인식 방법 및 그 전자 장치 {METHOD FOR JIGGLING COMPENSATION DURING OBJECT RECOGNITION AND ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
하나 또는 그 이상의 실시 예는 흔들림 보정을 통한 물체 인식 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
핸드폰 또는 스마트폰의 사용이 일반화되면서, 스마트폰의 보안을 강화하기 위하여 사용자의 얼굴을 인증하거나, 다양한 어플리케이션을 수행하기 위하여 주변의 사물 또는 사람을 인식하고자 하는 요구가 많아지고 있다. 이러한 요구에 대응하여 스마트폰에 포함된 카메라를 이용하여 사물을 인식하는 방법이 다양하게 제시되어 왔다.
카메라를 이용하여 사물을 인식하는 방법은 카메라가 촬상한 이미지에 인지할 사물이 있는 지를 파악하기 위하여 복잡한 신호 처리 알고리즘을 수행해야 하며, 라이브니스(liveness)를 판단하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 또한, 카메라를 이용하여 사물을 인식하는 경우, 사물까지의 거리를 파악하는 것이 용이하지 아니하여 다른 장치(예: 뎁스 카메라)를 이용하기도 한다.
한편, 레이더는 전자기파를 발사하고, 사물에 부딪혀 나온 반사파 또는 후방 산란파에 의해 그 사물의 존재유무, 거리, 고도, 이동 방향, 이동 속도, 식별, 또는 분류와 같은 작업을 할 수 있는 장치로, 일반적으로 마이크로파 주파수 대역(예: 약 300MHz 내지 40GHz)을 사용한다. 예를 들어, 자동차의 전방 코너와 후방 코너 주변의 사물을 감지하거나 전방의 중 장거리에 있는 사물을 감지하기 위한 레이더는 24GHz 또는 77GHz의 주파수 대역을 사용한다.
스마트폰의 경우 무선 데이터 통신을 위하여 802.11n 혹은 802.11ac 시스템 이 탑재되어 2.4GHz 및/또는 5GHz 대역을 이용하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 더 높은 데이터 전송량을 가능하게 하는 무선 데이터 통신 시스템으로, IEEE(institute of electrical and electronics engineers)에서 최근 규격화되었거나 규격화하고 있는 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템은 40GHz 내지 60GHz 주파수 대역을 사용하여 수 GHz 대의 넓은 대역폭을 사용할 수 있다. 예를 들어, 802.11ad 또는 802.11aj 시스템에서는 2.16 GHz의 단일 대역폭을 지원할 수 있으며, 802.11ad 표준을 확장한 802.11ay 표준에서는 최대 8.64 GHz까지의 훨씬 더 넓은 대역폭을 사용할 수 있다.
802.11ay 시스템에서는 수 GHz 대의 넓은 대역폭을 사용함으로써, 100 Gbps에 이르는 전송 속도를 얻을 수 있다. 넓은 대역폭을 사용하는 것은 무선 데이터 통신 시에 대역폭에 비례하는 높은 전송 속도를 얻을 수 있는 것 외에도 802.11ay 신호를 사물의 존재유무, 거리, 고도, 이동 방향, 이동 속도, 식별, 또는 분류와 같은 레이더 기능에 활용하였을 때, 대역폭에 비례하여 높은 정밀도를 얻을 수 있다. 따라서, 802.11ay 시스템은 얼굴 인식, 제스처(gesture) 인식, 또는 근접 물체 감지와 같은 높은 정밀도가 요구되는 레이더 기능 활용 시나리오에도 활용될 수 있다.
사람이 802.11ay와 같은 무선 통신 시스템의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 단말을 들고 있는 상태에서 무선 통신 시스템의 신호를 송신 또는 수신하여 얼굴 인식, 또는 제스처 인식과 같은 작업을 수행할 때, 손 떨림과 같이 사람의 신체가 가지고 있는 미세 운동에 의해 단말은 미세한 위치 변화를 지속적으로 경험하게 된다. 이러한 미세한 위치 변화는 위상 변화를 기초로 거리 측정 및 얼굴 인식 또는 제스처 인식을 수행하는 레이더 기능에 지속적으로 미세한 위상 변화를 일으킬 수 있다. 그리고 이 미세한 위상 변화는 일종의 잡음과 같은 역할을 하게 되어, 레이더 기능 수행 시에 인식률 저하와 같은 문제를 야기할 수 있다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예는 전자 장치에 구비된 무선 통신을 위한 장치가 레이더 기능으로 활용될 때, 상술 언급한 사람의 미세한 움직임, 혹은 거치 환경에서 발생할 수 있는 미세한 움직임 또는 진동에 의해 발생하는 위상 잡음을 완화하여 레이더 기능 수행 시, 높은 정밀도 및 인식률을 제공할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예는 전자 장치에 구비된 센서(예: 가속도 센서(acceleration sensor), 또는 자이로 센서(gyro sensor))와 같은 장치를 이용하여 전자 장치의 미세한 위치 변화를 감지하여, 이를 바탕으로 위상 잡음을 획득하고 이를 보상함으로써 손 떨림, 미세한 진동 혹은 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 완화하여, 높은 정밀도 및 인식률을 제공할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치는, 무선 통신 모듈, 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 움직임 검출 모듈, 상기 무선 통신 모듈 및 상기 움직임 검출 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하고, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 상기 송신된 적어도 하나의 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 적어도 하나의 신호를 수신하고, 상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 수신한 적어도 하나의 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하고, 상기 움직임 검출 모듈을 제어하여, 상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하고, 상기 검출된 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고, 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하도록 하는 인스트럭션들을 저장하도록 할 수 있다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치는, 무선 통신 모듈, 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 움직임 검출 모듈, 상기 무선 통신 모듈 및 상기 움직임 검출 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 무선 통신 모듈은, 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하고, 상기 송신된 적어도 하나의 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 적어도 하나의 신호를 수신하고, 상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 수신한 적어도 하나의 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하고, 상기 움직임 검출 모듈로부터 검출된 위상 잡음을 수신하고, 상기 수신한 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고, 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하고, 상기 움직임 검출 모듈은, 기준 시간에서 상기 전자 장치의 제1 위치 정보를 획득하고, 상기 적어도 하나의 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 전자 장치의 제2 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 위치 정보와 상기 제1 위치 정보를 기초로 상기 기준 시간과 상기 적어도 하나의 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 위치 간의 차이를 나타내는 위치 변화 정보를 획득하고, 상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고, 상기 추출한 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 상기 위상 잡음을 검출할 수 있다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은 무선 통신 모듈을 제어하여, 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하는 동작, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 상기 송신된 무선 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 신호를 수신하는 동작, 상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작, 상기 수신한 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하는 동작, 상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하는 동작, 상기 검출된 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하는 동작 및 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 방법 및 그 전자 장치는 전자 장치에 구비된 무선 통신을 위한 장치가 레이더 기능으로 활용될 때, 상술 언급한 사람의 미세한 움직임, 혹은 거치 환경에서 발생할 수 있는 움직임 또는 진동에 의해 발생하는 위상 잡음을 완화하여 높은 정밀도 및 인식률을 제공할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 방법 및 그 전자 장치는 물체 인식 시에 손 떨림, 미세한 진동 혹은 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 완화하여, 물체 인식의 정밀도 및 인식률을 높일 수 있다.
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.
도 1은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에서 제안한 방식을 적용한 하나 또는 그 이상의 실시 예들을 도시한 도면이다.
도 3a는 802.11ad 시스템에서 사용하는 물리계층 패킷(physical layer protocol data unit, PPDU) 구조를 도시한 도면이다.
도 3b는 802.11ay 시스템에서 사용하는 물리계층 패킷(physical layer protocol data unit, PPDU) 구조를 도시한 도면이다.
도 3c는 802.11ad 시스템에서 사용되는 물리계층 패킷의 STF 및 CEF에서 사용되는 골레이 시퀀스의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 자기상관(autocorrelation)을 계산하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 골레이 시퀀스를 활용한 채널 추정의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 예를 도시하는 블록도이다.
도 7은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 무선 통신 모듈이 전송하는 신호들의 구성을 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8f는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 무선 통신 모듈이 전송하는 신호와 움직임 검출 모듈에서 획득하는 위치 정보 간의 시간 관계의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 위상 잡음을 보정하는 예를 도시한 도면이다.
도 10은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 물체 인식 시 전자 장치의 움직임에 의한 위상 잡음 보정 동작을 도시한 흐름도이다.
도 11은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치의 움직임에 따른 위상 잡음을 검출하는 동작을 도시한 흐름도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다.
도 1은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참고하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드(embedded) 된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 적어도 하나의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 적어도 하나의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 적어도 하나의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 적어도 하나의 외부 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 적어도 하나의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 요청을 수신한 적어도 하나의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에서 제안한 방식을 적용한 하나 또는 그 이상의 실시 예들(210, 250)을 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 전자 장치에 구비된 안테나 어레이(211)를 통해 무선 통신 시스템의 신호(213)를 전송하고, 근접하여 있는 사람의 얼굴(215)에 반사되어 온 신호(217)를 기초로 근접한 사람의 얼굴(215)을 인지할 수 있다. 이때 전자 장치는 다수의 신호(213)를 전송하고 각 신호에 대해 반사되어 수신한 신호(217)의 위상(pahse) 정보를 기초로 존재 유무뿐만 아니라 사람 간 구별 및 분류(예: 사용자 인증)를 할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 어레이(211)의 적어도 일부는 신호(213)를 송신할 수 있고, 적어도 일부는 반사되어 온 신호(217)를 수신할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 무선 통신 시스템의 신호(253)를 다수 번 전송하면서, 손(255, 또는 259)에서 반사되어 온 신호(257)를 기초로 손의 동작 및/또는 손이 제1 형태(255)에서 제2 형태(259)로 변화하였음을 인지할 수 있다. 전자 장치는 무선 통신 시스템의 신호(253)를 다수 번 전송하고 각 신호에 대해 반사되어 수신한 신호(257)의 위상(pahse) 정보 및 각 수신 신호 별 위상 변화 정보에 기초하여 손의 동작 또는 제스처의 변화를 인지할 수 있다.
