KR101700686B1 - 실시간 위치 추적 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기재된 실시예는 대상물의 위치를 보다 정확하게 실시간으로 인식할 수 있는 실시간 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 서버가 초기화된 동기화 정보 테이블을 복수의 수신기에 브로드캐스팅하는 단계, 복수의 수신기가 각각 동기화 정보 테이블을 저장하고 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계, 복수의 수신기가 갱신된 동기화 정보 테이블을 서버에 전송하는 단계, 복수의 수신기가 각각 대상물로부터 태그신호를 수신하는 단계, 복수의 수신기가 수신기의 식별정보 및 태그신호의 수신 시각을 서버에 전송하는 단계, 및 서버가 수신기의 식별정보, 태그신호의 수신 시각, 및 갱신된 동기화 정보 테이블을 이용하여 대상물의 위치를 산출하는 단계를 포함하는 실시간 위치 추적 방법이 제공될 수 있다.

Description

실시간 위치 추적 시스템 및 방법{REAL TIME LOCATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
기재된 실시예는 대상물의 위치를 보다 정확하게 실시간으로 인식할 수 있는 실시간 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것이다.
실시간 위치 추적 시스템(RTLS, Real Time Location System)은 특정한 대상물의 현재 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 시스템이다. 실시간 위치 추적 시스템은 대표적으로 RSSI(Received Signal Strength Intensity) 기술 또는 TDOA(Time Difference of Arrival) 기술을 이용하여 구현될 수 있다.
RSSI 기술은 대상물로부터 송신된 신호를 수신하고 상기 수신된 신호의 세기를 이용하여 대상물의 위치를 산출하는 기술이다. RSSI 기술에서는 대상물과 수신기 사이에서의 신호의 파워 손실의 양 또는 경로 손실의 양을 이용하여 신호가 이동한 거리를 산출하는 방법이 이용될 수 있다. RSSI 기술은 지그비(Zigbee) 또는 와이파이를 이용하여 구현될 수 있다. RSSI 기술은 구현이 간단하기 때문에 많이 사용되지만, 산출된 위치의 정확도가 떨어지는 단점을 갖고 있다.
TDOA 기술은 대상물과 수신기 사이에서 신호가 전달되는 데에 걸리는 시간의 차이를 측정하고 상기 측정된 시간차를 이용하여 대상물의 위치를 산출하는 기술이다. TDOA 기술에서는 대상물과 수신기 사이에서 신호가 도달하는 데에 걸린 시간 및 신호의 이동속도를 이용하여 대상물과 수신기 사이의 거리를 산출하는 방법이 이용될 수 있다. TDOA 기술은 UWB(Ultra Wire Band), 와이파이(Wi-fi), IEEE 802.15.4a, ISO/IEC 24730-5 또는 기타 무선 네트워크 및 이더넷(ethernet)을 이용하여 구현될 수 있다.
국내등록특허공보 제10-1183387호 국내공개특허공보 제10-2008-0015479호
기재된 실시예에 따르면, 대상물의 위치를 보다 정확하게 실시간으로 인식할 수 있는 실시간 위치 추적 시스템 및 방법이 제공될 수 있다.
또한, 대상물로부터 신호를 수신하는 복수의 수신기의 시각을 보다 정확하게 동기화할 수 있는 실시간 위치 추적 시스템 및 방법이 제공될 수 있다.
