KR100916316B1 - 이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치 - Google Patents

이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100916316B1
KR100916316B1 KR1020070120905A KR20070120905A KR100916316B1 KR 100916316 B1 KR100916316 B1 KR 100916316B1 KR 1020070120905 A KR1020070120905 A KR 1020070120905A KR 20070120905 A KR20070120905 A KR 20070120905A KR 100916316 B1 KR100916316 B1 KR 100916316B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
symbol
difference
mobile station
round trip
Prior art date
Application number
KR1020070120905A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090054174A (ko
Inventor
최현균
오현서
김병두
조영수
최완식
Original Assignee
한국전자통신연구원
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 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020070120905A priority Critical patent/KR100916316B1/ko
Publication of KR20090054174A publication Critical patent/KR20090054174A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100916316B1 publication Critical patent/KR100916316B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0072Transmission between mobile stations, e.g. anti-collision systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003Two-dimensional division
    • H04L5/0005Time-frequency
    • H04L5/0007Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

제1 이동국은 요청 메시지를 포함하는 제1 심볼과 제1 심볼의 제1 전송 시점을 제2 이동국에 전송한다. 제2 이동국은 제1 심볼의 수신 완료 시점을 제1 전송 시점으로 설정하고, 제2 이동국이 제1 심볼의 세기를 감지하기 시작하는 시점과 제1 심볼의 수신 완료 시점의 차이인 제1 차이 시간을 측정한다. 제2 이동국은 응답 메시지를 포함하는 제2 심볼, 제2 심볼의 제2 전송 시점 및 제1 차이 시간을 제1 이동국에 전송한다. 제1 이동국은 제2 심볼의 수신 완료 시점을 측정하고, 제2 심볼의 세기를 감지하기 시작하는 시점과 제2 심볼의 수신 완료 시점의 차이인 제2 차이 시간을 측정한다. 제1 이동국은 제2 전송 시점, 제2 심볼의 수신 완료 시점 및 제1 차이 시간을 통해 전파의 왕복 시간을 계산하고, 전파의 왕복 시간을 통해 거리를 계산한다.
Figure R1020070120905
차량, 거리 측정, OFDM, 타이머, 무선 신호, 왕복 시간

Description

이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치{Method and Apparatus of Measuring Distance between the Vehicles}
본 발명은 이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 OFDM 신호의 왕복 시간을 이용하여 이동 수단 간의 거리를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2007-F-039-01, 과제명: VMC 기술 개발].
일반적인 거리 측정 방법으로, 전파의 세기를 이용하는 방법, 위성 항법 시스템(Global Positioning System: GPS)을 이용하는 방법 또는 전파의 전송 시간을 이용하는 방법 등이 있다.
전파의 세기를 이용하는 방법은 거리를 측정할 두 개의 물체 각각에 부착 또는 위치한 거리 측정 장치의 송신 전력이 동일해야만, 물체 사이의 거리를 측정할 수 있는 문제점이 있다.
GPS를 이용하는 방법은, 거리를 측정할 모든 물체에 거리 측정에 필요한 정 도의 성능을 갖는 비교적 고가의 GPS 장치가 구비되어야만 물체 사이의 거리를 측정할 수 있는 문제점이 있다.
전파의 전송 시간을 이용하는 방법 중에서 1-way 방식은 어느 한 물체에서 다른 물체까지 신호가 전송되는 시간으로부터 두 물체사이의 거리를 측정한다. 이와 같은 1-way 방식은 각각의 물체에 위치하는 모든 거리 측정 장치를 동일한 기준 시간으로 동기화하는 단계를 포함한다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 송신 전력을 일치시키지 않고, 기준 시간의 동기를 맞출 필요가 없으며, 저가의 장비로 구현 가능한 거리 측정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제1 이동국이 제2 이동국과의 거리를 측정하는 방법은, 요청 메시지를 포함하는 제1 심볼과 상기 제1 심볼의 제1 전송 시점을 상기 제2 이동국에 전송하여 상기 제2 이동국이 상기 제1 심볼의 수신 완료 시점을 상기 제1 전송 시점으로 설정하도록 하는 단계; 응답 메시지를 포함하는 제2 심볼, 상기 제2 심볼의 제2 전송 시점 및 제1 차이 시간을 상기 제2 이동국으로부터 수신하는 단계; 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점을 측정하는 단계; 상기 제2 전송 시점, 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점 및 상기 제1 차이 시간을 통해 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계 및 상기 전파의 왕복 시간을 통해 상기 거리를 계산하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제1 차이 시간은 상기 제2 이동국이 상기 제1 심볼의 세기를 감지하기 시작하는 시점과 상기 제1 심볼의 수신 완료 시점의 차이이다.
