KR102134064B1 - 앙각 추정 시스템 및 유저 단말기 배치 방법 - Google Patents

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Abstract

유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템 및 방법은, 하늘의 이미지를 캡쳐하기 위한 카메라 디바이스 및 카메라 디바이스에 의해 캡쳐되는 하늘의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스를 포함한다. 카메라 디바이스 및 디스플레이 디바이스 중 하나는 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 하늘의 이미지 상에 앙각 제한 마킹을 생성한다. 하늘의 이미지 상에 앙각 제한 마킹은, 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 카메라 디바이스의 시야 내의 상기 하나 이상의 물체 모두가 미만으로 유지되어야 하는 지구의 수평선 위로의 앙각을 정의한다.

Description

앙각 추정 시스템 및 유저 단말기 배치 방법{ELEVATION ANGLE ESTIMATING SYSTEM AND METHOD FOR USER TERMINAL PLACEMENT}
본 발명은 비 정지 궤도 위성 통신 시스템(non-geostationary satellite communications system)의 유저 단말기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 개시는, 유저 단말기가 방해 받지 않는 하늘의 시야(unobstructed view of the sky)를 가지도록 유저가 유저 단말기를 적절하게 배치하는 것을 돕기 위해, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각(elevation angle)을 추정하기 위한 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
저비용 광대역 인터넷 서비스를 지구 상의 임의의 위치로 가져 오기 위한 위성 시스템이 현재 개발 중에 있다. 이러한 시스템은 통상적으로, 인터넷을 일단의(a fleet of) 비 정지 궤도 위성에 링크하는 게이트웨이 안테나를 포함하는데, 위성은, 그 다음, 지구 상에 배치되는 저가의 유저 단말기에 링크된다. 유저 단말기는 거주지 및 사업장에 인터넷 연결성을 제공한다.
상기에서 언급되는 저가의 유저 단말기는, 위성으로부터 중단 없는 서비스를 수신하기 위해, 모든 방위각 방향(동서남북 방향)에서 하늘의 넓은 부분에 걸쳐 방해 받지 않는 시야를 필요로 하는 안테나를 포함한다. 나무, 건물 및 산은 모든 방위각 방향에서 소정의 앙각(elevation angle)(지구와 하늘이 만나는 것처럼 보이는 라인인 수평선 위로의 각도) 아래로 유지되어야만 한다. 세계의 몇몇 지역에서, 최대 앙각은 약 45도만큼 낮아질 수 있다. 이러한 유저 단말기의 예는, 2015년 2월 20일자로 출원된 발명의 명칭이 "User Terminal Having A Linear Array Antenna With Electronic And Mechanical Actuation System"인 미국 특허 출원 제14/627,577호에서 설명된다.
최소의 전문 지식을 가진 개인 유저가 유저 단말기를 장착 및 설치할 가능성이 있으며, 따라서, 유저 단말기가 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록, 유저가 유저 단말기를 자신의 거주지, 사업장, 및 등등에 배치할 수 있어야 하는 것은 필수적이다.
저비용 인터넷 서비스를 유지하기 위해서는, 유저는 전문가의 지원 없이 자신의 유저 단말기를 위치 결정하고, 장착하고, 설치하고 배치할 수 있어야 한다. 유저 단말기가, 몇몇 애플리케이션에서는, 아래로는 수평선 위 약 45도의 앙각까지 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가져야 하기 때문에, 유저가 자신의 유저 단말기를 올바르게 위치 결정하고 배치하는 능력은 중요한 도전 과제이다. 현재로서는, 유저는, 단말기가 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지는지의 여부를 시각적으로 추정하는 것에 의해, 그들의 유저 단말기를 위치 결정 및 배치하는데, 이것은 종종 최대 10도까지의 오류 및 드롭아웃 기간(dropout period)과 관련되는 문제로 이어진다. 유저 단말기를 정확하게 위치 결정하고 배치하는 것을 돕기 위해 측량 기기(surveying equipment)가 사용될 수 있지만, 그러나 이러한 기기는 고가이며 동작시키기 위한 특수한 스킬을 필요로 한다.
유저 단말기에 방해 받지 않는 하늘의 시야를 제공하는 것과 관련된 문제는, 통신 분야에서는 새로운 것이다. 예전의(older) 무선 통신 네트워크는, 나무, 건물 및 유사한 장애물에 의해 영향을 받지 않는 더 낮은 무선 주파수를 사용하였다. 더 높은 주파수에서 동작하는 최신의 통신 시스템은, 안테나가 하나의 변하지 않는 시선(line-of-sight)을 따라 정지 궤도 위성까지 명확한 시야를 가질 것만을 요구한다. 그러나, 미국 특허 출원 제14/627,577호에서 설명되는 것과 같은 저가의 유저 단말기는, 하늘의 차단된 부분에 의해 야기되는 허용될 수 없게 긴 드롭아웃 기간을 방지하기 위해, 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 필요로 한다.
따라서, 유저 단말기가 아래로는 약 45도의 앙각까지 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지게끔 유저가 비 정지 궤도 위성 통신 시스템의 유저 단말기를 위치 결정 및 배치할 수 있도록, 유저가 하나 이상의 주변의 물체의 앙각을 정확하게 추정하는 것을 허용하기 위한 저가이며 사용하기 쉬운 시스템 및 방법이 필요로 된다.
유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템이 본원에서 개시된다. 그 시스템은, 다양한 실시형태에서, 하늘의 이미지를 캡쳐하기 위한 카메라 디바이스, 및 카메라 디바이스에 의해 캡쳐되는 하늘의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스를 포함할 수도 있는데, 카메라 디바이스 및 디스플레이 디바이스 중 하나는, 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 하늘의 이미지 내에 앙각 제한 마킹(elevation limit marking)을 생성하고, 앙각 제한 마킹은, 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 카메라 디바이스의 시야 내의 하나 이상의 물체 모두가 미만으로 유지되어야 하는 지구의 수평선 위로의 앙각을 정의한다.