도 2a 및/또는 도 2b에 도시된 실시 예에서 사용될 수 있는 무선 통신 시스템은 802.11n 또는 802.11ac 시스템일 수 있고, 더 높은 무선 데이터 전송량을 지원하기 위해 802.11n 또는 802.11ac를 대체할 수 있는 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템일 수 있다.
802.11n 또는 802.11ac 시스템은 2.4GHz 또는 5GHz 주파수 대역에서 20, 40, 80 또는 160MHz 대역폭을 사용하여 신호를 전송할 수 있어, 거리 측정의 해상도가 낮을 수 있지만 본 발명에서 제안하는 방법이 적용 가능할 수 있다.
802.11ad, 802.11ay 또는 802.11ay 시스템은 45GHz 내지 60GHz 주파수 대역을 사용하여 수 GHz의 넓은 대역폭을 사용할 수 있다. 예를 들어, 802.11ad 또는 802.11ay 시스템은 2.16GHz까지의 단일 대역폭을 지원할 수 있으며, 802.11ay 시스템은 최대 8.64GHz까지의 훨씬 더 넓은 대역폭을 사용할 수 있다. 802.11ay 시스템은 수 GHz대의 넓은 대역폭을 사용함으로써, 대역폭에 비례하여 측정 시에 더 높은 해상도 및 정밀도를 얻을 수 있다.
이하 하나 또는 그 이상의 실시 예들은 주로 802.11ay 시스템을 기초로 설명하겠으나 본 발명에서 사용하는 무선 통신 시스템이 이에 한정하는 것은 아니고 다른 무선 통신 시스템을 사용할 수 있으며, 제안하는 방법이 유사하게 적용될 수 있다.
도 3a는 802.11ad 시스템에서 사용하는 물리계층 패킷(physical layer protocol data unit, PPDU)(310) 구조를 도시한 도면이다.
도 3b는 802.11ay 시스템에서 사용하는 물리계층 패킷(physical layer protocol data unit, PPDU)(350) 구조를 도시한 도면이다.
도 3c는 802.11ad 시스템에서 사용되는 물리계층 패킷의 STF(311) 및 CEF(313)에서 사용되는 골레이 시퀀스(370)의 구조를 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 802.11ad 시스템의 PPDU(310)는 STF(short training field)(311), CEF(channel estimation field)(313), 헤더 필드(315), 데이터 필드(317), AGC(automatic gain control) 필드(319) 및 TRN(receive/transmit training) 필드(321)의 6개의 필드를 포함할 수 있다. STF(311)는 신호를 송신 또는 수신하는 장치간에 동기화를 위해 사용될 수 있고, CEF(313)는 채널 추정을 위하여 사용될 수 있으며, 데이터 필드(317)는 전송되는 데이터를 포함하고, ACG(319) 필드 및 TRN(321) 필드는 빔 개선 및 빔 추적을 위하여 사용될 수 있다. 헤더 필드(315)는 전송되는 PPDU(310)에 대해 설명하는 다수 개의 필드를 포함할 수 있는데, PPDU(310)가 전송되는 양식에 따라 변경될 수 있다. PPDU(310)가 전송되는 양식의 예는 제어 물리계층, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 물리계층, SC(single carrier) 물리계층을 포함할 수 있다.
도 3b을 참조하면 802.11ay 시스템에서 사용되는 PPDU(350)는 802.11ad 시스템과의 후방 호환성을 위하여 802.11ad 시스템에서 사용되는 PPDU(310)의 필드들(311, 313, 또는 315)을 그대로 포함하고 있다. 종래 802.11ad 시스템 PPDU(310)의 필드들(311, 313, 또는 315)을 새롭게 추가된 필드(363, 365, 367, 또는 369)와 구별하기 위하여 필드의 이름 앞에 레거시(legacy)를 나타내는'L'을 부가하여 L-STF(351), L-CEF(353), 또는 L-Header(355)로 칭할 수 있다. 또한, 802.11ay 시스템에서 사용되는 PPDU(350)는 802.11ad 시스템의 PPDU(310)의 필드에 부가하여 채널 본딩(channel bonding)이나 MIMO(multi input multi output)와 같은 802.11ay 시스템에 부가된 특징들을 지원하기 위해 요구되는 시그널링 필드를 포함할 수 있다. 이를 위하여 802.11ay 시스템의 PPDU(350)는 도 3b에 도시된 것처럼 레거시 헤더 필드들(351, 353, 또는 355)와 데이터 필드(357) 사이에 EDMG-Header-A(363), EDMG-STF(365), EDMG-CEF(367), 또는 EDMG-Header-B(369)를 추가적으로 포함할 수 있다. 여기서 EDMG(enhanced directional multi-gigabit)는 802.11ay의 주요 특징을 나타내기 위하여 부가된 용어이다. EDMG-STF(365) 및 EDMG-CEF(367)는 L-STF(351) 및 L-CEF(353)와 유사한 기능을 수행하기 위한 것이며, EDMG-Header-A(363) 및 EDMG-Header-B(369)는 전송되는 PPDU(350)에 대해 설명하는 다수 개의 필드를 포함할 수 있다.
전자 장치(101)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 PPDU(310, 또는 350)의 CEF(313), L-CEF(353), 또는 EDMG-CEF(367)에서 골레이 시퀀스(golay sequence)를 전송할 수 있으며, PPDU(310, 350)를 수신하는 전자 장치는 골레이 시퀀스를 활용하여 데이터 필드(317, 357)에서 전송되는 데이터 심볼을 정상적으로 수신하기 위해 필요한 채널 추정을 수행할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 예를 들어, STF(311)는 PPDU를 수신하는 수신 장치가 수신 타이밍을 맞추도록 하기 위하여 16번의 동일한 128 칩(chip)의 골레이 시퀀스(+Ga128)와 한 번의 다른 128 칩의 골레이 시퀀스(-Ga128)을 포함하고, CEF(313)는 채널 추정을 위하여 512 칩의 서로 다른 골레이 시퀀스 두 개(Gu512, Gv512)와 1개의 128 칩의 골레이 시퀀스(Gv128)를 포함할 수 있다. 따라서, STF는 17·128=2176Tc의 길이를 가지게 되고, CEF는 1152Tc의 길이를 가질 수 있다. 여기서 Tc는 칩시간으로 하나의 칩을 전송하는데 걸리는 시간을 나타낼 수 있다.
도 3c는 802.11ad 시스템의 STF(311) 및 CEF(313)에서 전송되는 골레이 시퀀스의 구성을 도시하였으며, 이 구성은 802.11ad 시스템을 개선한 802.11ay 시스템의 L-STF(351) 및 L-CEF(353)에도 적용될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 자기상관(autocorrelation)을 계산하는 예를 도시한 도면(400)이다.
특정 길이가 N(예: 8)인 시퀀스 X가 주어지고, 전자 장치(101)가 전송시점(410)에 시퀀스 X를 포함하는 신호를 전송하고, 전송된 신호는 인지될 사물에서 반사되고, 전자 장치(101)는 시퀀스 Y를 포함하는 반사된 신호를 수신할 수 있다. 전자 장치(101)가 수신한 신호는 전송시점(410)에서 특정 시간(예: 4·칩시간)(420)만큼 지연된 후에 수신될 수 있다. 여기서 칩시간(chip duration)(430)은 하나의 칩 또는 하나의 심볼을 전송하는 데 걸리는 시간을 의미할 수 있으며, 신호가 전송되는 대역폭에 반비례하는 값일 수 있다. 전자 장치(101)는 수신 시퀀스 Y가 경험한 시간 지연(420)을 결정하기 위해 수신 시퀀스 Y와 시퀀스 X를 k칩시간만큼 지연시킨 지연 시퀀스 X(k)간의 자기상관(Rx(k))을 계산할 수 있다. 자기상관은 두 시퀀스의 동일한 성분들의 곱의 합으로 계산될 수 있으며
Figure pat00001
의 식으로 표시될 수 있다. 여기서 Y는 수신 시퀀스로 X가 특정 시간만큼 지연된 신호이고, X(k)는 시퀀스 X를 전송 시점(410)에서 k 칩시간만큼 지연한 신호이다.
도 4를 참조하여 k=1일 경우의 시퀀스 X(k=1)과 수신 시퀀스 Y간의 자기상관을 계산하면 처음 3개의 칩 동안(j=1,2,3)에는 수신 시퀀스 Y가 아직 도착하지 아니하여 Y의 값이 0이 되고
Figure pat00002
의 값은 0이 이후 칩시간 동안(j=4,5,6,7,9)에는 수신 시퀀스 Y가 도착하여 Xj(k)와 Yj가 -1 또는 1의 값을 가지고 이들 계산된 값들을 합한 최종 자기상관(Rx(1))은 3의 값을 가지게 된다.