실시예에 따른 실시간 위치 추적 방법은, 서버가 초기화된 동기화 정보 테이블을 복수의 수신기에 브로드캐스팅하는 단계, 상기 복수의 수신기가 각각 상기 동기화 정보 테이블을 저장하고 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계, 상기 복수의 수신기가 상기 갱신된 동기화 정보 테이블을 상기 서버에 전송하는 단계, 상기 복수의 수신기가 각각 대상물로부터 태그신호를 수신하는 단계, 상기 복수의 수신기가 상기 수신기의 식별정보 및 상기 태그신호의 수신 시각을 상기 서버에 전송하는 단계, 및 상기 서버가 상기 수신기의 식별정보, 상기 태그신호의 수신 시각, 및 상기 갱신된 동기화 정보 테이블을 이용하여 상기 대상물의 위치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 동기화 정보 테이블은 상기 복수의 수신기 중에서 임의의 두 개의 수신기의 식별자 필드, 상기 두 개의 수신기 사이의 거리 필드, 상기 두 개의 수신기 사이에서 신호가 전송될 때의 상기 신호의 이동거리 필드, 및 상기 두 개의 수신기 사이의 시각 보정값 필드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서버가 상기 대상물의 위치를 산출하는 단계는, 상기 서버가 상기 수신기의 식별정보, 상기 태그신호의 수신 시각, 및 상기 갱신된 동기화 정보 테이블에 포함된 상기 시각 보정값을 이용하여 상기 태그 신호에 대한 TDOA(Time Difference of Arrival)를 산출하는 단계, 및 상기 서버가 상기 산출된 TDOA를 이용하여 상기 대상물의 위치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 수신기가 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계는, 상기 복수의 수신기 중에서 제1수신기가 제1타임스탬프를 생성하고 상기 복수의 수신기 중에서 상기 제1수신기를 제외한 나머지 수신기에 상기 제1타임스탬프를 브로드캐스팅하는 단계, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기가 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리 및 상기 제1타임스탬프를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기에 저장된 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기가 제2타임스탬프를 생성하고 상기 복수의 수신기 중에서 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기를 제외한 나머지 수신기에 상기 제2타임스탬프를 브로드캐스팅하는 단계, 및 상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기가 상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제2타임스탬프를 생성한 수신기 사이의 거리 및 상기 제2타임스탬프를 이용하여 상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기에 저장된 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1타임스탬프는 상기 제1수신기가 상기 제1타임스탬프를 브로드캐스팅할 때의 시각에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기가 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기에 저장된 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계는, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기의 시계를 이용하여 측정된 상기 제1타임스탬프의 수신 시각과 상기 제1타임스탬프를 비교하여 상기 제1타임스탬프의 신호이동시간을 산출하는 단계, 상기 산출된 제1타임스탬프의 신호이동시간을 이용하여 상기 제1타임스탬프의 신호이동거리를 산출하는 단계, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리와 상기 산출된 신호이동거리의 차이가 기준값보다 작은 경우, 상기 신호이동거리를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계, 및 상기 산출된 신호이동거리 및 상기 시각 보정값을 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기에 저장된 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리와 상기 산출된 신호이동거리의 차이가 기준값보다 작은 경우, 상기 신호이동거리를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계는, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리 및 상기 제1타임스탬프를 이용하여 상기 제1타임스탬프의 예상된 수신 시각을 산출하는 단계, 및 상기 제1타임스탬프의 상기 예상된 수신 시각과 상기 제1타임스탬프의 상기 측정된 수신 시각의 차이를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실시간 위치 추적 방법은, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리와 상기 산출된 신호이동거리의 차이가 기준값보다 작은 경우 상기 신호이동거리를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계 이후에, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리와 상기 산출된 신호이동거리의 차이가 기준값보다 크거나 같은 경우 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 실시간 위치 추적 시스템은, 서로 연결되고 각각 대상물과 연결된 복수의 수신기, 및 상기 수신기와 연결되고 상기 수신기를 제어하는 서버를 포함하고, 상기 서버는 초기화된 동기화 정보 테이블을 상기 복수의 수신기에 브로드캐스팅하고, 상기 복수의 수신기는 각각 상기 동기화 정보 테이블을 저장 및 갱신하고, 상기 복수의 수신기는 상기 갱신된 동기화 정보 테이블을 상기 서버에 전송하고, 상기 복수의 수신기는 각각 상기 대상물로부터 태그신호를 수신하고, 상기 복수의 수신기는 상기 수신기의 식별정보 및 상기 태그신호의 수신 시각을 상기 서버에 전송하고, 상기 서버는 상기 수신기의 식별정보, 상기 태그신호의 수신 시각, 및 상기 갱신된 동기화 정보 테이블을 이용하여 상기 대상물의 위치를 산출할 수 있다.