또한, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스가 본원에서 개시된다. 카메라 디바이스는, 다양한 실시형태에서, 하늘의 이미지를 캡쳐하는 이미지 센서를 포함할 수도 있다. 카메라 디바이스는 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이될 하늘의 이미지 내에 앙각 제한 마킹을 생성한다.
유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 디스플레이 디바이스가 본원에서 또한 개시된다. 디스플레이 디바이스는, 다양한 실시형태에서, 카메라 디바이스 및 프로세서에 의해 캡쳐되는 하늘의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린을 포함할 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 디스플레이 디바이스는 소프트웨어 애플리케이션을 포함할 수도 있는데, 소프트웨어 애플리케이션은, 프로세서에 의한 실행시, 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 하늘의 이미지에 앙각 제한 마킹을 추가한다. 다른 실시형태에서, 디스플레이 디바이스는, 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 하늘의 이미지에 앙각 제한 마킹을 추가하는 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 앙각 제한 마킹에 의해 정의되는 앙각은 최대 앙각을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 카메라 디바이스는 하늘의 이미지를 캡쳐하기 위한 이미지 센서를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 이미지 센서는 전하 결합 소자(charge-coupled device)를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 이미지 센서는 CMOS 능동형 픽셀 디바이스를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 카메라 디바이스는, 이미지 센서 상에 카메라 디바이스의 시야 내의 하늘 및 하나 이상의 물체를 나타내는 광을 집속하기 위한 광학 시스템을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 광학 시스템은 광각 렌즈를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 광학 시스템은, 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 하늘의 이미지 상에 중첩되는 앙각 제한 마킹을 생성하는 레티클(reticle)을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 카메라 디바이스는 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치(electronics)를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는, 이미지 획득 및 디스플레이 디바이스로의 하늘의 이미지의 무선 전송을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 하늘의 이미지는 실시간 비디오 이미지일 수도 있는데, 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 실시간 비디오 이미지를 생성한다.
몇몇 실시형태에서, 하늘의 이미지는 스틸 이미지일 수도 있는데, 펌웨어가 스틸 이미지를 생성한다.
몇몇 실시형태에서, 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 디스플레이 디바이스로의 하늘의 이미지의 블루투스, 와이파이(Wi-Fi), 인터넷, 및 셀룰러 데이터 전송 중 하나 이상을 허용한다.
몇몇 실시형태에서, 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는, 디스플레이 디바이스로의 하늘의 이미지의 유선 전송을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 유선 전송을 위한 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는, 카메라 디바이스와 디스플레이 디바이스의 범용 직렬 버스 연결을 허용한다.
몇몇 실시형태에서, 시스템은, 카메라 디바이스와 디스플레이 디바이스의 유선 연결을 위한 범용 직렬 버스 온더고(On-The-Go) 어댑터를 더 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 하늘의 이미지에 앙각 제한 마킹을 추가한다.
몇몇 실시형태에서, 카메라 디바이스는 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치의 기능을 제어하기 위한 프로세서를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 디스플레이 디바이스는, 카메라 디바이스에 의해 캡쳐되는 하늘의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린을 갖는 휴대형 또는 모바일 디바이스를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 휴대형 또는 모바일 디바이스는 핸드헬드 디바이스를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 핸드헬드 디바이스는 스마트 폰 또는 태블릿 컴퓨터를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 휴대형 또는 모바일 디바이스는 랩톱 컴퓨터를 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 디스플레이 디바이스는, 카메라 디바이스에 의해 전송되는 하늘의 이미지의 무선 수신을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합은, 카메라 디바이스로부터 전송되는 하늘의 이미지의 블루투스, 와이파이, 인터넷, 및 셀룰러 데이터 수신 중 하나 이상을 허용한다.
몇몇 실시형태에서, 디스플레이 디바이스는 카메라 디바이스에 의해 전송되는 하늘의 이미지의 유선 수신을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어 또는, 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 유선 수신을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어 또는, 이들의 임의의 조합은, 디스플레이 디바이스와 카메라 디바이스 사이에 범용 직렬 버스 연결을 제공한다.
몇몇 실시형태에서, 디스플레이 디바이스는, 디스플레이 디바이스의 프로세서에 의한 실행시 디스플레이 디바이스 상에 하늘의 이미지를 디스플레이하는 소프트웨어 애플리케이션을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 소프트웨어 애플리케이션이 프로세서에 의한 실행시, 소프트웨어 애플리케이션은 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 하늘의 이미지에 앙각 제한 마킹을 추가한다.
몇몇 실시형태에서, 디스플레이 디바이스는, 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 하늘의 이미지에 앙각 제한 마킹을 추가하는 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 앙각 제한 마킹은 원을 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 물체가 실질적으로 앙각 제한 마킹 외측에 있는 경우, 하나 이상의 물체는 앙각 아래에 있는 것으로 추정된다.
몇몇 실시형태에서, 하나 이상의 물체의 일부가 실질적으로 앙각 제한 마킹 내부에 있는 경우, 하나 이상의 물체는 앙각 위에 있는 것으로 추정된다.
몇몇 실시형태에서, 카메라 디바이스 및 디스플레이 디바이스는 일체형 유닛을 포함한다.
다양한 실시형태에서, 하우징, 하우징과 관련되는 안테나, 및 상기 하우징 상에 배치되는 또는 하우징 안으로 통합되는 상기 설명된 카메라 디바이스를 포함할 수도 있는 유저 단말기가 본원에서 또한 개시된다.