그리고 상기 제2 심볼의 세기를 감지하기 시작하는 시점과 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점의 차이인 제2 차이 시간을 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계는 상기 제2 차이 시간을 더 이용하여 상기 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계를 포함한다. 이때 상기 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계는 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점과 상기 제2 전송 시점의 차이인 제1 시간을 계산하는 단계를 포함한다. 그리고 상기 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계는 상기 제1 차이 시간과 상기 제2 차이 시간의 합인 제2 시간을 계산하는 단계 및 상기 제1 시간과 상기 제2 시간의 차이를 상기 전파의 왕복 시간으로 계산한다.
또한 상기 제1 전송 시점, 상기 제2 전송 시점, 상기 제1 심볼의 수신 완료 시점 및 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점은 소정의 심볼 주기에 맞춰진다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 이동국과의 거리를 측정하는 장치는, 요청 메시지를 포함하는 제1 심볼과 상기 제1 심볼의 제1 전송 시점을 전송하는 송신부; 응답 메시지를 포함하는 제2 심볼, 상기 제2 심볼의 제2 전송 시점 및 제1 차이 시간을 상기 제1 이동국으로부터 수신하는 수신부; 상기 제2 심볼의 세기를 감지하기 시작하는 시점부터 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점까지 카운트하여 카운트값을 생성하는 타이머; 상기 카운트값으로부터 제2 차이 시간을 생성하고 상기 제2 전송 시점, 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점, 제1 차이 시간 및 제2 차이 시간을 통해 전파의 왕복 시간을 계산하여 상기 전파의 왕복 시간을 통해 상기 거리를 측정하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점과 상기 제2 전송 시점의 차이인 제1 시간을 계산하고 상기 제1 차이 시간과 상기 제2 차이 시간의 합인 제2 시간을 계산하여, 상기 제1 시간과 제2 시간의 차이를 상기 전파의 왕복 시간으로 계산한다.
그리고 상기 제1 전송 시점, 제2 전송 시점, 제1 심볼의 수신 완료 시점 및 제2 심볼의 수신 완료 시점은 소정의 심볼 주기에 맞춰진다.
본 발명에 따르면, 전파의 왕복 시간을 이용하여 거리를 측정하므로 모든 거리 측정 장치의 기준 시간을 동기화하는 과정을 생략할 수 있다. 그리고 무선 신호의 심볼 주기에 관계없이 거리를 정밀하게 측정할 수 있다. 또한 무선 신호의 송수신을 통해 거리를 측정하므로 고가의 장비를 구비할 필요가 없다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여, 도로 상의 차량사이의 거리 측정을 설명하기 위한 도면이다. 도 1은 1차선, 2차선 또는 3차선에 주행하는 차량들을 도시한 도면이며, 도 1에 도시된 A차량, B차량, C차량, D차량은 각각 동일한 구조를 가지며 서로간에 무선 통신이 가능한 거리 측정 장치(도 1에서, 각각 "", "", "" 및 ""로 도시함)를 포함한다.
일반적으로 차량 안전 서비스는 차량 사이의 거리 정보, 차선 변경을 하는 차량, 어느 한 차량에 근접하는 다른 차량, 근접하는 다른 차량의 속도, 급정거하는 또 다른 차량 등에 대한 정보등을 차량 사용자에게 제공한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 거리 측정 장치 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 거리 측정 방법의 순서도를 나타낸 도면이다. 도 2에서, 제1 거리 측정 장치(10)와 제2 거리 측정 장치(20)는 각각 서로 다른 속도로 이동하는 제1 차량과 제2 차량에 위치한다.