또한, 상기 동기화 정보 테이블은 상기 복수의 수신기 중에서 임의의 두 개의 수신기의 식별자 필드, 상기 두 개의 수신기 사이의 거리 필드, 상기 두 개의 수신기 사이에서 신호가 전송될 때의 상기 신호의 이동거리 필드, 및 상기 두 개의 수신기 사이의 시각 보정값 필드를 포함하고, 상기 서버는 상기 수신기의 식별정보, 상기 태그신호의 수신 시각, 및 상기 갱신된 동기화 정보 테이블에 포함된 상기 시각 보정값을 이용하여 상기 태그 신호에 대한 TDOA(Time Difference of Arrival)를 산출하고, 상기 서버는 상기 산출된 TDOA를 이용하여 상기 대상물의 위치를 산출할 수 있다.
기재된 실시예에 따르면, 대상물의 위치를 보다 정확하게 실시간으로 인식할 수 있다.
또한, 대상물로부터 신호를 수신하는 복수의 수신기의 시각을 보다 정확하게 동기화할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 실시간 위치 추적 시스템과 대상물이 연결된 환경을 나타내는 네트워크 구성도이다.
도 2는 실시예에 따른 실시간 위치 추적 방법이 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 실시예에 따라 초기화된 동기화 정보 테이블이다.
도 4는 실시예에 따라 복수의 수신기가 각각 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 실시예에 따라 실시예에 따라 수신기 사이의 거리 및 타임스탬프를 이용하여 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 6은 실시예에 따라 갱신된 동기화 정보 테이블이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 "제1" 또는 "제2" 등이 다양한 구성요소를 서술하기 위해서 사용되나, 이러한 구성요소는 상기와 같은 용어에 의해 제한되지 않는다. 상기와 같은 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2구성요소일 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 또는 단계가 하나 이상의 다른 구성요소 또는 단계의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 의미를 내포한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는, 도 1 내지 도 6을 참조하여 실시예에 따른 실시간 위치 추적 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 실시간 위치 추적 시스템과 대상물이 연결된 환경을 나타내는 네트워크 구성도이다. 도 1을 참조하면, 실시예에 따른 실시간 위치 추적 시스템은, 서로 연결되고 각각 대상물(100)과 연결된 복수의 수신기(110, 120, 130, 140), 및 상기 수신기와 연결되고 상기 수신기(110, 120, 130, 140)를 제어하는 서버(150)를 포함할 수 있다.
실시간 위치 추적 시스템은 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)를 포함할 수 있다. 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)는 통신망을 통해 서로 연결될 수 있다. 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)는 통신망을 통해 서로 신호를 주고받을 수 있다.
통신망은 유선 또는 무선 통신 방식으로 구성될 수 있다. 통신망은 UWB(Ultra Wire Band), 와이파이(Wi-fi), IEEE 802.15.4a, ISO/IEC 24730-5 또는 기타 무선 네트워크 및 이더넷(ethernet)등의 방식을 포함할 수 있다. 통신망은 근거리 네트워크(LAN, Local Area Network), 도시권 네트워크(MAN, Metropolitan Area Network), 광역 네트워크(WAN, Wide Area Network) 등 다양한 종류로 구성될 수 있다. 각 구성요소들 간을 연결하는 통신망은 적어도 어느 하나가 다른 구성요소들 간을 연결하는 통신망과 다른 종류일 수 있으나, 설명의 편의를 위해 통신망이라는 용어를 모든 종류의 통신망을 아우르는 의미로 사용하기로 한다.