다양한 다른 실시형태에서, 하우징, 하우징과 관련되는 안테나, 및 상기 하우징 상에 배치되는 또는 하우징 안으로 통합되는 상기 설명된 시스템을 포함할 수도 있는 유저 단말기가 본원에서 또한 개시된다.
유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 방법이 본원에서 또한 개시된다. 그 방법은, 다양한 실시형태에서, 유저 단말기 상에 배치되는, 유저 단말기에 부착되는, 유저 단말기 내에 배치되는, 또는 유저 단말기와 인접하게 배치되는 카메라 디바이스를 사용하여 하늘의 이미지를 캡쳐하는 것, 하늘의 이미지 상에 앙각 제한 마킹 - 앙각 제한 마킹은, 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 카메라 디바이스의 시야 내의 하나 이상의 물체 모두가 미만으로 유지되어야 하는 지구의 수평선 위로의 앙각을 정의함 - 을 중첩시키는 것, 및 앙각 제한 마킹에 대한 이미지 내의 하나 이상의 물체의 각각의 위치를 확인하기 위해 디스플레이 디바이스 상에 하늘의 이미지를 디스플레이하는 것을 포함할 수도 있다.
도 1은, 본 개시에 따른 앙각 추정 시스템의 실시형태의 기능적 블록도이다.
도 2a는 앙각 추정 시스템의 카메라 디바이스의 실시형태를 통합하는 유저 단말기의 실시형태의 사시도이다.
도 2b는, 앙각 추정 시스템의 카메라 디바이스의 다른 실시형태가 착탈 가능하게(removably) 장착되는 유저 단말기의 다른 실시형태의 사시도이다.
도 2c는 앙각 추정 시스템의 다른 실시형태를 통합하는 유저 단말기의 다른 실시형태의 사시도이다.
도 2d는, 앙각 추정 시스템의 다른 실시형태가 착탈 가능하게 장착되는 도 2b에서 예시되는 유저 단말기의 사시도이다.
도 3은, 앙각 추정 시스템의 카메라 디바이스의 광학 시스템 및 이미지 센서를 예시하는 카메라 디바이스의 실시형태의 개략도이다.
도 4는, 유저 단말기가 적절하게 위치 결정되고 배치될 때 카메라 디바이스에 의해 캡쳐되고 디스플레이 디바이스로 전송되는 하늘의 이미지를 예시하는 앙각 추정 시스템의 디스플레이 디바이스의 실시형태의 평면도이다.
도 5는 도 4에서 예시되는 디스플레이 디바이스의 평면도인데, 유저 단말기가 부적절하게 위치 결정되어 배치된 경우에 카메라 디바이스에 의해 캡쳐되고 디스플레이 디바이스로 전송되는 하늘의 이미지를 예시한다.
도 6은, 본 개시의 시스템을 사용하여 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 방법의 실시형태를 예시하는 플로우차트이다.
도 1은, 본 개시에 따른, 유저가 하나 이상의 주변 물체의 앙각을 정확하게 추정하는 것을 허용하기 위한 앙각 추정 시스템(10)의 실시형태를 예시한다. 시스템(10)은, 하늘(하늘 이미지)의 실시간 비디오 이미지 또는 스틸 이미지를 캡쳐하기 위한 카메라 디바이스(20) 및 하늘의 실시간 비디오 이미지 또는 스틸 이미지를 유저에게 디스플레이하기 위해 카메라 디바이스(20)와 통신하는 디스플레이 디바이스(40)를 포함한다.
도 1에서 예시되는 바와 같이, 시스템(10)의 카메라 디바이스(20) 및 디스플레이 디바이스(40)는 별개의 컴포넌트 또는 유닛으로서 구성될 수 있다. 디스플레이 디바이스(40)는, 랩톱 컴퓨터 또는 핸드헬드 디바이스, 예컨대 스마트 폰 또는 태블릿 컴퓨터와 같은, 디스플레이 스크린(42)을 갖는 휴대형 또는 모바일 디바이스를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스(40)는, 다른 실시형태에서, 카메라 디바이스(20)와 통신할 수 있고 카메라 디바이스(20)에 의해 캡쳐되는 하늘 이미지를 유저에게 디스플레이할 수 있는 임의의 디바이스를 포함할 수 있다.
시스템(10)의 카메라 디바이스(20)는, 이미지 센서(22), 광학 시스템(24), 이미지 프로세싱/통신(image processing/communication; IPC) 전자장치(26), 전원(28), 활성화 버튼(30), 및 프로세서(32)를 포함할 수 있다. 카메라 디바이스(20)는 유저 단말기의 일부일 수 있다. 이러한 유저 단말기의 예는, 2015년 2월 20일자로 출원된 발명의 명칭이 "User Terminal Having A Linear Array Antenna With Electronic And Mechanical Actuation System"인 미국 특허 출원 제14/627,577호에서 설명된다. 미국 특허 출원 제14/627,577호의 전체 개시는 참조에 의해 본원에 통합된다. 이러한 실시형태에서, 도 2a에서 예시되는 바와 같이, 시스템(10)의 카메라 디바이스(20)는, 시스템(10)의 안테나(54)에 인접하게 유저 단말기(50)의 하우징(52) 안으로 통합될 수 있고, 하늘을 향해 위로 향하도록 배치될 수 있다. 카메라 디바이스(20)는 바람직하게는 약 1.0 cm3의 체적 내에 맞아야 한다. 이러한 실시형태에서, 체적의 바람직한 길이, 폭 및 높이는 각각 약 1.0 cm이다.