이하에서는, 제1 거리 측정 장치(10)가 제2 거리 측정 장치(20)와 무선 신호를 송수신하여 전파의 왕복 시간(RTT)를 측정하고, 왕복 시간을 이용하여 제1 차량과 제2 차량 사이의 거리를 측정하는 경우를 예시로 들어서 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 거리 측정 장치(10)는 레인징 요청 메시지를 제2 거리 측정 장치(20)로 전송한다(S110). 이때, 제1 거리 측정 장치(10)의 기준 시간(도 2에서 "time1"으로 도시하고, 이하 "time1"라 함)은 레인징 요청 메시지의 전송 시점(도 2에서, "t0"으로 도시함)으로 설정된다.
제2 거리 측정 장치(20)는 레인징 요청 메시지를 제1 거리 측정 장치(10)로부터 수신한다. 이때, 레인징 요청 메시지의 수신 시점에서, 제2 거리 측정 장치(20)의 기준 시간(도 2에서 "time2"으로 도시하고, 이하 "time2"라 함)은 레인징 요청 메시지의 전송 시점(t0)으로 설정된다(S120).
제2 거리 측정 장치(20)는 레인징 요청 메시지에 대응하는 레인징 응답 메시지를 제1 거리 측정 장치(10)로 전송한다(S130). 이때, time2는 레인징 응답 메시지의 생성 완료 시점(도 2에서, "t1"으로 도시함)으로 설정된다.
제1 거리 측정 장치(10)는 레인징 응답 메시지를 제2 거리 측정 장치(20)로부터 수신한다. 이때, time1은 레인징 응답 메시지의 수신 시점(도 2에서, "t2"으로 도시함)으로 설정된다(S140).
제1 거리 측정 장치(10)는 레인징 요청 메시지의 전송 시간(도 2에서 "TREQUEST"으로 도시함)과 레인징 응답 메시지의 전송 기간(도 2에서 "TREPLY"으로 도시함)의 합에 해당하는 전파의 왕복 시간(Round Trip Time: RTT)을 계산한다(S150).
수학식 1은 제1 실시예에 따른 전파의 왕복 시간을 계산하는 수식이다.
RTT = TREQUEST+TREPLY = TRESPONSE-TWAIT = (t2-t0)-(t1-t0) = t2-t1
수학식 1에 나타낸 바와 같이, 전파의 왕복 시간(RTT)는 레인징 요청 메시지의 전송 시간(TREQUEST)과 레인징 응답 메시지의 전송 시간(TREPLY)의 합에 해당한다. 또한, 레인징 요청 메시지의 전송 시점과 레인징 응답 메시지의 수신 시점의 차이 시간(도 2에서 "TRESPONSE"으로 도시하고, 이하 "TRESPONSE"라 함)과 레인징 응답 메시지의 생성 시간(도 2에서 "TWAIT"으로 도시하고, 이하 "TWAIT"라 함)의 차이에 해당한다. 이때, TRESPONSE는 time1이 t0로 유지되는 시간(t2-t1)이며, TWAIT는 time2가 t0으로 유지되는 시간(t1-t0)이므로, 전파의 왕복 시간(RTT)는 (t2-t1)으로 계산될 수 있다.
다음, 제1 거리 측정 장치(10)는 추정한 전파의 왕복 시간 및 전파의 전송 속도를 이용하여, 제1 차량과 제2 차량 사이의 거리를 측정한다(S160).
한편, 제1 거리 측정 장치(10)와 제2 거리 측정 장치(20)각각은 레인징 요청메시지와 레인징 응답 메시지를 OFDM 심볼을 통해 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 거리 측정 방법의 타이밍도를 나타낸 도면이다.