복수의 수신기(110, 120, 130, 140)는 서로 타임스탬프를 주고받을 수 있다. 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)는 수신된 타임스탬프 및 서로간의 거리에 대한 정보를 이용하여 동기화 정보를 생성할 수 있다. 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)는 서버(150)로부터 수신된 제어 신호 또는 서버(150)에 의해 설정된 주기에 따라 반복적으로 서로 타임스탬프를 주고받고 동기화 정보를 생성할 수 있다. 동기화 정보는 서버(150)로부터 수신된 제어 신호 또는 서버(150)에 의해 설정된 주기에 따라 반복적으로 수신기(110, 120, 130, 140)로부터 서버(150)에 전송될 수 있다.
복수의 수신기(110, 120, 130, 140)는 각각 대상물(100)과 연결될 수 있다. 각각의 수신기(110, 120, 130, 140)는 통신망을 통해 대상물(100)과 신호를 주고받을 수 있다. 대상물(100)은 미리 설정된 주기에 따라 각각의 수신기(110, 120, 130, 140)에 식별정보 및 시퀀스정보를 브로드캐스팅할 수 있다.
서버(150)는 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)와 연결될 수 있다. 서버(150)는 통신망을 통해 수신기(110, 120, 130, 140)와 신호를 주고받을 수 있다. 서버(150)는 상기 신호를 이용하여 수신기(110, 120, 130, 140)를 제어할 수 있다. 서버(150)는 수신기(110, 120, 130, 140)에 저장된 동기화 정보를 초기화하거나 수정할 수 있다. 서버(150)는 수신기(110, 120, 130, 140)로부터 동기화 정보를 수신하고 관리할 수 있다. 서버(150)는 수신기(110, 120, 130, 140)가 대상물(100)로부터 수신한 신호를 이용하여 생성된 TOA(Time of Arrival) 정보를 수신기(110, 120, 130, 140)로부터 수신할 수 있다. 서버(150)는 수신된 동기화 정보 및 TOA 정보를 이용하여 대상물(100)의 위치를 산출할 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 실시간 위치 추적 방법이 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다. 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 실시간 위치 추적 방법에서는, 먼저, 서버(150)가 초기화된 동기화 정보 테이블을 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)에 브로드캐스팅하는 단계(S100)가 수행될 수 있다.
서버(150)는 각각의 수신기(110, 120, 130, 140) 사이의 거리에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 실시간 위치 추적 시스템이 4개의 수신기(110, 120, 130, 140)를 포함하는 경우, 서버(150)는 제1수신기(110)와 제2수신기(120) 사이의 거리, 제1수신기(110)와 제3수신기(130) 사이의 거리, 제1수신기(110)와 제4수신기(140) 사이의 거리, 제2수신기(120)와 제3수신기(130) 사이의 거리, 제2수신기(120)와 제4수신기(140) 사이의 거리, 및 제3수신기(130)와 제4수신기(140) 사이의 거리를 저장할 수 있다.
서버(150)는 각각의 수신기(110, 120, 130, 140) 사이의 거리에 대한 정보를 이용하여 동기화 정보 테이블을 초기화할 수 있다. 도 3은 실시예에 따라 초기화된 동기화 정보 테이블이다. 도 3을 참조하면, 동기화 정보 테이블에 포함된 각각의 레코드는 두 개의 수신기(110, 120, 130, 140)의 식별자, 상기 두 개의 수신기(110, 120, 130, 140) 사이의 거리, 상기 두 개의 수신기(110, 120, 130, 140) 사이에서 신호가 전송될 때의 상기 신호의 이동거리, 및 상기 두 개의 수신기(110, 120, 130, 140) 사이의 시각 보정값을 포함할 수 있다. 초기값으로서, 상기 레코드에 포함된 신호이동거리 및 시각 보정값은 0일 수 있다.