시스템(10)의 카메라 디바이스(20)의 다른 실시형태는, 도 2b에서 예시되는 바와 같이, 안테나(54) 옆에서 유저 단말기(50)의 하우징(52) 상에서, 하늘을 향해 위로 향하여 착탈 가능하게 장착될 수 있는 휴대형 유닛(21)으로서 구성될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 시스템(10)의 카메라 디바이스(20) 및 디스플레이 디바이스(40)는, 도 2c에서 예시되는 바와 같이, 시스템(10)의 안테나(54)에 인접하게 유저 단말기(50)의 하우징(52) 안으로 통합될 수 있고 시스템(10)의 카메라 디바이스(20)가 하늘을 향해 위로 향하도록 배치될 수 있다. 대안적으로, 도 2d에서 예시되는 바와 같이, 시스템(10)은, 카메라 디바이스(20)가 하늘을 향해 위로 향한 상태에서, 안테나(54) 옆에서 유저 단말기(50)의 하우징(52) 상에 착탈 가능하게 장착될 수 있는 휴대형 유닛(11)으로서 구성될 수 있다. 도 2c 및 도 2d의 실시형태에 도시되는 디스플레이(40)는, 도 2c 및 도 2d에서 예시되는 위치로부터 약 45도 내지 90도만큼 위로 회전되도록 구성될 수 있고, 그 결과, 유저는, 디스플레이(40)를 볼 때, 카메라(20)의 시야를 방해하지 않는다.
다시 도 1을 참조하면, 카메라 디바이스(20)의 이미지 센서(22)는 전하 결합 소자(CDD) 이미지 센서 또는 CMOS 능동형 픽셀 센서(active-pixel sensor; APS) 이미지 센서와 같은 디지털 이미지 센서를 포함할 수 있다. 하늘의 실시간 비디오 이미지 또는 스틸 이미지를 캡쳐할 수 있는 임의의 다른 적절한 이미지 센서가 카메라 디바이스(20)의 다른 실시형태에서 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 카메라 디바이스(20)의 광학 시스템(24)은, 이미지 센서(22)의 전방에 배치되는, 하나 이상의 렌즈의 광각 렌즈 배열체(25)를 포함할 수 있다. 광각 렌즈 배열체(25)는 표준 렌즈의 초점 길이보다 실질적으로 더 작은 초점 길이(F)를 갖는데, 초점 길이는 렌즈 배열체(25)의 중심(C)으로부터 이미지 센서(22)의 이미지 초점 포인트 또는 표면(22s)까지의 거리이고 표준 렌즈의 초점 길이(F)는 약 50mm(35mm 필름 카메라 포맷으로 변환됨)이다. 광각 렌즈 배열체(25)는, 적어도 90도의 하늘의 필수 에지 대 에지 시야(field-of-view; FOV)가 이미지 센서(22)에 의해 캡쳐되는 실시간 비디오 이미지 또는 스틸 이미지에 포함되는 것을 허용하는 광각의 시야를 이미지 센서(22)에게 제공한다. 렌즈 배열체(25)의 초점 길이(F)는, FOV 및 이미지 센서(22)의 픽셀(22p)의 수 및 사이즈에 의존할 것이다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 광각 렌즈 배열체(25)는 약 5mm 내지 약 35mm(35mm 필름 카메라 포맷으로 변환 됨) 사이의 초점 길이(F)를 가질 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 카메라 디바이스(20)의 IPC 전자장치(26)는, 비디오/스틸 이미지 획득 펌웨어, 하드웨어 및/또는, 소프트웨어 및 카메라 디바이스(20)가 하늘 이미지를 디스플레이 디바이스(40)로 무선으로 전송하는 것을 허용하기 위한 펌웨어, 하드웨어 및/또는, 소프트웨어를 포함할 수도 있다. 제한이 아닌 예를 들면, IPC 전자장치(26)는, 디스플레이 디바이스(40)로의 하늘 이미지의 BLUETOOTH(블루투스), 와이파이, 인터넷, 및/또는 셀룰러 데이터 무선 전송(60)을 위한 펌웨어를 포함할 수 있다. 이러한 실시형태에서, 대응하는 디스플레이 디바이스(40)(예를 들면, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터 및 랩톱 컴퓨터)는, 카메라 디바이스(20)의 IPC 전자장치(26)에 의해 전송되는 하늘 이미지의 블루투스, 와이파이, 인터넷, 및/또는 셀룰러 데이터를 수신하기 위한 펌웨어 및 디스플레이 디바이스(40)의 디스플레이 스크린(42) 상에서 하늘 이미지의 관찰(viewing)을 허용하는 비디오 또는 사진 소프트웨어 애플리케이션을 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 카메라 디바이스(20)의 IPC 전자장치(26)는, 카메라 디바이스(20)가 유선 연결(62)을 통해 디스플레이 디바이스(40)로 하늘 이미지를 전송하는 것을 허용하기 위한 펌웨어, 하드웨어 및/또는, 소프트웨어를 대안적으로 또는 추가적으로 포함할 수도 있다. 유선 전송(62)을 위한 펌웨어는, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 연결을 사용하기 위한 펌웨어를 제한 없이 포함할 수도 있다. 이러한 실시형태에서, 디스플레이 디바이스(40)와 카메라 디바이스(20)의 유선 USB 연결을 위해 USB 온더고(On-The-Go; OTB) 어댑터(도시되지 않음)가 제공될 수 있다.
카메라 디바이스(20)의 전원(28)은 재충전 가능한 배터리 또는 교체 가능한 배터리를 포함할 수 있다. 배터리에 대안적으로 또는 추가적으로, 전원(28)은 디스플레이 디바이스(40)에 대한 USB 연결부(이것은 장착되는 경우 재충전 가능한 배터리를 재충전하도록 또한 기능할 수 있다) 및/또는 표준 전원 플러그 연결부를 포함할 수 있다(또는 더 포함할 수 있다).