도 3에서는, 제1 거리 측정 장치(10)는 레인징 요청 메시지를 OFDM 심볼을 통해 송신하며, 제2 거리 측정 장치(20)는 레인징 응답 메시지를 OFDM 심볼을 통해 송신하는 경우의 타이밍도를 도시하였다. 또한, 제1 거리 측정 장치에 대응하는 타이밍도의 가로축은 time(1)으로 도시하고, 제2 거리 측정 장치에 대응하는 타이밍 도의 가로축은 time(2)으로 도시한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 레인징 요청 메시지의 송신, 레인징 요청 메시지의 수신, 레인징 응답 메시지의 송신 및 레인징 응답 메시지의 수신 각각은 OFDM 심볼 주기(도 3에서 "TSYMBOL"로 도시함)에 맞추어 수행된다.
그런데, 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 거리 측정 장치(20)가 레인징 요청 메시지의 세기를 감지하기 시작하는 시점과 OFDM 심볼에서 레인징 요청 메시지를 인지하는 시점(t1)은 일치하지 않는다. 이에 따라 TREQUEST는 레인징 요청 메시지의 세기를 감지하는 시점과 레인징 요청 메시지의 수신 시점의 차이에 해당하는 제1 차이 시간 및 레인징 요청 메시지의 전송 시간을 합한 시간이다.
그리고 제1 거리 측정 장치(10)가 레인징 응답 메시지의 세기를 감지하는 시점과 OFDM 심볼에서 레인징 응답 메시지를 인지하는 시점(t2)은 일치하지 않는다. 이에 따라 TREPLY는 레인징 응답 메시지의 세기를 감지하는 시점과 레인징 응답 메시지의 수신 시점의 차이에 해당하는 제2 차이 시간 및 레인징 응답 메시지의 전송 시간을 합한 시간이다.
즉, 수학식 1에 의해 계산된 전파의 왕복 시간은 제1 차이 시간과 제2 차이 시간을 포함한다. 따라서 제1 차이 시간과 제2 차이 시간에 의하여, 거리 추정값과 실제 거리의 오차가 크게 나타날 수 있다.
특히, OFDM 심볼 주기(TSYMBOL)가 클수록, 오차의 최소값(이하, "기본 오차"라 함)은 더욱 크게 나타난다. 예를 들면, 10Mbps의 데이터 전송 속도를 갖는 무선 통신에 있어서, TSYMBOL은 8us으로 결정되며, 8us의 TSYMBOL에 따른 기본 오차는 ((4us/2)x(3x108m/sec))로부터 600m으로 결정된다. 그러므로 제1 실시예를 적용하여 차량 사이의 거리를 측정한 값은 600m 이상의 오차를 포함한 상태로 계산된다. 일반적으로 차선의 간격은 600m 이하이므로, 600m 이상의 오차를 포함하는 측정 거리는 차량 간의 거리 측정에 적용할 수 없다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예는 OFDM 심볼 주기(TSYMBOL)에 의한 오차가 발생되지 않는 OFDM 심볼을 이용한 거리 측정 방법을 제안한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 거리 측정 장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 4에서는 제2 실시예를 설명하기 위해 필요한 제1 거리 측정 장치(100, 이하 "제1 이동국"이라고도 함)와 제2 거리 측정 장치(200, 이하 "제2 이동국"이라고도 함)의 일부만을 도시하였다. 여기서 제1 거리 측정 장치(100)는 제1 차량에 위치하고, 제2 거리 측정 장치(200)는 제2 차량에 위치하며, 제1 차량과 제2 차량은 서로 다른 속도로 이동한다고 가정한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 거리 측정 장치(100)는 제1 송신부(110), 제1 제어부(120), 제1 수신부(130) 및 제1 타이머(140)를 포함한다. 그리고 제2 거리 측정 장치(200)는 제2 송신부(210), 제2 제어부(220), 제2 수신부(230) 및 제2 타이머(240)를 포함한다.
이하에서는, 제1 거리 측정 장치(100)가 제2 거리 측정 장치(200,)와 무선 신호를 송수신하여 왕복 시간(RTT)를 계산하고, 왕복 시간을 이용하여 거리를 측정하는 경우를 예시로 들어서 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 거리 측정 방법의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 송신부(110)는 레인징 요청 메시지를 포함하는 제1 심볼을 제2 수신부(230)로 송신한다(S510). 이때, 제1 제어부(120)는 제1 거리 측정 장치의 기준 시간(도 5에서 "time1"으로 도시하고, 이하 "time1"라 함)을 제1 심볼의 송신 시점(t0)으로 설정한다.