서버(150)는 초기화된 동기화 정보 테이블을 각각의 수신기(110, 120, 130, 140)에 브로드캐스팅할 수 있다. 수신기(110, 120, 130, 140)는 서버(150)로부터 상기 동기화 정보 테이블을 수신하여 저장할 수 있다. 이로써 수신기(110, 120, 130, 140)는 동기화 정보 테이블을 이용하여 각각의 수신기(110, 120, 130, 140) 사이의 거리를 참조할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 다음으로, 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)가 각각 상기 동기화 정보 테이블을 저장하고 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계(S200)가 수행될 수 있다. 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)는 서버(150)로부터 수신된 제어 신호 또는 서버(150)에 의해 설정된 주기에 따라 반복적으로 시각를 동기화할 수 있다.
도 4는 실시예에 따라 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)가 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계(S200)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다. 도 4를 참조하면, 먼저, 제1수신기(110)가 제1타임스탬프를 생성하고 상기 복수의 수신기(110, 120, 130, 140) 중에서 상기 제1수신기(110)를 제외한 나머지 수신기(120, 130, 140)에 상기 제1타임스탬프를 브로드캐스팅하는 단계(S210)가 수행될 수 있다.
제1수신기(110)는 자신의 시계를 이용하여 제1타임스탬프를 생성할 수 있다. 제1수신기(110)는 생성된 제1타임스탬프를 제2수신기(120), 제3수신기(130), 및 제4수신기(140)에 브로드캐스팅할 수 있다.
다음으로, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)가 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 거리 및 상기 제1타임스탬프를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)에 저장된 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계(S220)가 수행될 수 있다. 제1수신기(110)로부터 제1타임스탬프를 수신한 제2수신기(120), 제3수신기(130), 및 제4수신기(140)는 각각 동기화 정보 테이블을 갱신할 수 있다.
도 5는 실시예에 따라 수신기(110, 120, 130, 140) 사이의 거리 및 타임스탬프를 이용하여 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계(S220)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다. 도 5를 참조하면, 먼저, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)의 시계를 이용하여 측정된 상기 제1타임스탬프의 수신 시각과 상기 제1타임스탬프를 비교하여 상기 제1타임스탬프의 신호이동시간을 산출하는 단계(S221)가 수행될 수 있다.
제1타임스탬프는 제1수신기(110)가 제1타임스탬프를 브로드캐스팅할 때의 시각에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 자신의 시계를 이용하여 제1타임스탬프의 수신 시각을 측정할 수 있다. 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 측정된 수신 시각과 제1타임스탬프에 포함된 시각의 차이를 산출함으로써, 제1타임스탬프의 신호이동시간을 산출할 수 있다.
다음으로, 상기 산출된 제1타임스탬프의 신호이동시간을 이용하여 상기 제1타임스탬프의 신호이동거리를 산출하는 단계(S222)가 수행될 수 있다. 신호는 빛의 속도로 이동할 수 있다. 신호는 3 * 10^8 m/s의 속도로 이동할 수 있다. 따라서, 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 제1타임스탬프의 신호이동시간과 빛의 속도를 곱함으로써 제1타임스탬프의 신호이동거리를 산출할 수 있다.
다음으로, 상기 산출된 제1타임스탬프의 신호이동거리와, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 거리의 차이가 기준값보다 작은 경우, 상기 제1타임스탬프의 신호이동거리를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계(S223)가 수행될 수 있다.
제1타임스탬프의 신호이동거리와, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 거리의 차이가 기준값보다 작은 경우, 산출된 제1타임스탬프의 신호이동거리는 오차 범위 내라고 판정될 수 있다. 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 제1타임스탬프의 신호이동거리를 빛의 속도로 나눔으로써 제1타임스탬프의 신호이동시간을 산출할 수 있다. 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 산출된 신호이동시간을 제1타임스탬프에 포함된 시각에 더함으로써 제1타임스탬프의 측정된 수신 시각을 산출할 수 있다.
또한, 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 거리를 빛의 속도로 나눔으로써 제1타임스탬프의 예상된 이동시간을 산출할 수 있다. 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 산출된 예상 이동시간을 제1타임스탬프에 포함된 시각에 더함으로써 제1타임스탬프의 예상된 수신 시각을 산출할 수 있다.
제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 상기 제1타임스탬프의 측정된 수신 시각과 상기 제1타임스탬프의 예상된 수신 시각의 차이를 이용하여 제1수신기(110)와 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140) 사이의 시각 보정값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 상기 측정된 수신 시각이 상기 예상된 수신 시각보다 더 나중인 경우 상기 산출된 시각 보정값은 양수일 수 있다. 또한, 상기 예상된 수신 시각이 상기 측정된 수신 시각보다 더 나중인 경우 상기 산출된 시각 보정값은 음수일 수 있다.
다음으로, 상기 산출된 제1타임스탬프의 신호이동거리와, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 거리의 차이가 기준값보다 크거나 같은 경우, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 거리를 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계(S224)가 수행될 수 있다.
제1타임스탬프의 신호이동거리와, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 거리의 차이가 기준값보다 크거나 같은 경우, 산출된 제1타임스탬프의 신호이동거리는 오차 범위 밖이라고 판정될 수 있다. 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)와 제1수신기(110) 사이의 거리를 빛의 속도로 나눔으로써 제1타임스탬프의 예상된 이동시간을 산출할 수 있다. 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 산출된 예상 이동시간을 제1타임스탬프에 포함된 시각에 더함으로써 제1타임스탬프의 예상된 수신 시각을 산출할 수 있다.
제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 상기 산출된 제1타임스탬프의 예상된 수신 시각과, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)의 시계를 이용하여 측정된 상기 제1타임스탬프의 수신 시각의 차이를 이용하여 제1수신기(110)와 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140) 사이의 시각 보정값을 산출할 수 있다.
다음으로, 상기 산출된 제1타임스탬프의 신호이동거리 및 상기 시각 보정값을 이용하여 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)에 저장된 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계(S225)가 수행될 수 있다. 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)는 동기화 정보 테이블에 포함된 레코드의 신호이동거리 필드 및 시각 보정값 필드를 갱신할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 다음으로, 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)가 제2타임스탬프를 생성하고 상기 복수의 수신기(110, 120, 130, 140) 중에서 상기 제1타임스탬프를 수신한 수신기(120, 130, 140)를 제외한 나머지 수신기(110, 120, 130, 140)에 상기 제2타임스탬프를 브로드캐스팅하는 단계(S230)가 수행될 수 있다.
예를 들어, 제1타임스탬프를 수신한 제2수신기(120)는 타임스탬프를 생성하고 상기 생성된 타임스탬프를 제1수신기(110), 제3수신기(130), 및 제4수신기(140)에 브로드캐스팅할 수 있다. 또한, 제1타임스탬프를 수신한 제3수신기(130)는 타임스탬프를 생성하고 상기 생성된 타임스탬프를 제1수신기(110), 제2수신기(120), 및 제4수신기(140)에 브로드캐스팅할 수 있다. 또한, 제1타임스탬프를 수신한 제4수신기(140)는 타임스탬프를 생성하고 상기 생성된 타임스탬프를 제1수신기(110), 제2수신기(120), 및 제3수신기(130)에 브로드캐스팅할 수 있다.
다음으로, 상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기(110, 120, 130, 140)가 상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기(110, 120, 130, 140)와 상기 제2타임스탬프를 생성한 수신기(120, 130, 140) 사이의 거리 및 상기 제2타임스탬프를 이용하여 상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기(110, 120, 130, 140)에 저장된 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계(S240)가 수행될 수 있다.
제2수신기(120)로부터 제2타임스탬프를 수신한 제1수신기(110), 제3수신기(130), 및 제4수신기(140)는 각각 동기화 정보 테이블을 갱신할 수 있다. 제3수신기(130)로부터 제2타임스탬프를 수신한 제1수신기(110), 제2수신기(120), 및 제4수신기(140)는 각각 동기화 정보 테이블을 갱신할 수 있다. 제4수신기(140)로부터 제2타임스탬프를 수신한 제1수신기(110), 제2수신기(120), 및 제3수신기(130)는 각각 동기화 정보 테이블을 갱신할 수 있다.
제2타임스탬프를 수신한 수신기(110, 120, 130, 140)는 위에서 서술된 제1타임스탬프의 신호이동시간을 산출하는 단계(S221) 내지 제1타임스탬프의 신호이동거리 및 시각 보정값을 이용하여 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계(S225)와 유사한 방법을 이용하여 동기화 정보 테이블을 갱신할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 다음으로, 상기 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)가 상기 갱신된 동기화 정보 테이블을 상기 서버(150)에 전송하는 단계(S300)가 수행될 수 있다. 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)는 서버(150)로부터 수신된 제어 신호 또는 서버(150)에 의해 설정된 주기에 따라 반복적으로 동기화 정보 테이블을 서버(150)에 전송할 수 있다. 서버(150)는 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)로부터 수신한 동기화 정보 테이블을 취합하여 저장할 수 있다.
도 6은 실시예에 따라 갱신된 동기화 정보 테이블이다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 동기화 정보 테이블에 포함된 각각의 레코드의 신호이동거리 필드 및 시각 보정값 필드가 갱신될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 다음으로, 상기 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)가 각각 대상물(100)로부터 태그신호를 수신하는 단계(S400)가 수행될 수 있다. 대상물(100)은 미리 설정된 주기에 따라 각각의 수신기(110, 120, 130, 140)에 식별정보 및 시퀀스정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 각각의 수신기(110, 120, 130, 140)는 대상물(100)로부터 상기 식별정보 및 시퀀스정보를 수신할 수 있다.
대상물(100)이 특정한 식별정보 및 특정한 시퀀스정보를 브로드캐스팅하면 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)가 각각 상기 신호를 수신하므로, 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)가 수신한 각각의 신호는 서로 동일한 식별정보 및 서로 동일한 시퀀스정보를 포함할 수 있다. 그러나, 대상물(100)과 각각의 수신기(110, 120, 130, 140) 사이의 거리는 서로 다를 수 있으므로 각각의 수신기(110, 120, 130, 140)가 상기 신호를 수신한 시각은 서로 다를 수 있다.
다음으로, 상기 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)가 상기 수신기(110, 120, 130, 140)의 식별정보, 상기 태그신호, 및 상기 태그신호의 수신 시각을 서버(150)에 전송하는 단계(S500)가 수행될 수 있다. 서버(150)는 각각의 수신기(110, 120, 130, 140)로부터 수신기(110, 120, 130, 140)의 식별정보, 대상물(100)의 식별정보, 신호의 시퀀스정보, 및 수신기(110, 120, 130, 140)가 상기 신호를 수신한 시각에 대한 정보를 수신할 수 있다.
다음으로, 서버(150)가 상기 수신기(110, 120, 130, 140)의 식별정보, 상기 태그신호, 상기 수신 시각, 및 상기 갱신된 동기화 정보 테이블을 이용하여 상기 대상물(100)의 위치를 산출하는 단계(S600)가 수행될 수 있다. 서버(150)는 서로 동일한 식별정보 및 서로 동일한 시퀀스정보를 갖는 복수의 태그신호를 분류할 수 있다. 서버(150)는 상기 분류된 태그신호에 대응하는 수신기(110, 120, 130, 140)의 식별정보, 수신 시각, 및 동기화 정보 테이블에 포함된 시각 보정값을 이용하여 상기 신호에 대한 TDOA(Time Difference of Arrival)를 산출할 수 있다. 서버(150)는 상기 산출된 TDOA를 이용하여 대상물(100)의 위치를 산출할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예에 따르면, 대상물(100)의 위치를 보다 정확하게 실시간으로 인식할 수 있다. 또한, 대상물(100)로부터 신호를 수신하는 복수의 수신기(110, 120, 130, 140)의 시각을 보다 정확하게 동기화할 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 대상물
110: 제1수신기
120: 제2수신기
130: 제3수신기
140: 제4수신기
150: 서버

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 서버가 초기화된 동기화 정보 테이블을 복수의 수신기에 브로드캐스팅하는 단계;
    상기 복수의 수신기가 각각 상기 동기화 정보 테이블을 저장하고 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계;
    상기 복수의 수신기가 상기 갱신된 동기화 정보 테이블을 상기 서버에 전송하는 단계;
    상기 복수의 수신기가 각각 대상물로부터 태그신호를 수신하는 단계;
    상기 복수의 수신기가 상기 수신기의 식별정보 및 상기 태그신호의 수신 시각을 상기 서버에 전송하는 단계; 및
    상기 서버가 상기 수신기의 식별정보, 상기 태그신호의 수신 시각, 및 상기 갱신된 동기화 정보 테이블을 이용하여 상기 대상물의 위치를 산출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 수신기가 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계는,
    상기 복수의 수신기 중 제1수신기가 제1타임스탬프를 생성하고 상기 복수의 수신기 중 상기 제1수신기를 제외한 나머지 수신기에 상기 제1타임스탬프를 브로드캐스팅하는 단계;
    상기 제1타임스탬프를 수신한 제2수신기가 상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리 및 상기 제1타임스탬프를 이용하여 상기 제2수신기에 저장된 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계;
    상기 제2수신기가 제2타임스탬프를 생성하고 상기 복수의 수신기 중 상기 제2수신기를 제외한 나머지 수신기에 상기 제2타임스탬프를 브로드캐스팅하는 단계; 및
    상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기가 상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기와 상기 제2수신기 사이의 거리 및 상기 제2타임스탬프를 이용하여 상기 제2타임스탬프를 수신한 수신기에 저장된 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계
    를 포함하는 실시간 위치 추적 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1타임스탬프는 상기 제1수신기가 상기 제1타임스탬프를 브로드캐스팅할 때의 시각에 대한 정보를 포함하는 실시간 위치 추적 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2수신기가 상기 제2수신기에 저장된 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계는,
    상기 제2수신기의 시계를 이용하여 측정된 상기 제1타임스탬프의 수신 시각과 상기 제1타임스탬프를 비교하여 상기 제1타임스탬프의 신호이동시간을 산출하는 단계;
    상기 산출된 제1타임스탬프의 신호이동시간을 이용하여 상기 제1타임스탬프의 신호이동거리를 산출하는 단계;
    상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리와 상기 산출된 신호이동거리의 차이가 기준값보다 작은 경우, 상기 신호이동거리를 이용하여 상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 신호이동거리 및 상기 시각 보정값을 이용하여 상기 제2수신기에 저장된 상기 동기화 정보 테이블을 갱신하는 단계
    를 포함하는 실시간 위치 추적 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리와 상기 산출된 신호이동거리의 차이가 기준값보다 작은 경우, 상기 신호이동거리를 이용하여 상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계는,
    상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리 및 상기 제1타임스탬프를 이용하여 상기 제1타임스탬프의 예상된 수신 시각을 산출하는 단계; 및
    상기 제1타임스탬프의 상기 예상된 수신 시각과 상기 제1타임스탬프의 상기 측정된 수신 시각의 차이를 이용하여 상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계
    를 포함하는 실시간 위치 추적 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리와 상기 산출된 신호이동거리의 차이가 기준값보다 작은 경우, 상기 신호이동거리를 이용하여 상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계 이후에,
    상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리와 상기 산출된 신호이동거리의 차이가 기준값보다 크거나 같은 경우, 상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 거리를 이용하여 상기 제2수신기와 상기 제1수신기 사이의 시각 보정값을 산출하는 단계
    를 더 포함하는 실시간 위치 추적 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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