카메라 디바이스(20)의 프로세서(32)는 IPC 전자장치(26), 활성화 버튼(30), 및 이미지 센서(22)의 기능을 제어하는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
도 4에서 예시되는 바와 같이, 시스템(10)은 또한, 디스플레이(40)의 디스플레이 스크린(42) 상에 디스플레이되는 하늘 이미지(70) 상에 또는 하늘 이미지(70)에 원형 또는 유사한 마킹(50)(앙각 제한 원(elevation limit circle))을 중첩시키도록 또는 추가하도록 구성된다. 앙각 제한 원(50)은 방해물이 최대 허용 가능한 앙각을 초과하는 지점의 궤적을 나타낸다. 다시 말하면, 앙각 제한 원(50)은, 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록, 따라서, 위성으로부터 중단 없는 서비스를 수신할 수 있도록, 카메라 디바이스의 이미지 센서(22)의 FOV 내의 나무, 건물, 산, 및 다른 구조체와 같은 카메라 디바이스(20)(및 그에 따른 유저 단말기) 주변의 물체가 미만으로 유지되어야 하는 수평선 위로의 최대 앙각을 정의한다. 바람직한 실시형태에서, 앙각 제한 원(50)은 45도 +/- 1.0도의 최대 앙각(elevation angle; EA)(도 3)을 정의한다. 다른 실시형태에서, 앙각 제한 원(50)은 45도 위 또는 아래의 임의의 다른 바람직한 최대 앙각(EA)을 정의할 수 있다. 시스템(10)의 다른 실시형태는, 디스플레이(40)의 디스플레이 스크린(42) 상에 디스플레이되는 하늘 이미지 상에 두 개 이상의 동심의 원형 마킹 또는 앙각 제한 원(50)을 생성할 수 있는데, 두 개 이상의 동심의 원형 마킹 또는 앙각 제한 원(50)은, 카메라 디바이스(20) 주변의 물체가 미만으로 유지되어야 하는 수평선 위로의 상이한 최대 앙각에 대응한다.
몇몇 실시형태에서, 앙각 제한 원(50)은 광학 시스템(24)에 원형의 라인을 제공하는 것에 의해 하늘 이미지에서 생성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 앙각 제한 원은 일단의 또는 무리(constellation)의 위성의 파라미터 및 무리 내에서 각각의 위성의 지향 방위에 따라, 다른 형상을 가질 수 있다. 제한이 아닌 예를 들면, 광학 시스템(24)은, 디스플레이 디바이스(40)의 디스플레이 스크린(42) 상에 디스플레이되는 하늘 이미지 위에 또는 상에 중첩되는 앙각 제한 원(50)을 생성하는 원형 레티클을 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 앙각 제한 원(50)은, 카메라 디바이스의 IPC 전자장치(26)의 비디오 획득 펌웨어에 의해 실시간 비디오 이미지 또는 스틸 이미지에 전자적으로 추가될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 앙각 제한 원(50)은 디스플레이 디바이스(40) 상에서 실행하는 소프트웨어 애플리케이션에 의해 실시간 비디오 이미지 또는 스틸 이미지에 전자적으로 추가될 수도 있다.
도 3을 다시 참조하면, 하늘 이미지 상에 중첩되는 또는 하늘 이미지에 추가되는 앙각 제한 원(50)의 사이즈는, 다음의 식을 사용하여 이미지 센서(22)의 픽셀의 수 단위로 측정되는 앙각 제한 원(50)의 직경(D)을 계산하는 것에 의해 결정될 수 있다:
D(픽셀의 수 단위) = 2 * (90 - 최대 앙각(도 단위))/α;
여기서 α는 이미지 센서(22)의 하나의 픽셀에 의해 보여지는 각도이다. 하나의 픽셀에 의해 보여지는 라디안 단위의 각도(α')는 다음의 식을 사용하여 결정된다:
tan(α') = p/f;
여기서 p는 이미지 센서의 mm 단위의 각각의 픽셀의 사이즈이고 f는 mm 단위의 초점 길이이다; 그리고 α'로부터 α로의 변환은 다음과 같다:
α = α'* 180°/파이.
이하, 앙각 추정 시스템(10)의 사용 및 동작이 설명될 것이다. 시스템(10)을 사용하기 이전에, 유저는, 안테나가 (지면에 대해) 수평을 이루도록 유저 단말기를 위치 결정하고 배치해야 한다. 안테나가 수평인지의 여부를 결정하기 위해, 버블 레벨과 같은 임의의 종래의 수평 지시 기구가 사용될 수 있다. 이러한 기구는, 유저 단말기의 하우징과 분리될 수 있거나 또는 하우징 안으로 내장될 수 있다. 카메라 디바이스(20) 또는 앙각 추정 시스템(10)이 도 2a 및 도 2c에서 각각 예시되는 바와 같이 유저 단말기(50) 안으로 통합되면, 카메라 디바이스(20)는, 안테나(54)가 수평일 때, 수평이어야 한다. 카메라 디바이스(20) 또는 시스템(10)이 도 2b 및 도 2d에서 각각 예시되는 바와 같이 유저 단말기(50)와 별개인 경우, 카메라 디바이스(20) 또는 시스템(10)은 유저 단말기(50)의 하우징(52) 상에 배치되어야 하고 안테나(54)와 함께 수평이 유지되어야 한다.