제2 수신부(230)는 제1 심볼의 세기를 감지한다(S520). 이때 제2 타이머(240)는 카운트를 시작한다.
제2 수신부(230)는 제1 심볼에 포함된 레인징 요청 메시지를 수신한다(S530). 이때, 제2 제어부(220)는 제2 거리 측정 장치의 기준 시간(도 5에서 "time2"으로 도시하고, 이하 "time2"라 함)을 time1과 동일한 제1 심볼의 송신 시점(t0)으로 설정한다. 그리고 제2 타이머(240)는 타이머를 종료하며, 제2 제어부(220)는 제2 타이머(240)가 카운트한 값으로부터 제1 심볼의 세기를 감지하기 시작한 시점부터 레인징 요청 메시지의 수신 시점(t0)의 차이인 제1 차이 시간(도 5에서 "TADD1"으로 도시함)을 측정한다.
제2 송신부(210)는 레인징 응답 메시지를 포함하는 제2 심볼을 제1 수신부(130)로 송신한다(S540). 이때, 제2 제어부(220)는 time2를 제2 심볼의 송신 시점(t1)으로 설정한다. 또한 제2 송신부(210)는 제2 심볼의 송신 시점(t1)과 제1 차이 시간(TADD1)을 제1 수신부(130)로 더 송신한다.
제1 수신부(130)는 제2 심볼의 세기를 감지한다(S550). 이때 제1 타이머는 카운트를 시작한다.
제1 수신부(130)는 제2 심볼에 포함된 레인징 응답 메시지를 수신한다(S560). 이때 제1 제어부(120)는 time1을 레인징 응답 메시지의 수신 시점(t2)으로 설정한다. 그리고 제1 타이머(140)는 카운트를 종료하며, 제2 제어부(120)는 제1 타이머(140)가 카운트한 값으로부터 제1 심볼의 세기를 감지하기 시작한 시점부터 레인징 응답 메시지의 수신 시점(t2)의 차이인 제2 차이 시간(도 5에서 "TADD2"으로 도시함)을 측정한다.
제1 제어부(120)는 전파의 왕복 시간(RTT)을 계산한다(S570).
수학식 2는 제2 실시예에 따른 전파의 왕복 시간(RTT)을 계산하는 식이다.
RTT = (TREQUEST+TREPLY)-(TBADD+TAADD) = (TRESPONSE-TWAIT)-(TADD1+TADD2)
= (t2-t1)-(TADD1+TADD2)
수학식 2에 나타낸 바와 같이, 제2 실시예에 따르면, 제1 제어부(120)는 제2 송신부가 송신한 제2 심볼의 송신 시점(t1)을 이용하여 (TRESPONSE-TWAIT)에 해당하는 (t2-t1)를 계산하고, (t2-t1)에서 제2 송신부가 송신한 제1 차이 시간(TADD1) 및 제1 타이머가 카운트한 값에 의한 제2 차이 시간(TADD2)을 뺀 시간을 전파의 왕복 시간(RTT)로 계산한다.
그리고 제1 제어부(120)는 수학식 2를 이용하여 계산한 전파의 왕복 시간 및 전파의 전송 속도를 이용하여, 제1 차량과 제2 차량 사이의 거리를 측정한다(S580).
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 거리 측정 방법의 타이밍도를 나타낸 도면이다. 도 6에서는 제1 거리 측정 장치에 대응하는 타이밍도의 가로축을 time(1)으로 도시하고, 제2 거리 측정 장치에 대응하는 타이밍도의 가로축을 time(2)로 도시하였다.