유사하게 전자 장치(101)는 다른 k값에 대하여도 수신 시퀀스 Y와 자기상관을 계산할 수 있으며, 도 4의 일 예를 참조하면, Rx(3)=-1, Rx(4)=8, Rx(6)=0의 값을 가진다. 도 4에 도시되어 있지 않지만 다른 k에 대하여도 자기상관을 계산할 수 있다. 그리고 전자 장치(101)는 각 k값에 대하여 계산된 자기상관 값이 피크(peak)일 때의 k값을 이용하여 인지된 사물까지의 지연시간을 추정할 수 있다. 도 4의 예를 참조하면, k가 4일 때 자기상관이 8의 값을 가져 피크(peak)가 되므로 전자 장치(101)는 전송시점(410)에 전송된 신호가 인지된 사물에서 반사되어 돌아와 수신될 때까지의 지연시간을 4·칩시간으로 추정할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 시퀀스 X로 골레이 시퀀스를 사용하면 자기상관이 지연시간이 0인 경우에 피크가 되어 최대값을 가지고 지연시간이 0이 아닌 경우에는 0 또는 작은 값을 가지게 되어, 전자 장치(101)는 자기상관을 이용하여 쉽게 지연시간을 획득할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 시퀀스 X로 골레이 상호보안 시퀀스(golay complementary sequence) 또는 골레이 쌍(golay pair)으로 칭해지는 시퀀스를 사용하면 지연시간이 0인 경우에는 자기상관이 큰 값을 가지고, 지연시간이 0이 아닌 경우에는 자기상관이 0이 되는 특성을 가져 전자 장치(101)는 더욱 쉽게 지연시간을 획득할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 골레이 시퀀스를 활용한 채널 추정의 예를 도시한 도면(500)이다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(540)에서 골레이 시퀀스를 전송하면 주변의 사물(510, 520 또는 530)에서 반사되고, 다른 채널 경로(511, 521, 531 또는 533)를 거쳐 전자 장치(540)에 송신된 골레이 시퀀스가 수신될 수 있다. 이때, 하나의 사물(530)로부터 반사된 신호가 복수의 채널 경로(531, 533)를 거쳐 전자 장치(540)에 수신될 수도 있다. 그러면, 전자 장치(540)는 다수 개의 지연 시간(550)(예: τ1, τ2, τ3, 또는 τ4)), 신호 크기 및 위상을 갖는 다수의 경로 성분을 포함하는 신호를 수신하게 된다. 이때 전자 장치(540)가 인지할 수 있는 경로의 개수(탭의 개수)는 어플리케이션이나 솔루션에 따라 틀릴 수 있으며, 전자 장치(540)가 인지할 수 있는 경로의 개수(탭의 개수)는 미리 설정될 수 있다. 전자 장치(540)는 도 4와 관련하여 설명한 바와 같이 여러 지연 시간에 대하여 상관(correlation)을 수행하면, 다수의 경로 성분이 가지는 지연시간들과 동일한 시점들(예: τ1, τ2, τ3, 또는 τ4)(550)에서 피크가 나타나게 된다. 피크가 나타난 시점에서 각 경로에 대해서 송신된 신호가 경험한 신호 감쇄 및 위상 변위 값을 획득할 수 있고, 전자 장치(540)는 이러한 정보를 기초로 주변 사물까지의 거리 측정 또는 사물 인식을 위한 경로 정보, 또는 CIR(channel impulse response)를 획득할 수 있다.
802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템은 수신 장치가 채널 추정을 할 수 있도록 CEF(예: CEF(313), L-CEF(353), 또는 EDMG-CEF(367))에 골레이 시퀀스를 포함하도록 하고 있다. 이에 따라, 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템을 지원하는 무선 통신 모듈(192)을 포함하는 전자 장치(101)는 골레이 시퀀스를 포함하는 PPDU(310, 또는 350)를 전송할 수 있다. 이때, 오버헤드를 줄이기 위하여 데이터 필드(317, 또는 357)는 사용하지 않거나 또는 어떤 특정한 목적을 위하여 짧은 정보만을 실을 수 있다. 다른 일 실시 예로, PPDU(310, 350)가 일반적인 데이터 전송을 위한 경우에도, CEF 필드에 골레이 시퀀스를 포함하여 채널 추정이 가능하다. 이 경우에 데이터 필드(317, 또는 357)는 전송하고자 하는 데이터를 포함하고 있을 수 있다. 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템의 신호를 이용하여 레이더 기능을 실현하고자 하는 전자 장치(101)는 골레이 시퀀스를 포함하는 PPDU(310, 또는 350)를 전송하고, 주변 물체로부터 반사되어 되돌아오는 신호를 수신할 수 있다. 전자 장치(101)는 상술한 바와 같이 골레이 시퀀스 또는 골레이 쌍의 상관 특성을 사용하여 CIR를 추정할 수 있다. 전자 장치(101)는 골레이 시퀀스를 포함하는 PPDU(310, 또는 350)를 송신한 후, 송신된 골레이 시퀀스의 여러 지연 시간에 대하여 수신된 신호와 상관 계산을 수행하면, 수신되는 각 채널 성분이 가지는 시간 지연에서 피크가 되는 상관 값을 가지게 되고, 해당 시간 지연에서 해당 신호 성분이 가지는 신호 크기 및 위상의 정보를 획득하여 CIR를 추정할 수 있다.
특정 물체로부터 반사되어 수신된 신호와 송신 신호의 상관이 피크에 해당하는 지연시간이 τ이고, 전자기파의 속도가 Vl이라 할 때, 전자 장치(101)에서 송신한 신호가 물체에 반사되어 수신이 되기까지 전자기파가 진행한 거리는 Vl·τ가 된다. 이 거리는 해당 물체까지 왕복한 거리에 해당하므로, 전자 장치(101)는 물체가 (Vl·τ)/2의 거리에 있다고 추정할 수 있다. 이와 같은 원리로 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템용 무선 통신 모듈을 사용하는 전자 장치(101)는 골레이 시퀀스를 활용하여 물체까지의 거리를 추정할 수 있다. 또한, 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템은 신호 전송에 사용하는 대역폭이 크기 때문에 다른 무선 통신 방식에 비하여 이점을 가질 수 있다. 이론적으로 대역폭과 칩시간(chip duration)의 이중성(duality)에 따라 칩시간은 대역폭에 반비례한다. 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템은 상술한 바와 같이 신호 전송에 사용하는 대역폭이 수 GHz이고, 이에 따라 골레이 시퀀스를 전송할 때, 칩 시간이 10-9초 보다 작아질 수 있다. 레이더 기능에 있어서 최소 검출 가능한 시간의 해상도는 골레이 시퀀스의 칩시간(430)에 해당하기 때문에 칩시간(430)과 전자기파의 속도(Vl)를 곱하면 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 시스템이 적용된 전자 장치(101)가 검출할 수 있는 거리의 해상도를 알 수 있다. 이 해상도는 802.11ay 시스템의 신호를 사용할 때 센티미터(cm) 수준이 되어 상당한 정밀도를 확보할 수 있다. 그리고 이와 같은 높은 정밀도는 제스처 또는 얼굴 인식과 같이 높은 정밀도를 요구하는 응용에 있어 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 무선 통신 방식이 적용된 전자 장치(101)의 활용 가능성을 높일 수 있다.
전자 장치(101)가 레이더 기능을 위하여 신호를 송신 시 및/또는 수신 시에 복수 개의 안테나를 사용하게 되면, 전자 장치(101)는 반사되어 수신한 신호의 시간 지연, 크기, 위상뿐만 아니라, AoA(angle of arrival) 및 AoD(angle of departure) 정보를 추가적으로 얻을 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 시간에 따라 레이더 신호를 복수 회 전송하고, 전송된 각각의 신호에 대해 반사된 신호를 수신하였을 때의 패턴, 위상과 같은 정보를 분석하게 되면 주변에 있는 여러 물체들의 거리, 방향, 및/또는 속도를 추정하는 기본적인 센싱 기능에서부터 제스처를 인식하거나 얼굴로부터 반사된 신호의 특성을 사용하여 얼굴을 인식하는 응용에도 활용될 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 신호를 여러 번 송신하고 반사된 신호를 수신함으로써, 생물체가 가지는 미세한 움직임에 따르는 위상 변이를 확인할 수 있고, 이를 활용하여 생명체 검출(예: 라이브니스(liveness))에 적용할 수 있다. 이와 같은 생명체 검출 응용은 카메라 촬상을 통해서는 할 수 없는 살아있는 생명체와 해당 생명체를 촬영한 사진을 구별할 수 있도록 한다.
전자기파가 공간 상에서 특정 방향으로 전파되고 있을 때, 전파된 거리를 d, 전자기파의 파장을 λ라 하면, 전파된 거리에 의해 발생하는 위상변이는
Figure pat00003
(radian)이 된다. 도 2a 또는 도 2b에 도시된 것처럼 전자 장치(101)에 구비된 무선 통신 시스템을 기반으로 레이더 기능을 수행할 때, 사람이 전자 장치(101)를 들고 있는 상태에서 물체 센싱, 얼굴 인식, 또는 제스처 인식을 수행하게 된다. 이때, 손 떨림과 같이 사람의 신체가 가지는 미세 움직임에 의해 전자 장치(101)는 지속적으로 미세한 위치 변화를 경험하게 된다. 이러한 전자 장치(101)의 미세 위치 변화는 물체와 전자 장치(101) 사이의 미세한 거리 변화를 야기하고, 상술한 전자기파의 위상 변위 원리에 의해 지속적으로 미세한 위상 변위를 일으키게 된다.
상술한 바처럼, 위상 변위는 전자기파의 파장에 반비례하여 파장이 작을수록 미세 움직임에 의한 위상 변위는 커질 수 있다. 다음 표 1은 2.4GHz, 5GHz, 또는 60GHz 주파수 대역에서 전자기파의 파장에서 1mm의 미세 움직임이 몇 도의 위상 변위를 야기하는 지를 나타낸다.
주파수 대역 2.4GHz 5GHz 60GHz
파장 12.5cm 6cm 5mm
1mm 미세 움직임에 따른 위상 변위 2.9도 6도 72도
전자 장치(101)가 얼굴 인식, 제스처 인식, 생명체 검출과 같은 레이더 기능 응용 예를 위해 사용될 때, 전자 장치(101)는 복수의 송신 안테나 및 수신 안테나를 사용할 수 있고, 시간에 따라 여러 번의 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 그리고 전자 장치(101)가 수신된 신호로부터 획득한 복수의 위상 정보는 인식에 필요한 중요한 정보가 담길 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 전자 장치(101)를 들고 있는 사람의 미세 움직임에 의해 발생하는 위상 변위는 전자 장치(101)가 레이더 기능을 수행함에 있어 일종의 잡음과 같은 역할을 하게 되고, 인식률 저하 등의 문제를 야기할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)가 차량에 거치되어 차량 내부 및 사람들을 모니터링하는 응용에서도 차량의 움직임에 의하여 위상 변위 잡음이 발생할 수 있고 이처럼 전자 장치(101)의 진동이나 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음은 인식의 정확도를 높이기 위하여 완화될 필요가 있다.
도 6은 본 발명에 따른 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치의 기능적 구성의 예를 도시하는 블록도(600)이다. 도 6은 본 발명에서 제시하는 방법을 실현하기 위하여 필요한 기능적 구성을 간략하게 도시하고 있다.
도 6를 참조하면, 전자 장치(601)는, 프로세서(610)(예: 도 1의 프로세서(120)), 무선 통신 모듈(620)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192)), 움직임 검출 모듈(630)(예: 도 1의 센서 모듈(176)) 및/또는 메모리(640)(예: 도 1의 메모리(130)를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않으며, 전자 장치(601)에는 이 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(610)는 무선 통신 모듈(620)이 신호 전송 및 수신을 하도록 제어하고, 무선 통신 모듈(620)로부터 신호 전송 및 수신 시간, 및 CIR을 수신할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(610)는 움직임 검출 모듈(630)로 위치 정보를 요청하고, 그에 대한 응답을 수신하여 상술한 위상 잡음 보정 동작을 수행할 수 있다. 이때, 움직임 검출 모듈(630)은 특정 시간에서의 위치 정보 또는 기준 시간에서의 위치를 기초로 한 위치 변화 정보를 응답으로 전송할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 무선 통신 모듈(620)은 802.11n, 802.11ac, 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay와 같은 무선 통신 방식에 따라 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 일 실시 예로 무선 통신 모듈(620)은 주변에 있는 물체를 센싱하기 위하여 또는 제스처를 인식하기 위하여 또는 얼굴을 인식하기 위하여 또는 생명체 검출을 위하여 도 3a 또는 도 3b에 도시된 PPDU(310, 또는 350)에 대응하는 신호를 생성하여 적어도 하나의 안테나를 통하여 방사할 수 있다. 무선 통신 모듈(620)은 빔포밍(beamforming)을 사용하여 특정 방향으로 신호를 방사할 수도 있고, 또는 전방향으로 신호를 방사할 수도 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 무선 통신 모듈(620)은 레이더 기능을 실현하기 위하여 생성하는 PPDU(310, 또는 350)의 CEF(예: CEF(313), L-CEF(353), 또는 EDMG-CEF(367))에 골레이 시퀀스 또는 골레이 상호보완 시퀀스가 포함되도록 할 수 있다. 또는 무선 통신 모듈(620)은 데이터 필드(317, 또는 357)에 레이더 기능을 실현하기 위하여 특별히 설계된 시퀀스를 삽입할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 무선 통신 모듈(620)은 물체 센싱, 제스처 인식, 얼굴 인식 또는 생명체 검출을 위한 레이더 기능을 실현하기 위하여 복수회 신호를 생성하여 전송할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 움직임 검출 모듈(630)은 전자 장치(601) 사용자에 의해 야기될 수 있는 전자 장치(601)의 움직임을 검출할 수 있다. 움직임 검출 모듈(630)은 자이로 센서, 가속도 센서, 6축 센서, 또는 충격 센서와 같은 전자 장치(601)의 움직임을 검출할 수 있는 센서를 구비하고 실시간으로 전자 장치(601)의 위치 변화를 획득할 수 있다. 일 실시 예로, 움직임 검출 모듈(630)은 자이로 센서, 가속도 센서, 6축 센서, 또는 충격 센서를 이용하여 사원수(quaternion)를 획득할 수 있다. 사원수는 공간상에서 회전을 표현하는데 있어 행렬보다 쉬운 개념으로써 사원수에 대한 구체적인 설명은 이미 알려져 있어 여기에서는 생략한다. 일 실시 예로 자이로 센서를 이용하여 전자 장치(601)의 3축에 대한 회전 각속도를 측정하면, 자이로 센서의 값만을 이용하여 사원수를 획득할 수 있다. 또한, 전자 장치(601)는 가속도 센서에서 획득한 값 시간 지연에 대한 저대역 필터(low pass filter)를 통과시키면 중력 가속도를 획득할 수 있고, 예측된 중력 가속도와 실제 중력 가속도 값의 차이를 이용하여 롤(roll), 피치(pitch)의 회전에 대해 사원수 값을 보정할 수 있다. 그리고 전자 장치(601)는 자력계(magnetometer)의 측정값을 이용하면 요(yaw)에 대한 사원수 값을 보정하여 좀 더 정확한 사원수 값을 획득할 수 있다.
움직임 검출 모듈(630)은 획득한 사원수 값을 기초로 전자 장치(601)의 변경된 3축의 이동 각도를 계산할 수 있다. 이 각을 오일러 각도(Euler angle)라고 부르며, 사원수로부터 오일러 각도를 계산하는 방법은 이미 공지되어 있는 바, 그 자세한 설명은 생략한다.
다른 일 실시 예로, 움직임 검출 모듈(630)은 가속도 센서를 이용하여 기준 시간에서 가속도 벡터값(f) 및 중력 가속도(g)를 획득한다. 그리고 다음의 변환식을 이용하여 획득한 가속도를 전자 장치(601)의 수평면에 투영된 가속도(h)를 획득할 수 있다.
Figure pat00004
여기서 중력 가속도(g)는 움직임 검출 모듈(630)에서 가속도 센서를 이용하여 획득한 가속도 값에 저대역 필터를 적용하여 구한 값일 수 있다. 상기 수평면에 투영된 가속도(h)는 벡터 값이므로, 움직임 검출 모듈(630)은 h를 이용하여 이동한 방향을 판단할 수 있다. 움직임 검출 모듈(630)은 또한, h에 대해 이동된 시간에 대해 두 번 적분을 함으로써 이동 거리를 구할 수 있다. 시간의 변화에 따라 에러 값이 크게 변화할 여지가 있기 때문에 전자 장치(601)는 에러를 줄이기 위하여 칼만 필터(Kalman filter) 등을 사용할 수 있다. 이러한 과정을 거쳐 움직임 검출 모듈(630)은 전자 장치(601)의 위치 변화를 획득할 수 있다.
그리고 움직임 검출 모듈(630)에 의해 획득한 위치 변화를 기초로 전자 장치(601)의 움직임에 의해 발생하는 위상 변위를 보정할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 움직임 검출 모듈(630)는 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로부터 위치 정보를 요청하는 메시지를 수신하고 위치 검출을 시작하고, 레이더 프레임(예: 도 7의 레이더 프레임(710))에 따른 신호 전송이 완료될 때까지 계속적으로 실시간으로 검출한 위치를 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)에 제공할 수 있다. 움직임 검출 모듈(630)은 레이더 프레임(710)에 따른 신호 전송이 완료되면 위치 검출을 종료할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 메모리(640)는 이하 설명할 본 발명의 위상 보정 방법이 제시하는 동작을 실현하기 위하여 프로세서(610)가 실행할 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(640)는 본 발명에서 제시하는 위상 보정 방법을 적용하여 사용자 인증과 같은 어플리케이션을 수행 시에 필요한 사용자 인증을 위한 정보를 저장할 수 있다. 사용자 인증을 위한 정보는 이하 설명하는 바와 같이 무선 통신 모듈(620)에서 전송한 적어도 하나의 신호에 대해 물체로부터 반사된 신호를 수신하여 획득한 위상 정보와 관련된 것일 수 있다.
도 7은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 무선 통신 모듈이 전송하는 신호들의 구성을 도시한 도면(700)이다.
도 7을 참조하면, 레이더 프레임(710)이 정의될 수 있다. 무선 통신 모듈(620)은 물체 센싱, 제스처 인식, 얼굴 인식 또는 생명체 검출을 위하여 레이더 프레임(710)을 생성하여 전송할 수 있다. 레이더 프레임(710)은 복수 개의 버스트(burst)(예: M개의 버스트)(721, 723, 또는 725)로 구성될 수 있고, 각각의 버스트(721, 723, 또는 725)는 복수 개의 신호(예: k 개의 신호)(741 내지 743)로 구성될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 무선 통신 모듈(620)는 구성된 레이더 프레임(710)에 따라 복수 개의 신호를 송신하고, 송신된 신호가 물체로부터 반사된 신호를 수신할 수 있다. 레이더 프레임(710)에서 각 버스트의 시작 시간, 예를 들면 각 버스트의 첫번째 신호가 송신되는 시간 사이의 간격 및 버스트의 개수는 미리 설정될 수 있고, 또한, 각 버스트 내에서 송신되는 복수 개의 신호 사이의 간격 및 신호의 개수도 미리 설정될 수 있다. 신호 사이의 간격은 최소, 송신된 신호가 반사되어 수신될 때까지의 시간보다는 길 필요가 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 무선 통신 모듈(620)는 레이더 프레임(710)에 따라 신호를 송신하고, 반사된 신호를 수신하면서, 복수의 수신 안테나 혹은 빔 조합에서 수신 신호의 특성을 추출하거나 시간에 따른 수신 신호 특성을 추출할 수 있다. 무선 통신 모듈(620)은 추출한 수신 신호 특성을 기초로 얼굴 인식, 제스처 인식, 센싱, 또는 생명체 검출의 동작을 수행할 수 있다. 또는 무선 통신 모듈(620)은 추출한 수신 신호 특성을 프로세서(610)로 전달하고 프로세서(610)에 의해 얼굴 인식, 제스처 인식, 센싱, 또는 생명체 검출의 동작을 수행할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 무선 통신 모듈(620)는 하나의 신호 전송에 대하여 적어도 하나의 물체로부터 반사된 신호를 수신하고, 상관 동작을 수행하여 CIR을 획득할 수 있다. 무선 통신 모듈(620)은 물체들의 수와 거리, 또는 전파 경로에 따라, 서로 다른 시점에서 임펄스(impulse)가 발생하는 CIR을 획득할 수 있다. CIR에 포함된 각각의 임펄스 성분은 물체까지의 거리에 따라 위상 값을 가지게 된다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 무선 통신 모듈(620)이 복수의 안테나 또는 안테나 어레이를 사용하여 반사된 신호를 수신하는 경우, 각 안테나에서 측정되는 지연시간을 기초로 신호가 수신되는 방향을 추정할 수 있다. 일 실시 예로 물체가 안테나 어레이들이 놓인 평면의 수직 방향에서 q만큼 기울어진 위치에 있고, 안테나 어레이의 각 안테나 사이의 간격이 d라고 하면, 안테나 어레이의 옆 안테나 간에 수신되는 신호는 d·sin θ 만큼의 거리차가 생기게 된다. 따라서, 안테나 어레이의 각 안테나에서 수신되는 신호의 시간 차를 획득하면, 그로부터 거리차를 획득할 수 있고, 이를 이용하여 물체가 있는 방향을 추정할 수 있다. 이와 같은 신호가 수신되는 방향을 추정하는 것은 전자공학분야에서 오랫동안 연구된 분야이며, MUSIC(multiple signal classification), 또는 ESPRIT(estimation of signal parameters by rotational invariance techniques)와 같은 기존에 존재하는 알고리즘을 사용할 수 있다.
무선 통신 모듈(620)은 추정된 신호가 수신되는 방향을 기초로 특정 물체가 전자 장치(601)에 대하여 어느 방향에 위치하고 있는 지를 추정할 수 있다.
도 8a 내지 도 8f는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 무선 통신 모듈이 전송하는 신호와 움직임 검출 모듈에서 획득하는 위치 정보 간의 시간 관계의 예를 도시한 도면(810, 820, 830, 840, 850, 및 860)이다.
도 8a 내지 도 8f를 참고하면, 무선 통신 모듈(620)은 레이더 기능을 실현하기 위하여 복수의 신호를 포함하는 복수의 버스트(871, 873, 및 875)를 전송할 수 있다. 무선 통신 모듈(620)이 레이더 기능을 실현하기 위하여 전송하는 최초의 신호는 기준 시간(800)에서 송신될 수 있다. 하지만 이에 한정하는 것은 아니며 기준 시간(800)은 레이더 기능을 위하여 복수의 신호를 전송하기 이전의 임의의 시간에 설정될 수도 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 도 8a에 도시된 것처럼 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)는 매 신호 송신 및 수신 시마다 움직임 검출 모듈(630)에 위치 정보를 요청할 수 있고, 움직임 검출 모듈(630)은 각각의 요청에 응답하여 위치 정보를 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다.
다른 실시 예들에 따르면, 도 8b에 도시된 것처럼 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)는 각 버스트(871, 873, 또는 875) 내의 최초 신호 전송 시와 마지막 신호 전송 시에 움직임 검출 모듈(630)로 위치 정보를 요청할 수 있고, 움직임 검출 모듈(630)은 각각의 요청에 응답하여 위치 정보를 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다.
또 다른 실시 예들에 따르면, 도 8c에 도시된 것처럼 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)는 각 버스트(871, 873, 또는 875)에서 일정 시간 간격, 또는 일정한 개수의 신호를 전송하였을 때 움직임 검출 모듈(630)로 위치 정보를 요청할 수 있고, 움직임 검출 모듈(630)은 각각의 요청에 응답하여 위치 정보를 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다.
또 다른 실시 예들에 따르면, 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)는 레이더 프레임(730) 내에서 일정 시간 간격 마다 또는 일정한 개수의 신호를 전송하였을 때마다 움직임 검출 모듈(630)로 위치 정보를 요청할 수 있고, 움직임 검출 모듈(630)은 각각의 요청에 응답하여 위치 정보를 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다.
상술한 실시 예들은 움직임 검출 모듈(630)이 레이더 프레임의 구성을 알 수 없을 때 유효할 수 있다. 움직임 검출 모듈(630)이 레이더 프레임의 구성을 알고 있다면 또는 일정한 시간 간격 또는 미리 정해진 패턴에 따른 시간 간격에 따라 위치 정보를 전달한다면, 요청 신호에 대한 전송을 상당히 줄일 수 있는 위치 획득 방법이 있을 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 도 8d, 8e, 8f에 도시된 것처럼 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)는 레이더 기능 수행을 위한 최초 신호 전송 시에만 움직임 검출 모듈(630)에 위치 정보를 요청할 수 있다. 이 요청을 수신한 움직임 검출 모듈(630)은 일정한 시간 간격에 따라 또는 미리 정해진 패턴에 따른 시간 간격에 따라 위치 정보를 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다. 일 실시 예로 도 8d를 참조하면, 움직임 검출 모듈(630)은 레이더 프레임의 구성을 알고 있음에 따라 수신한 요청에 기초하여 매 신호가 전송되는 시간을 알 수 있고, 움직임 검출 모듈(630)은 매 신호가 전송되는 시점에서 위치 정보를 획득하여 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다. 또는 움직임 검출 모듈(630)이 미리 정해진 패턴이 레이더 프레임의 구성에 따라 매 신호가 전송되는 시점에 위치 정보를 획득하도록 설정되어 있다면, 미리 정해진 패턴(또는 시간)에 따라 움직임 검출 모듈(630)이 위치 정보를 획득하여 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다. 다른 일 실시 예로 도 8e에 도시된 것처럼, 움직임 검출 모듈(630)은 매 버스트(871, 873, 또는 875)의 최초 신호 전송 시와 마지막 신호 전송 시에만 위치 정보를 획득하여 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다. 다른 일 실시 예로 도 8f에 도시된 것처럼, 움직임 검출 모듈(630)은 미리 설정된 주기 또는 일정한 시간 간격에 따라 위치 정보를 획득하여 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다. 도 8d 내지 도 8f의 실시 예들은 움직임 검출 모듈(630)이 레이더 프레임의 구성을 알고 있고, 움직임 검출 모듈(630)이 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)에 의한 위치 요청 신호에 트리거링 되어 위치 정보를 미리 설정된 방식에 따라 획득하고 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달하는 예들을 도시한다. 도 8d 내지 도 8f의 실시 예들은 도 8a 내지 도 8c에 도시된 것처럼 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로부터 추가적인 위치 정보 요청 없이 위치 정보를 획득하고 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있다.
도 8b, 8c, 8e, 8f의 경우에는 도 8a 및 8d와는 다르게 특정 신호 송신 시 및 수신 시의 위치 정보를 획득하지 못할 수 있다. 이 경우, 특정 신호 송신 시 및 수신 시의 위치 정보는 신호 송신 시점 및 수신 시점 전 및/또는 후에 획득한 위치 정보를 이용하여 보간법(interpolation)을 사용하여 근사하여 획득될 수 있다. 또는 추후 동작에서 설명하겠지만, 특정 신호 송신 시점 및 수신 시점 전 및/또는 후에 획득한 위치 정보에 기초한 위치 변화 정보로부터 특정 신호 송신 시 및 수신 시의 위치 변화 정보가 획득될 수 있다. 이때 보간법이 사용될 수 있다.
움직임 검출 모듈(630)은 각각의 시간에서 검출된 위치 정보를 무선 통신 모듈(620) 또는 프로세서(610)로 전달할 수 있지만, 다른 실시 예에서는 기준 시간(800)에 측정된 위치와의 차이 정보 또는 기준 시간(800)에서의 위치를 기준으로 한 움직임 정보를 위치 정보로 전달할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(610)는 무선 통신 모듈(620)에서 추정(또는 인식) 대상으로 인지한 물체의 방향 정보 및 움직임 검출 모듈(630)에서 획득한 위치 정보 또는 움직임 정보를 기초로 전자 장치(601)의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 보정할 수 있다.
도 9는 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 위상 잡음을 보정하는 예를 도시한 도면(900)이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(601)의 무선 통신 모듈(620)은 하나의 송신 신호에 대하여 물체 1(911)에서 반사된 신호 및 물체 2(913)서 반사된 신호가 결합된 신호를 수신하고, 무선 통신 모듈(620)은 상관 동작(940)을 수행하여 CIR(930)을 획득할 수 있다. CIR(930)에서 Tx는 신호를 송신한 시점을 나타내는 것으로 참조를 위하여 표시된 것이고, Rx1은 물체 1(911)에서 반사된 신호에 의하여 나타나는 임펄스 응답일 수 있고, Rx2는 물체 2(913)에서 반사된 신호에 의하여 나타나는 임펄스 응답일 수 있다. 그리고 무선 통신 모듈(620)는 움직임 검출 모듈(630)로부터 수신한 위치 정보 또는 움직임 정보를 기초로 신호를 송신 시의 위치 변화 벡터(921)와 물체 1(911)로부터 반사된 신호를 수신 시의 위치 변화 벡터(923)를 획득할 수 있다. 위치 변화 벡터는 기준 시점(예: 도 8a 내지 8f의 기준 시점(800))에서의 위치와 물체 1(911)에서 반사된 신호를 수신한 시점에서의 위치의 차이를 나타내는 벡터일 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(620)은 상술한 MUSIC 또는 ESPRIT과 같은 알고리즘을 사용하여 물체 1(911)의 방향을 인지할 수 있다. 그리고 무선 통신 모듈(620)은 신호 송신 시의 위치 변화 벡터(921)와 반사 신호 수신 시의 위치 변화 벡터(923)를 각각 물체 1(911)의 방향과 일치하는 성분(DTx, DRx)과 물체 1(911)의 방향에 수직인 성분으로 분리할 수 있다. 위상 잡음은 위치 변화 벡터의 물체 1(911)의 방향과 일치하는 위치 변화 벡터의 성분의 영향을 받고 물체 1(911)의 방향에 수직인 위치 변화 벡터의 성분의 영향을 받지 않는다. 따라서, 도 8a에 도시된 것처럼, 신호 송신 시의 위치 변화 및 신호 수신 시의 위치 변화를 알 수 있다면 신호 송신 시의 기준 시점에 대한 위치 변화는
Figure pat00005
(radian)의 위상 잡음을 야기하고, 신호 수신 시의 기준 시점에 대한 위치 변화는
Figure pat00006
(radian)의 위상 잡음을 야기한다. 따라서, 무선 통신 모듈(620)이 CIR에서 해당 물체(예: 물체 1 (911))에 해당하는 피크에서 얻어진 위상 값이 θ라면, 무선 통신 모듈(620)은
Figure pat00007
의 계산을 수행함으로써 기준시점으로부터의 움직임에 의한 위상 잡음을 보정할 수 있다. 만약 위상 값의 단위가 '도(degree)'라면
Figure pat00008
계산을 수행하여 위상 잡음을 보정할 수 있다.
도 8a의 실시 예는 신호를 송신하는 시점과 수신하는 시점에서 위치 변화를 획득하는 것을 도시한다. 이 경우 신호가 빛의 속도(3x108m/s)로 이동하기 때문에 1m 이내의 근접하고 있는 물체의 경우 신호 송신과 반사 신호 수신 사이의 지연 시간이 수 나노초 밖에 되지 아니하여 움직임이 거의 없을 수 있다. 하지만 레이더 프레임(710) 전체를 보았을 때 최초 신호를 전송하는 시간과 최후 시간을 전송하는 시간 사이에는 상당한 시간 차이가 있어 움직임에 의한 위치 변화가 생길 수 있다. 그러면 최초 신호에 대하여 획득한 위상 정보에 비하여 나중에 전송한 신호의 위상 정보에는 위치 변화에 따른 위상 잡음이 포함될 수 있다. 이러한 위상 잡음을 해소하기 위하여 무선 통신 모듈(620)은 최초 신호 전송 시(예: 도 8a 내지 도 8f의 기준 시간(800))를 기준으로 또는 신호 전송 전의 임의의 시간에 설정된 시간을 기준으로 하여 도 8b 내지 도 8f에 도시된 방식을 사용하여 각 신호 전송 시의 위치 변화 벡터를 움직임 검출 모듈(630)로부터 획득하고, 획득한 위치 변화 벡터에서 인지된 물체의 방향과 일치하는 성분(예: 도 9의 DTx)을 추출하고, 이를 반영함으로써 위상 잡음을 완화할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(620)은 각 신호를 전송한 후 반사된 신호를 수신하고, 수신한 신호에 대해 CIR을 획득하고, 상관 값이 피크인 지점에서의 위상(θ)에서 위치 변화 벡터에서 물체의 방향과 일치하는 성분에 의한 위상 잡음(
Figure pat00009
)을 2배 감산(
Figure pat00010
)함으로써 위치 변화에 따른 위상 잡음을 완화할 수 있다. 여기서, 위상 잡음을 2배 감산한 이유는 동일한 위상 잡음이 신호 송신 시와 신호 수신 시에 발생한다고 가정하였기 때문이다.
상술한 바와 같은 동작을 통하여 전자 장치(601)는 전자 장치(601)의 움직임에 의한 위상 잡음을 완화할 수 있고, 이를 획득한 CIR에 반영함으로써 좀 더 정밀한 CIR을 획득할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면 전자 장치(601)의 프로세서(610) 또는 무선 통신 모듈(620)은 레이더 프레임(710)의 신호들을 전송하여 획득한 크기 정보와 위상 정보를 포함하는 CIR 정보들을 분석하여, 또는 통계적으로 처리한 뒤 분석하여 물체 검출, 얼굴 인식, 제스처 인식, 또는 생명체 검출을 수행할 수 있다.
상술한 설명에서 위상 잡음을 완화하는 기능은 무선 통신 모듈(620)에서 수행하는 것으로 설명하였지만 많은 기능이 프로세서(610), 또는 무선 통신 모듈(620)과 결합된 프로세서(610)에서 수행될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 프로세서(610)는 무선 통신 모듈(620)을 제어하여 무선 통신 모듈(620)로부터 기준 시간(800), 신호 전송 및 수신 시간, 및 CIR을 수신할 수 있고, 움직임 검출 모듈(630)로 위치 정보를 요청하고, 그에 대한 응답을 수신하여 상술한 위상 잡음 보정 동작을 수행할 수 있다.
상술한 전자 장치(101 또는 601)의 움직임에 의한 위상 잡음을 완화하기 위한 보정 동작을 통하여 전자 장치(101 또는 601)는 복수의 송신 신호에 대하여 물체로부터 반사된 신호의 위상 정보를 더욱 정밀하게 획득할 수 있고, 이를 기초로 전자 장치(101 또는 601)는 물체 검출, 얼굴 인식, 제스처 인식, 또는 생명체 검출과 같은 고도의 위상 정밀도를 요구하는 동작을 수행할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 6의 전자 장치(601))는 무선 통신 모듈(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192) 또는 도 6의 무선 통신 모듈(620)), 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 움직임 검출 모듈(예: 도 6의 움직임 검출 모듈(630)), 상기 무선 통신 모듈 및 상기 움직임 검출 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120) 또는 도 6의 프로세서(610)) 및 상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리(예: 도 1의 메모리(130) 또는 도 6의 메모리(640))를 포함하고, 상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하고, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 상기 송신된 적어도 하나의 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 적어도 하나의 신호를 수신하고, 상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 수신한 적어도 하나의 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하고, 상기 움직임 검출 모듈을 제어하여, 상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하고, 상기 검출된 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고, 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하도록 하는 인스트럭션들을 저장하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 송신한 신호와 상기 수신한 신호의 상관값을 계산하고, 상기 상관값이 피크(peak)가 되는 시점을 획득하고, 상기 수신한 신호의 크기 및 위상 정보를 획득하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 전자 장치는 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 안테나(예: 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2의 안테나 어레이(211))를 더 포함하고, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가, 상기 송신 신호에 대해 상기 적어도 하나의 안테나 각각에서 수신한 신호의 지연시간을 획득하고, 상기 적어도 하나의 안테나 각각에서 수신한 신호의 지연시간을 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 움직임 검출 모듈을 제어하여, 기준 시간에서 상기 전자 장치의 제1 위치 정보를 획득하고, 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 전자 장치의 제2 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 위치 정보와 상기 제1 위치 정보를 기초로 상기 기준 시간과 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 위치 간의 차이를 나타내는 위치 변화 정보를 획득하고, 상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고, 상기 추출한 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 움직임 검출 모듈로 위치 정보를 요청하는 메시지를 전송하도록 하고, 상기 움직임 검출 모듈로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 위치 정보 또는 상기 위치 변화 정보를 획득하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 움직임 검출 모듈로 위치 정보를 요청하는 메시지를 전송하도록 하고, 상기 움직임 검출 모듈로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로, 일정한 시간 간격 또는 미리 정해진 패턴에 따른 시간 간격에 따라 상기 위치 정보 또는 상기 위치 변화 정보를 획득하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 위상 잡음 검출을 위하여 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시 주변 시점에 대해 상기 획득한 위치 변화 정보를 보간법을 사용하여 보정하여 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 위치 변화 정보를 획득하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분으로 상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향으로의 상기 전자 장치의 이동 거리(d)를 추출하고, 상기 이동 거리(d) 및 상기 신호를 전송하는 전자기파의 파장(λ)을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하고, 상기 획득한 임펄스 응답에 포함된 상기 위상 정보에서 상기 검출한 위상 잡음을 감산함으로써 상기 위상 정보를 보정하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 무선 통신 모듈은 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 무선 통신 방식에 따라 운용되고, 상기 신호는 상기 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay의 PPDU(physical lay protocol data unit)를 포함하고, 상기 PPDU는 상기 채널 임펄스 응답의 획득을 보조하기 위하여 골레이 시퀀스(golay sequence) 또는 골레이 상호보완 시퀀스(golay complementary sequence)를 포함하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가 상기 보정된 위상 정보를 기초로 얼굴 인식, 제스처 인식, 또는 생명체 검출을 수행하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 6의 전자 장치(601))는 무선 통신 모듈(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192) 또는 도 6의 무선 통신 모듈(620)), 상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 움직임 검출 모듈(예: 도 6의 움직임 검출 모듈(630)), 상기 움직임 검출 모듈 및 상기 무선 통신 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120) 또는 도 6의 프로세서(610))를 포함하고, 상기 무선 통신 모듈은, 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하고, 상기 송신된 적어도 하나의 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 적어도 하나의 신호를 수신하고, 상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하고, 상기 수신한 적어도 하나의 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하고, 상기 움직임 검출 모듈로부터 검출된 위상 잡음을 수신하고, 상기 수신한 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고, 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하고, 상기 움직임 검출 모듈은, 기준 시간에서 상기 전자 장치의 제1 위치 정보를 획득하고, 상기 적어도 하나의 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 전자 장치의 제2 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 위치 정보와 상기 제1 위치 정보를 기초로 상기 기준 시간과 상기 적어도 하나의 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 위치 간의 차이를 나타내는 위치 변화 정보를 획득하고, 상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고, 상기 추출한 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 상기 위상 잡음을 검출할 수 있다.
이하 상술한 전자 장치(101 또는 601)를 이용하여 물체 인식 시 전자 장치(101 또는 601)의 움직임에 의한 위상 잡음 보정 방법에 대하여 설명한다.
도 10은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치에서 물체 인식 시 전자 장치의 움직임에 의한 위상 잡음 보정 동작을 도시한 흐름도(1000)이다. 도 10에 예시된 흐름도(1000)의 동작 주체는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 또는 도 6의 전자 장치(601)) 또는 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 또는 도 6의 프로세서(610))로 이해될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1001에서, 전자 장치(101 또는 601)는 무선 통신 모듈(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192) 또는 도 6의 무선 통신 모듈(620))을 통하여 물체 검출, 얼굴 인식, 또는 제스처 인식을 위하여 신호(예: 도 4의 전송시점(410)에서 전송된 신호 X)를 송신할 수 있다. 전자 장치(101 또는 601)에서 송신하는 신호는 도 3a에 도시된 802.11ad 무선 통신 방식에 따른 PPDU(310)를 포함하거나, 도 3b에 도시된 802.11ay 무선 통신 방식에 따른 PPDU(350)를 포함하거나 또는 다른 무선 통신 방식에 따른 물리계층 패킷을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 3a에 도시된 802.11ad 무선 통신 방식에 따른 PPDU(310)에 포함된 CEF(313) 또는 도 3b에 도시된 802.11ay 무선 통신 방식에 따른 PPDU(350)에 포함된 L-CEF(353) 또는 EDMG-CEF(367)에는 채널 추정을 위한 골레이 시퀀스 또는 골레이 상호보완 시퀀스가 실려서 전송될 수 있다. 또한 다른 무선 통신 방식을 사용하는 경우에, 전자 장치(101 또는 601)는 물리계층 패킷의 데이터 필드에 골레이 시퀀스를 실어서 채널 추정이 가능하도록 할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1003에서, 전자 장치(101 또는 601)는 무선 통신 모듈(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192) 또는 도 6의 무선 통신 모듈(620))을 통하여 동작 1001에서 송신한 신호가 주변의 물체에서 반사된 신호를 수신할 수 있다. 주변의 물체에서 반사된 신호는 송신된 신호가 전자 장치(101 또는 601)와 물체 사이의 거리의 2배에 따른 지연을 경험한 뒤에 전자 장치(101 또는 601)에서 수신될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1005에서, 전자 장치(101 또는 601)는 수신 신호(예: 도 4의 Y)와 송신 신호를 칩시간(430)의 k배만큼 지연시킨 신호(예: X(k))와의 상관값을 계산하여 상관값이 피크가 되는 k(예: 도 4에서는 k=4)를 찾아 지연시간을 k·칩시간으로 결정할 수 있다. 또한, 전자 장치(101 또는 601)는 상관값이 피크가 되는 시점에서의 수신 신호의 크기와 위상을 검출하여 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 구할 수 있다. 만약 송신된 신호가 다중 경로를 경험한 경우에는 상관값이 피크가 되는 시점이 다수가 나타날 수 있고, 채널 임펄스 응답에도 여러 개의 시간에서 임펄스 응답이 나타날 수 있다. 하지만 본 발명에서는 다중 경로를 경험하더라도 가능 빠르게 도착하고, 수신 신호의 크기가 가장 큰 하나의 임펄스 응답만을 사용할 수 있다. 전자 장치(101 또는 601)는 채널 임펄스 응답이 특정 지연 시간에서 임펄스를 가진다면 물체가 검출된 것으로 판단할 수 있고, 임펄스가 하나도 없다면 주변에 송신 신호를 반사하는 물체가 없다고 판단할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1007에서, 전자 장치(101 또는 601)는 인지한 물체의 방향 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예로, 전자 장치(101 또는 601)는 복수의 안테나를 구비하고, 각각의 안테나에서 수신한 신호의 지연 시간을 측정하여 신호가 수신되는 방향을 추정할 수 있다. 일 실시 예로 물체가 안테나 어레이들이 놓인 평면의 수직 방향에서 q만큼 기울어진 위치에 있고, 복수의 안테나의 각 안테나 사이의 간격이 d라고 하면, 옆 안테나 간에 수신되는 신호는 d·sin θ만큼의 거리차가 생기게 된다. 따라서, 복수의 안테나의 각 안테나에서 수신되는 신호의 시간 차를 획득하면, 그로부터 거리차를 획득할 수 있고, 이를 이용하여 물체가 있는 방향을 추정할 수 있다. 전자 장치(101 또는 601)는 신호가 수신되는 방향을 추정하는 알고리즘으로 MUSIC 또는 ESPRIT과 같은 알고리즘을 사용할 수 있다. 일 실시예에 따라 전자 장치(101 또는 601)가 빔포밍을 사용하는 경우, 빔포밍에 따라 형성된 방향으로 신호를 송신하고, 반사된 신호를 수신하면, 빔포밍에 따라 형성된 방향에 기반하여 물체의 방향을 결정할 수도 있다.
상술한 동작 1005 및 동작 1007은 동시에 수행될 수도 있으며, 각 안테나의 수신 신호의 지연 시간을 구하는 동작을 공유하여 수행할 수도 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1009에서 전자 장치(101 또는 601)는 전자 장치(101 또는 601)의 움직임에 의하여 발생하는 위상 잡음을 검출할 수 있다. 전자 장치(101 또는 601)를 손에 들고 사용하는 사용자의 손 떨림과 같은 미세한 움직임, 또는 전자 장치(101 또는 601)가 장착된 장치(예: 차량)의 움직임에 의하여 동작 1001 및 동작 1003에 따라 신호를 송신하고 수신하는 동안 전자 장치(101 또는 601)의 위치에 변화가 생길 수 있다. 이러한 전자 장치(101 또는 601)의 위치 변화는 위상 잡음을 생성할 수 있고, 동작 1005에서 획득한 채널 임펄스 응답의 위상의 정확도를 낮출 수 있다. 동작 1005에서 획득한 채널 임펄스 응답의 위상에 포함된 잡음을 제거하기 위하여, 전자 장치(101 또는 601)는 도 9에 도시된 바와 같이 신호를 송신한 시점의 위치 변화 벡터와 신호를 수신한 시점의 위치 변화 벡터를 이용하여 물체의 방향과 일치하는 성분(DTx, DRx)을 추출하고, 이를 기초로 전자 장치(101 또는 601)의 위치 변화에 따른 위상 잡음(예: 도 9의 위치 변화 벡터로부터 구한
Figure pat00011
)을 검출할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1011에서, 전자 장치(101 또는 601)는 동작 1009에서 검출한 위상 잡음을 동작 1005에서 검출한 수신한 신호의 위상 정보에서 감산함으로써 위상 잡음이 완화된 좀 더 정확한 위상 정보를 획득할 수 있다.
도 11은 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치의 움직임에 따른 위상 잡음을 검출하는 동작을 도시한 흐름도(1100)이다. 도 11에 예시된 흐름도(1100)의 동작 주체는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 6의 전자 장치(601)) 또는 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120), 도 6의 프로세서(610)) 또는 움직임 검출 모듈(예: 도 6의 움직임 검출 모듈(630))로 이해될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1101에서, 전자 장치(101 또는 601)는 기준 시점(예: 도 8의 기준 시간(800))에서의 전자 장치(101 또는 601)의 위치를 획득할 수 있다. 전자 장치(101 또는 601)는 자이로 센서, 가속도 센서, 6축 센서, 충격 센서, 또는 GPS 센서와 같은 모듈을 사용하여 전자 장치(101 또는 601)의 위치를 획득할 수 있다. 여기서 기준 시점은 레이더 프레임(예: 도 7의 레이더 프레임(710))의 최초 신호를 전송하는 시점(예: 도 8의 기준 시간(800))일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 미리 설정된 임의의 시점일 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1103에서, 전자 장치(101 또는 601)는 물체 검출을 위한 신호 송신 시 및 반사된 신호 수신 시의 기준 시점에서의 위치에 대한 상대적인 위치 변화 벡터를 획득할 수 있다. 전자 장치(101 또는 601)는 측정 시의 전자 장치(101 또는 601)의 위치를 획득하고 기준 시점에서의 위치와의 차이를 추출하여 위치 변화 벡터를 생성하거나 자이로 센서를 이용하여 움직임에 따른 벡터를 획득하여 위치 변화 벡터를 생성할 수 있다. 움직임 검출 모듈(630)은 도 8a 내지 도 8c에 도시된 것처럼 프로세서(610) 또는 무선 통신 모듈(620)의 요청이 있을 때마다 전자 장치(101 또는 601)의 위치 변화 벡터를 생성하거나 또는 도 8d 내지 도 8f에 도시된 것처럼 미리 설정된 규칙에 맞추어 연속적으로 위치 변화 벡터를 생성할 수도 있다. 다른 일 실시 예에 따르면 위치 변화 벡터는 움직임 검출 모듈(630)로부터 위치 정보를 획득한 프로세서(610)에 의해 생성될 수도 있다.
또한, 일 실시 예에 따르면, 도 8b, 8c, 8e 또는 8f에 도시된 것처럼, 움직임 검출 모듈(630) 또는 프로세서(610)는 특정 신호 송신 시 및 수신 시의 위치 변화 벡터를 측정을 통해 획득하지 못할 수 있다. 이 경우, 특정 신호 송신 시점 및 수신 시점 전 및/또는 후에 획득한 위치 변화 벡터를 이용하여 특정 신호 송신 시 및 수신 시의 위치 변화 벡터를 획득할 수 있다. 일 실시 예로, 특정 신호 송신 시점 및 수신 시점 전과 후에 획득한 위치 변화 벡터를 기초로 보간법(예: 선형 보간법)을 사용하여 특정 신호 송신 시 및 수신 시의 위치 변화 벡터를 획득할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1105에서, 전자 장치(101 또는 601)는 동작 1103에서 획득한 위치 변화 벡터에서 도 10의 동작 1007에서 획득한 인지된 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출할 수 있다. 위상 잡음을 발생시키는 것은 위치 변화 벡터의 물체의 방향과 일치하는 성분이고, 물체의 방향과 수직인 성분은 위상 잡음을 발생시키지 않을 수 있다. 따라서, 전자 장치(101 또는 601)는 위치 변화 벡터에서 물체의 방향과 일치하는 성분만을 추출할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 동작 1107에서, 전자 장치(101 또는 601)는 동작 1105에서 추출한 물체의 방향과 일치하는 위치 변화 벡터의 성분을 기초로 위상 잡음을 검출할 수 있다.