일단 시스템(10)의 카메라 디바이스(20) 및 유저 단말기(50)가 수평이 되면, 카메라 디바이스(20)는 활성화 버튼(30)에 의해 활성화된다. 그 다음, 카메라 디바이스(20)는 하늘의 실시간 비디오 이미지 또는 스틸 이미지를 캡쳐하고 그것을 무선으로 또는 유선으로 디스플레이 디바이스(40)로 전송한다. 도 4에서 예시되는 바와 같이, 유저 단말기(50)의 적절한 위치 및 배치는, 유저 단말기(50) 주변의 하늘 이미지(70) 내의 하나 이상의 물체(O)의 각각의 물체가 실질적으로 앙각 제한 원(50) 외측에 있고, 그에 의해, 카메라 디바이스의 이미지 센서(22)(따라서 유저 단말기(50))의 FOV 내의 물체가 소망하는 최대 앙각 아래에 있는 것으로 추정된다는 것을 나타내는 경우, 확인된다. 결과적으로, 유저 단말기(50)는 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 갖는다. 하늘 이미지(70) 내의 하나 이상의 물체(O) 중 적어도 하나의 일부가 도 5에서 예시되는 바와 같이 실질적으로 앙각 제한 원(50)의 내부에 있다면, 그 물체(O)는 소망하는 최대 앙각 위에 있는 것으로 추정된다. 결과적으로, 유저 단말기(50)는 적어도 하나의 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 갖는다. 따라서, 유저 단말기는, 하늘 이미지(70) 내의 물체(O)의 각각이 실질적으로 앙각 제한 원(50)의 외측에 있도록, 다시 배치되거나, 또는 다시 위치 결정하고 배치되어야 한다.
본 개시의 앙각 추정 시스템(10)은, 유저 단말기가 수평인 것을 가정하여, 유저가 주변 물체의 앙각을 약 1 내지 2 도의 정확도까지 추정하는 것을 허용한다. 따라서, 시스템(10)은, 유저가 그들의 눈만을 사용하여 물체의 앙각을 직접적으로 추정하는 종래 기술의 추정 방법의 정확도의 약 10배로 주변 물체의 앙각을 유저가 추정하는 것을 허용한다.
도 6은, 본 개시의 시스템(10)을 사용하여 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 방법의 실시형태를 예시하는 플로우차트이다. 블록 80에서, 하늘의 이미지는, 유저 단말기(50) 상에 배치되는, 유저 단말기(50)에 부착되는, 유저 단말기(50) 내에 배치되는, 또는 유저 단말기(50)에 인접하게 배치되는 카메라 디바이스(20)로 캡쳐된다. 블록 82에서, 앙각 제한 마킹은 하늘의 이미지 내에 생성된다. 블록 84에서, 하늘의 이미지는, 앙각 제한 마킹에 대한 이미지 내의 하나 이상의 물체 각각의 위치를 확인하기 위해 디스플레이 디바이스(40) 상에 디스플레이된다. 하나 이상의 물체의 각각의 물체가 실질적으로 앙각 제한 마킹 외측에 있는 경우, 하나 이상의 물체 모두는 앙각 아래에 있는 것으로 추정되고, 하나 이상의 물체 중 임의의 하나의 일부가 실질적으로 앙각 제한 마킹의 반사된 이미지 내부에 있는 경우, 그 물체는 앙각 위에 있는 것으로 추정된다.
비록 앙각 추정 시스템 및 방법이 예시적인 실시형태의 관점에서 설명되었지만, 앙각 추정 시스템 및 방법은 이들로 제한되는 것은 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위는, 시스템 및 방법의 범위 및 등가의 영역을 벗어나지 않으면서 기술 분야의 숙련된 자에 의해 행해질 수도 있는 다른 변형예 및 실시형태를 포함하도록 광의적으로 해석되어야 한다.

Claims (57)

  1. 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템으로서,
    하늘의 이미지를 캡쳐하기 위한 카메라 디바이스 - 상기 카메라 디바이스는 소정의 픽셀의 수를 갖는 이미지 센서를 포함함 -; 및
    상기 카메라 디바이스에 의해 캡쳐되는 하늘의 상기 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 디바이스를 포함하고;
    상기 카메라 디바이스 및 상기 디스플레이 디바이스 중 하나는 상기 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 하늘의 상기 이미지 상에 앙각 제한 마킹(elevation limit marking)을 생성하며;
    상기 앙각 제한 마킹은, 상기 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 상기 카메라 디바이스의 시야 내의 상기 하나 이상의 물체 모두가 그 아래에 유지되어야 하는 지구의 수평선 위로의 최대 앙각을 정의하고,
    상기 앙각 제한 마킹은
    D(픽셀의 수 단위) = 2 * (90 - 최대 앙각(도 단위))/α
    에 따라 상기 이미지 센서의 픽셀의 수로 측정되는 직경(D)를 가지며,
    여기서 α는 상기 이미지 센서의 하나의 픽셀에 의해 보여지는 각도인, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 전하 결합 소자를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 CMOS 능동형 픽셀 디바이스를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스는, 상기 이미지 센서 상에 상기 카메라 디바이스의 상기 시야 내의 하늘 및 상기 하나 이상의 물체를 나타내는 광을 집속하기 위한 광학 시스템을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 광각 렌즈를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스는 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는, 이미지 획득 및 상기 디스플레이 디바이스로의 하늘의 상기 이미지의 무선 전송을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    하늘의 상기 이미지는 실시간 비디오 이미지이고 상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 상기 실시간 비디오 이미지를 생성하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    하늘의 상기 이미지는 스틸 이미지이고 상기 펌웨어는 상기 스틸 이미지를 생성하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 디스플레이 디바이스로의 하늘의 상기 이미지의 블루투스(BLUETOOTH), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷, 및 셀룰러 데이터 전송 중 하나 이상을 허용하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는, 상기 디스플레이 디바이스로의 하늘의 상기 이미지의 유선 전송을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    유선 전송을 위한 상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는, 상기 카메라 디바이스와 상기 디스플레이 디바이스의 범용 직렬 버스 연결을 허용하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스와 상기 디스플레이 디바이스의 유선 연결을 위한 범용 직렬 버스 온더고(Universal Serial Bus On-The-Go) 어댑터를 더 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 상기 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 하늘의 상기 이미지에 상기 앙각 제한 마킹을 추가하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스는 상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치의 기능을 제어하기 위한 프로세서를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는, 상기 카메라 디바이스에 의해 캡쳐되는 하늘의 상기 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린을 갖는 휴대형 또는 모바일 디바이스를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 휴대형 또는 모바일 디바이스는 핸드헬드 디바이스를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 핸드헬드 디바이스는 스마트 폰 또는 태블릿 컴퓨터를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 휴대형 또는 모바일 디바이스는 랩톱 컴퓨터를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는, 상기 카메라 디바이스에 의해 전송되는 하늘의 상기 이미지의 무선 수신을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    무선 수신을 위한 상기 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어 또는, 이들의 임의의 조합은 상기 카메라 디바이스로부터 전송되는 하늘의 상기 이미지의 블루투스, 와이파이, 인터넷 및 셀룰러 데이터 수신 중 하나 이상을 허용하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는, 상기 카메라 디바이스에 의해 전송되는 하늘의 상기 이미지의 유선 수신을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    유선 수신을 위한 상기 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어 또는, 이들의 임의의 조합은, 상기 디스플레이 디바이스와 상기 카메라 디바이스 사이에 범용 직렬 버스 연결을 제공하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  27. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는, 상기 디스플레이 디바이스의 프로세서에 의한 실행시 상기 디스플레이 디바이스 상에 하늘의 상기 이미지를 디스플레이하는 소프트웨어 애플리케이션을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 소프트웨어 애플리케이션이 상기 프로세서에 의한 실행시, 상기 소프트웨어 애플리케이션은 상기 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 하늘의 상기 이미지에 상기 앙각 제한 마킹을 추가하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스는 상기 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 하늘의 상기 이미지에 상기 앙각 제한 마킹을 추가하는 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어 또는, 이들의 임의의 조합을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  30. 삭제
  31. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 물체가 실질적으로 상기 앙각 제한 마킹 외측에 있는 경우, 상기 하나 이상의 물체는 상기 최대 앙각 아래에 있는 것으로 추정되는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  32. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 물체의 일부가 실질적으로 상기 앙각 제한 마킹 내부에 있는 경우, 상기 하나 이상의 물체는 상기 최대 앙각 위에 있는 것으로 추정되는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  33. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스 및 디스플레이 디바이스는 일체형 유닛을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 시스템.
  34. 하우징, 상기 하우징과 관련되는 안테나, 및 하늘의 이미지를 캡쳐하기 위한 카메라 디바이스를 포함하고,
    상기 카메라 디바이스는
    소정의 픽셀을 갖는 이미지 센서를 포함하며,
    상기 카메라 디바이스는 상기 하늘의 이미지 상에 앙각 제한 마킹을 생성하되,
    상기 앙각 제한 마킹은 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 상기 카메라 디바이스의 시야 내의 하나 이상의 물체 모두가 최대 앙각 아래로 유지되어야 하는 지구의 수평선 위의 최대 앙각을 정의하고,
    상기 앙각 제한 마킹은
    D(픽셀의 수 단위) = 2 * (90 - 최대 앙각(도 단위))/α
    에 따라 상기 이미지 센서의 픽셀의 수로 측정되는 직경(D)를 가지고, 여기서 α는 상기 이미지 센서의 하나의 픽셀에 의해 보여지는 각도이며,
    상기 카메라 디바이스는
    상기 하우징 상에 배치되거나 상기 하우징 안으로 통합되는 것을 특징으로 하는 유저 단말기.
  35. 하우징, 상기 하우징과 관련되는 안테나, 및 상기 하우징 상에 배치되는 또는 상기 하우징 안으로 통합되는 제1항의 시스템을 포함하는, 유저 단말기.
  36. 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스로서,
    하늘의 이미지를 캡쳐하는 이미지 센서 - 상기 이미지 센서는 소정의 픽셀의 수를 가짐 -; 및
    상기 카메라 디바이스는 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이될 하늘의 상기 이미지 내에 앙각 제한 마킹을 생성하고;
    상기 앙각 제한 마킹은, 상기 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 상기 카메라 디바이스의 시야 내의 상기 하나 이상의 물체 모두가 그 아래에 유지되어야 하는 지구의 수평선 위로의 최대 앙각을 정의하며,
    상기 앙각 제한 마킹은
    D(픽셀의 수 단위) = 2 * (90 - 최대 앙각(도 단위))/α
    에 따라 상기 이미지 센서의 픽셀의 수로 측정되는 직경(D)를 가지며,
    여기서 α는 상기 이미지 센서의 하나의 픽셀에 의해 보여지는 각도인, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 제36항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 전하 결합 소자를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  40. 제36항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 CMOS 능동형 픽셀 디바이스를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  41. 제36항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스는, 상기 이미지 센서 상에 상기 카메라 디바이스의 상기 시야 내의 하늘 및 상기 하나 이상의 물체를 나타내는 광을 집속하기 위한 광학 시스템을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 광각 렌즈를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  43. 삭제
  44. 제36항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스는 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는, 이미지 획득 및 상기 디스플레이 디바이스로의 하늘의 상기 이미지의 무선 전송을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  46. 제44항에 있어서,
    하늘의 상기 이미지는 실시간 비디오 이미지이고 상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 상기 실시간 비디오 이미지를 생성하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  47. 제44항에 있어서,
    하늘의 상기 이미지는 스틸 이미지이고 상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 상기 스틸 이미지를 생성하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  48. 제44항에 있어서,
    상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는 디스플레이 디바이스로의 하늘의 상기 이미지의 블루투스, 와이파이(Wi-Fi), 인터넷, 및 셀룰러 데이터 전송 중 하나 이상을 허용하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  49. 제44항에 있어서,
    상기 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치는, 상기 디스플레이 디바이스로의 하늘의 상기 이미지의 유선 전송을 위한 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  50. 제49항에 있어서,
    유선 전송을 위한 상기 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어 또는, 이들의 임의의 조합은, 상기 카메라 디바이스와 상기 디스플레이 디바이스의 범용 직렬 버스 연결을 허용하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스와 상기 디스플레이 디바이스의 유선 연결을 위한 범용 직렬 버스 온더고 어댑터를 더 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  52. 제36항에 있어서,
    펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어 또는, 이들의 임의의 조합은, 상기 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 하늘의 상기 이미지에 상기 앙각 제한 마킹을 추가하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  53. 제36항에 있어서,
    상기 카메라 디바이스는 이미지 프로세싱 및 통신 전자장치의 기능을 제어하기 위한 프로세서를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 카메라 디바이스.
  54. 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 디스플레이 디바이스로서,
    카메라 디바이스에 의해 캡쳐되는 하늘의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린 - 상기 카메라 디바이스는 소정의 픽셀의 수를 갖는 이미지 센서를 포함함 -; 및
    프로세서를 포함하고;
    상기 디스플레이 디바이스는, 상기 프로세서에 의한 실행시, 상기 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 하늘의 상기 이미지에 앙각 제한 마킹을 추가하는 소프트웨어 애플리케이션을 포함하고;
    상기 앙각 제한 마킹은, 상기 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 상기 카메라 디바이스의 시야 내의 상기 하나 이상의 물체 모두가 그 아래에 유지되어야 하는 지구의 수평선 위로의 최대 앙각을 정의하며,
    상기 앙각 제한 마킹은
    D(픽셀의 수 단위) = 2 * (90 - 최대 앙각(도 단위))/α
    에 따라 상기 이미지 센서의 픽셀의 수로 측정되는 직경(D)를 가지며,
    여기서 α는 상기 이미지 센서의 하나의 픽셀에 의해 보여지는 각도인, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 디스플레이 디바이스.
  55. 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 디스플레이 디바이스로서,
    카메라 디바이스에 의해 캡쳐되는 하늘의 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린 - 상기 카메라 디바이스는 소정의 픽셀의 수를 갖는 이미지 센서를 포함함 -; 및
    을 포함하고;
    상기 디스플레이 디바이스는 상기 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 하늘의 상기 이미지에 앙각 제한 마킹을 추가하는 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어 또는, 이들의 임의의 조합을 포함하며;
    상기 앙각 제한 마킹은, 상기 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 상기 카메라 디바이스의 시야 내의 상기 하나 이상의 물체 모두가 그 아래에 유지되어야 하는 지구의 수평선 위로의 최대 앙각을 정의하고,
    상기 앙각 제한 마킹은
    D(픽셀의 수 단위) = 2 * (90 - 최대 앙각(도 단위))/α
    에 따라 상기 이미지 센서의 픽셀의 수로 측정되는 직경(D)를 가지며,
    여기서 α는 상기 이미지 센서의 하나의 픽셀에 의해 보여지는 각도인, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 디스플레이 디바이스.
  56. 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 방법으로서,
    상기 유저 단말기 상에 배치되는, 상기 유저 단말기에 부착되는, 상기 유저 단말기 내에 배치되는, 또는 상기 유저 단말기에 인접하게 배치되는 카메라 디바이스로 하늘의 이미지를 캡쳐하는 단계 - 상기 카메라 디바이스는 소정의 픽셀의 수를 갖는 이미지 센서를 포함함 -; 및
    하늘의 상기 이미지 상에 앙각 제한 마킹을 중첩하는 단계 - 상기 앙각 제한 마킹은, 상기 유저 단말기가 모든 방위각 방향에서 방해 받지 않는 하늘의 시야를 가지도록 상기 카메라 디바이스의 시야 내의 상기 하나 이상의 물체 모두가 그 아래에 유지되어야 하는 지구의 수평선 위로의 최대 앙각을 정의하고; 상기 앙각 제한 마킹은
    D(픽셀의 수 단위) = 2 * (90 - 최대 앙각(도 단위))/α
    에 따라 상기 이미지 센서의 픽셀의 수로 측정되는 직경(D)를 가지며, 여기서 α는 상기 이미지 센서의 하나의 픽셀에 의해 보여지는 각도임 -;
    앙각 제한 마킹에 대한 상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 물체 각각의 위치를 확인하기 위해 디스플레이 디바이스 상에 하늘의 상기 이미지를 디스플레이하는 단계를 포함하는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 방법.
  57. 제56항에 있어서,
    상기 하나 이상의 물체 모두가 실질적으로 상기 앙각 제한 마킹 외측에 있는 경우, 상기 하나 이상의 물체는 상기 앙각 아래에 있는 것으로 추정되고, 상기 하나 이상의 물체의 일부가 실질적으로 상기 앙각 제한 마킹 내부에 있는 경우, 상기 하나 이상의 물체의 상기 일부는 상기 앙각 위에 있는 것으로 추정되는, 유저 단말기 주변의 하나 이상의 물체의 앙각을 추정하기 위한 방법.
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