도 6에 도시한 바와 같이, 레인징 요청 메시지를 포함하는 제1 심볼의 송신 시점, 레인징 요청 메시지의 수신 시점, 레인징 응답 메시지를 포함하는 제2 심볼의 송신 시점 및 레인징 응답 메시지의 수신 시점이 각각 OFDM 심볼 주기(도 6에서 "TSYMBOL"으로 도시함)에 맞추어 수행된다. 그러나, 제2 실시예에 따르면, 제1 심볼의 세기를 감지하기 시작한 시점과 레인징 요청 메시지의 수신 시점의 차이인 제1 차이 시간(TADD1) 및 제2 심볼의 세기를 감지하기 시작한 시점과 레인징 응답 메시지의 수신 시점의 차이인 제2 차이 시간(TADD2)을 각각 측정한다. 그리고 제1 차이 시간과 제2 차이 시간을 이용하여 전파의 왕복 시간을 계산한다. 따라서, OFDM 심볼 주기에 의한 기본 오차를 제외시킬 수 있으므로, 제1 차량과 제2 차량 사이의 거리를 더욱 정밀하게 측정할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여, 같은 방향으로 이동하는 차량들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 거리 측정 방법의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 거리 측정 방법의 타이밍도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 거리 측정 장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 거리 측정 방법의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 거리 측정 방법의 타이밍도를 나타낸 도면이다.

Claims (8)

  1. 제1 이동국이 제2 이동국과의 거리를 측정하는 방법에 있어서,
    요청 메시지를 포함하는 제1 심볼과 상기 제1 심볼의 제1 전송 시점을 상기 제2 이동국에 전송하여 상기 제2 이동국이 상기 제1 심볼의 수신 완료 시점을 상기 제1 전송 시점으로 설정하도록 하는 단계;
    응답 메시지를 포함하는 제2 심볼, 상기 제2 심볼의 제2 전송 시점 및 제1 차이 시간을 상기 제2 이동국으로부터 수신하는 단계;
    상기 제2 심볼의 수신 완료 시점을 측정하는 단계;
    상기 제2 전송 시점, 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점 및 상기 제1 차이 시간을 통해 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계 및
    상기 전파의 왕복 시간을 통해 상기 거리를 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 차이 시간은 상기 제2 이동국이 상기 제1 심볼의 세기를 감지하기 시작하는 시점과 상기 제1 심볼의 수신 완료 시점의 차이인 거리 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 심볼의 세기를 감지하기 시작하는 시점과 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점의 차이인 제2 차이 시간을 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계는
    상기 제2 차이 시간을 더 이용하여 상기 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계 를 포함하는 거리 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계는
    상기 제2 심볼의 수신 완료 시점과 상기 제2 전송 시점의 차이인 제1 시간을 계산하는 단계를 포함하는 거리 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전파의 왕복 시간을 계산하는 단계는
    상기 제1 차이 시간과 상기 제2 차이 시간의 합인 제2 시간을 계산하는 단계 및
    상기 제1 시간과 상기 제2 시간의 차이를 상기 전파의 왕복 시간으로 계산하는 단계를 더 포함하는 거리 측정 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전송 시점, 상기 제2 전송 시점, 상기 제1 심볼의 수신 완료 시점 및 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점은 소정의 심볼 주기에 맞춰지는 거리 측정 방법.
  6. 제1 이동국과의 거리를 측정하는 장치에 있어서,
    요청 메시지를 포함하는 제1 심볼과 상기 제1 심볼의 제1 전송 시점을 전송하는 송신부;
    응답 메시지를 포함하는 제2 심볼, 상기 제2 심볼의 제2 전송 시점 및 제1 차이 시간을 상기 제1 이동국으로부터 수신하는 수신부;
    상기 제2 심볼의 세기를 감지하기 시작하는 시점부터 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점까지 카운트하여 카운트값을 생성하는 타이머;
    상기 카운트값으로부터 제2 차이 시간을 생성하고 상기 제2 전송 시점, 상기 제2 심볼의 수신 완료 시점, 제1 차이 시간 및 제2 차이 시간을 통해 전파의 왕복 시간을 계산하여 상기 전파의 왕복 시간을 통해 상기 거리를 측정하는 제어부를 포함하는 거리 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 심볼의 수신 완료 시점과 상기 제2 전송 시점의 차이인 제1 시간을 계산하고 상기 제1 차이 시간과 상기 제2 차이 시간의 합인 제2 시간을 계산하여, 상기 제1 시간과 제2 시간의 차이를 상기 전파의 왕복 시간으로 계산하는 거리 측정 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 전송 시점, 제2 전송 시점, 제1 심볼의 수신 완료 시점 및 제2 심 볼의 수신 완료 시점은 소정의 심볼 주기에 맞춰지는 거리 측정 장치.