상술한 도 10 내지 도 11의 흐름도(1000 및 1100)에 따라 전자 장치(101 또는 601)의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 완화하기 위한 보정을 수행할 수 있다. 또한, 이러한 보정을 통하여 전자 장치(101 또는 601)는 송신된 신호가 물체에서 반사된 신호의 위상 정보를 더욱 정확하게 획득할 수 있다. 전자 장치(101 또는 601)는 더욱 정확하게 획득한 위상 정보를 기초로 얼굴 인식, 제스처 인식, 또는 생명체 검출과 같은 고도의 위상 정밀도를 요구하는 동작을 수행할 수 있다
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 6의 전자 장치(601))의 동작 방법은 무선 통신 모듈(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192) 또는 도 6의 무선 통신 모듈(620))을 제어하여 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하는 동작, 상기 무선 통신 모듈을 제어하여 상기 송신된 무선 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 신호를 수신하는 동작, 상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작, 상기 수신한 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하는 동작, 상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하는 동작, 상기 검출된 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하는 동작 및 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 위상 정보를 포함하는 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작은 상기 송신한 신호와 상기 수신한 신호의 상관값을 계산하는 동작, 상기 상관값이 피크(peak)가 되는 시점을 획득하는 동작, 상기 수신한 신호의 크기 및 위상 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 신호를 수신하는 동작은 적어도 하나의 안테나(예: 도 1의 안테나 모듈(197) 또는 도 2의 안테나 어레이(211)) 각각에서 상기 송신된 무선 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 신호를 수신하는 동작을 포함하고, 상기 수신한 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하는 동작은, 상기 적어도 하나의 안테나 각각에서 수신한 신호의 지연시간을 획득하는 동작 및 상기 적어도 하나의 안테나 각각에서 수신한 신호의 지연시간을 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하는 동작은 기준 시간에서 상기 전자 장치의 제1 위치 정보를 획득하는 동작, 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 전자 장치의 제2 위치 정보를 획득하는 동작, 상기 제2 위치 정보와 상기 제1 위치 정보를 기초로 상기 기준 시간과 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 위치 간의 차이를 나타내는 위치 변화 정보를 획득하는 동작 및 상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작은 움직임 검출 모듈(예: 도 6의 움직임 검출 모듈(630))로 위치 정보를 요청하는 메시지를 전송하는 동작 및 상기 움직임 검출 모듈로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로, 상기 위치 정보 또는 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작은, 움직임 검출 모듈로 위치 정보를 요청하는 메시지를 전송하는 동작 및 상기 움직임 검출 모듈로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 일정한 시간 간격 또는 미리 정해진 패턴에 따른 시간 간격에 따라 상기 위치 정보 또는 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작은 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시 주변 시점에 대해 상기 획득한 위치 변화 정보를 보간법을 사용하여 보정하여 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 추출한 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 위상 잡음을 검출하는 동작은 상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향으로의 상기 전자 장치의 이동 거리(d)를 추출하는 동작 및 상기 전자 장치의 이동 거리(d) 및 상기 신호를 전송하는 전자기파의 파장(λ)을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하는 동작을 포함하고, 상기 검출된 위상 잡음을 기초로 상기 위상 정보를 보정하는 동작은 상기 획득한 임펄스 응답에 포함된 상기 위상 정보에서 상기 검출한 위상 잡음을 감산함으로써 상기 위상 정보를 보정하는 동작을 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 적어도 하나의 신호를 송신하는 동작은 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 무선 통신 방식에 따라 적어도 하나의 신호를 송신하는 동작을 포함하고, 상기 신호는 상기 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay의 PPDU(physical lay protocol data unit)를 포함하고, 상기 PPDU는 상기 채널 임펄스 응답의 획득하는 동작을 보조하기 위하여 골레이 시퀀스(golay sequence) 또는 골레이 상호보완 시퀀스(golay complementary sequence)를 포함할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 전자 장치의 동작 방법은 상기 보정된 위상 정보를 기초로 얼굴 인식, 제스처 인식, 또는 생명체 검출을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 노트북, PDA, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 하나 또는 그 이상의 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나” 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 하나 또는 그 이상의 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 적어도 하나의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    무선 통신 모듈;
    상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 움직임 검출 모듈;
    상기 무선 통신 모듈 및 상기 움직임 검출 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서와 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 메모리를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 메모리는, 실행 시에, 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하고,
    상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 상기 송신된 적어도 하나의 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 적어도 하나의 신호를 수신하고,
    상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하고,
    상기 수신한 적어도 하나의 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하고,
    상기 움직임 검출 모듈을 제어하여, 상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하고,
    상기 검출된 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고,
    상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하도록 하는 인스트럭션들을 저장하도록 하는, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 송신한 신호와 상기 수신한 신호의 상관값을 계산하고,
    상기 상관값이 피크(peak)가 되는 시점을 획득하고,
    상기 수신한 신호의 크기 및 위상 정보를 획득하도록 하는, 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치는 적어도 하나의 안테나를 더 포함하고
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 송신 신호에 대해 상기 적어도 하나의 안테나 각각에서 수신한 신호의 지연시간을 획득하고,
    상기 적어도 하나의 안테나 각각에서 수신한 신호의 지연시간을 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하도록 하는, 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 움직임 검출 모듈을 제어하여, 기준 시간에서 상기 전자 장치의 제1 위치 정보를 획득하고, 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 전자 장치의 제2 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 위치 정보와 상기 제1 위치 정보를 기초로 상기 기준 시간과 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 위치 간의 차이를 나타내는 위치 변화 정보를 획득하고,
    상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고,
    상기 추출한 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하도록 하는, 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 움직임 검출 모듈로 위치 정보를 요청하는 메시지를 전송하도록 하고,
    상기 움직임 검출 모듈로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로, 상기 위치 정보 또는 상기 위치 변화 정보를 획득하도록 하는, 전자 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 움직임 검출 모듈로 위치 정보를 요청하는 메시지를 전송하도록 하고,
    상기 움직임 검출 모듈로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로, 일정한 시간 간격 또는 미리 정해진 패턴에 따른 시간 간격에 따라 상기 위치 정보 또는 상기 위치 변화 정보를 획득하도록 하는, 전자 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분으로 상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향으로의 상기 전자 장치의 이동 거리(d)를 추출하고, 상기 이동 거리(d) 및 상기 신호를 전송하는 전자기파의 파장(λ)을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하고,
    상기 획득한 임펄스 응답에 포함된 상기 위상 정보에서 상기 검출한 위상 잡음을 감산함으로써 상기 위상 정보를 보정하도록 하는, 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 모듈은 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 무선 통신 방식에 따라 운용되고,
    상기 신호는 상기 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay의 PPDU(physical lay protocol data unit)를 포함하고,
    상기 PPDU는 상기 채널 임펄스 응답의 획득을 보조하기 위하여 골레이 시퀀스(golay sequence) 또는 골레이 상호보완 시퀀스(golay complementary sequence)를 포함하도록 하는, 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은 상기 적어도 하나의 프로세서가,
    상기 보정된 위상 정보를 기초로 얼굴 인식, 제스처 인식, 또는 생명체 검출을 수행하도록 하는, 전자 장치.
  10. 전자 장치에 있어서,
    무선 통신 모듈;
    상기 전자 장치의 움직임을 검출하는 움직임 검출 모듈;
    상기 무선 통신 모듈 및 움직임 검출 모듈과 작동적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 무선 통신 모듈은,
    외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하고,
    상기 송신된 적어도 하나의 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 적어도 하나의 신호를 수신하고,
    상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하고,
    상기 수신한 적어도 하나의 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하고,
    상기 움직임 검출 모듈로부터 검출된 위상 잡음을 수신하고,
    상기 수신한 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고,
    상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하고,
    상기 움직임 검출 모듈은,
    기준 시간에서 상기 전자 장치의 제1 위치 정보를 획득하고, 상기 적어도 하나의 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 전자 장치의 제2 위치 정보를 획득하고, 상기 제2 위치 정보와 상기 제1 위치 정보를 기초로 상기 기준 시간과 상기 적어도 하나의 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 위치 간의 차이를 나타내는 위치 변화 정보를 획득하고,
    상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하고,
    상기 추출한 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하는, 전자 장치.
  11. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    무선 통신 모듈을 제어하여, 외부 물체를 인식하기 위하여 적어도 하나의 신호를 송신하는 동작;
    상기 무선 통신 모듈을 제어하여, 상기 송신된 무선 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 신호를 수신하는 동작;
    상기 송신한 신호 및 상기 수신한 신호를 기초로 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작;
    상기 수신한 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하는 동작;
    상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하는 동작;
    상기 검출된 위상 잡음에서 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 추출하는 동작, 및
    상기 외부 물체의 방향과 일치하는 성분을 기초로 상기 채널 임펄스 응답에 포함된 위상 정보를 보정하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 채널 임펄스 응답을 획득하는 동작은,
    상기 송신한 신호와 상기 수신한 신호의 상관값을 계산하는 동작;
    상기 상관값이 피크(peak)가 되는 시점을 획득하는 동작;
    상기 수신한 신호의 크기 및 위상 정보를 획득하는 동작을 포함하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 신호를 수신하는 동작은, 적어도 하나의 안테나 각각에서 상기 송신된 무선 신호가 상기 외부 물체에서 반사되어 돌아온 신호를 수신하는 동작을 포함하고,
    상기 수신한 신호를 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하는 동작은,
    상기 적어도 하나의 안테나 각각에서 수신한 신호의 지연시간을 획득하는 동작; 및
    상기 적어도 하나의 안테나 각각에서 수신한 신호의 지연시간을 기초로 상기 외부 물체의 방향 정보를 획득하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 전자 장치의 움직임에 의해 발생하는 위상 잡음을 검출하는 동작은,
    기준 시간에서 상기 전자 장치의 제1 위치 정보를 획득하는 동작;
    상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 전자 장치의 제2 위치 정보를 획득하는 동작;
    상기 제2 위치 정보와 상기 제1 위치 정보를 기초로 상기 기준 시간과 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 위치 간의 차이를 나타내는 위치 변화 정보를 획득하는 동작; 및
    상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하는 동작을 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작은,
    움직임 검출 모듈로 위치 정보를 요청하는 메시지를 전송하는 동작; 및
    상기 움직임 검출 모듈로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로, 상기 위치 정보 또는 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작을 포함하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작은,
    움직임 검출 모듈로 위치 정보를 요청하는 메시지를 전송하는 동작; 및
    상기 움직임 검출 모듈로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 일정한 시간 간격 또는 미리 정해진 패턴에 따른 시간 간격에 따라 상기 위치 정보 또는 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작을 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작은,
    상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시 주변 시점에 대해 상기 획득한 위치 변화 정보를 보간법을 사용하여 보정하여 상기 신호의 송신 시 및/또는 상기 반사되어 돌아온 신호의 수신 시의 상기 위치 변화 정보를 획득하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 추출한 상기 외부 물체의 방향과 일치하는 상기 위치 변화 정보의 성분을 기초로 위상 잡음을 검출하는 동작은,
    상기 위치 변화 정보에서 상기 외부 물체의 방향으로의 상기 전자 장치의 이동 거리(d)를 추출하는 동작; 및
    상기 전자 장치의 이동 거리(d) 및 상기 신호를 전송하는 전자기파의 파장(λ)을 기초로 상기 위상 잡음을 검출하는 동작을 포함하고,
    상기 검출된 위상 잡음을 기초로 상기 위상 정보를 보정하는 동작은,
    상기 획득한 임펄스 응답에 포함된 상기 위상 정보에서 상기 검출한 위상 잡음을 감산함으로써 상기 위상 정보를 보정하는 동작을 포함하는, 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 신호를 송신하는 동작은,
    802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay 무선 통신 방식에 따라 적어도 하나의 신호를 송신하는 동작을 포함하고,
    상기 신호는 상기 802.11ad, 802.11aj 또는 802.11ay의 PPDU(physical lay protocol data unit)를 포함하고,
    상기 PPDU는 상기 채널 임펄스 응답의 획득하는 동작을 보조하기 위하여 골레이 시퀀스(golay sequence) 또는 골레이 상호보완 시퀀스(golay complementary sequence)를 포함하는, 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 보정된 위상 정보를 기초로 얼굴 인식, 제스처 인식, 또는 생명체 검출을 수행하는 동작을 더 포함하는, 방법.
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