KR1020070120905A 2007-11-26 2007-11-26 이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치 KR100916316B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070120905A KR100916316B1 (ko) 2007-11-26 2007-11-26 이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070120905A KR100916316B1 (ko) 2007-11-26 2007-11-26 이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090054174A KR20090054174A (ko) 2009-05-29
KR100916316B1 true KR100916316B1 (ko) 2009-09-11

Family

ID=40861391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070120905A KR100916316B1 (ko) 2007-11-26 2007-11-26 이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100916316B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102108341B1 (ko) * 2012-12-17 2020-05-28 현대모비스 주식회사 차량용 레이더 고장 진단 방법 및 이를 위한 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000332715A (ja) 1999-05-19 2000-11-30 Nec Corp Sdh伝送のノード間距離測定システム及び方法
KR20070086252A (ko) * 2004-11-15 2007-08-27 나노트론 테크놀로지스 게엠바하 두 개의 송수신기 사이의 거리를 결정하는 대칭형 다중경로방법
KR20080050981A (ko) * 2006-12-04 2008-06-10 한국전자통신연구원 양방향 무선 전파 이동 시간을 이용한 거리 측정 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000332715A (ja) 1999-05-19 2000-11-30 Nec Corp Sdh伝送のノード間距離測定システム及び方法
KR20070086252A (ko) * 2004-11-15 2007-08-27 나노트론 테크놀로지스 게엠바하 두 개의 송수신기 사이의 거리를 결정하는 대칭형 다중경로방법
KR20080050981A (ko) * 2006-12-04 2008-06-10 한국전자통신연구원 양방향 무선 전파 이동 시간을 이용한 거리 측정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090054174A (ko) 2009-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9019151B2 (en) Method and device for determining the distance between a radio beacon and an onboard unit
KR101520775B1 (ko) 양방향 레인징 메시징 방식
WO2018123679A1 (ja) 第1の列車搭載装置、第2の列車搭載装置、列車衝突防止システム、方法および記録媒体
US9008584B2 (en) Environment estimation in a wireless communication system
CN105122080A (zh) 测距和定位系统
KR20090060914A (ko) 위치추적 시스템 및 방법
US10383085B2 (en) Range determining module and associated methods and apparatus
RU2006101288A (ru) Способ распознавания манипуляций над датчиком
CN103370634A (zh) 用于探测车辆周围环境中的对象的驾驶员辅助系统
CN103810858A (zh) 无线移动设备、服务器及与其相关的方法和系统
KR20090067990A (ko) 초광대역 차량용 레이더 시스템 구동 방법 및 초광대역차량용 레이더 시스템
CN101846737A (zh) 基于无线传输延迟的传感器网络节点定位方法
Bakula et al. Probabilistic model based on the effective range and vehicle speed to determine Bluetooth MAC address matches from roadside traffic monitoring
Gu et al. Attack-aware synchronization-free data timestamping in LoRaWAN
US11383725B2 (en) Detecting vehicle environment sensor errors
KR100916316B1 (ko) 이동 수단 사이의 거리 측정 방법 및 장치
JP2000284040A (ja) 距離測定方法及び装置
US9698843B2 (en) Extracting parameters from a communications channel
CN105933976B (zh) 一维场景下的心跳定位方法、装置和系统
US20140153561A1 (en) Network testing system and operating method thereof
Park et al. PedLoc: UWB-based pedestrian localization for autonomous vehicles
Narula Towards secure & robust PNT for automated systems
Lunar et al. Crashing Waves: An Empirical Vehicle-to-Barrier Communication Channel Model via Crash Tests
KR101380054B1 (ko) 선로 장애 위치 검출 장치 및 방법
CN102148651A (zh) 基于定位技术获取通讯设备频偏的方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee