KR102188326B1 - 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법 - Google Patents

고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법 Download PDF

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Abstract

시분할 개념으로 비콘들을 시각동기화하여, 비콘 데이터의 패킷 충돌 제거로 비콘 데이터의 손실을 최소화하여 위치 측정에 정확성을 도모하도록 한 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기장치 및 방법에 관한 것으로서, 무선 단말로 장치 ID 및 RSSI값을 송신하는 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈, 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈로부터 전송된 장치 ID 및 RSSI값을 수신하여 저장하는 무선 단말 및 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈에 시각동기 클록을 제공하고, 동기(SYNC) 신호를 주기적으로 제공하여 시각동기를 구현하는 시각동기화 모듈을 포함하여, 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기장치를 구현한다.

Description

고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법{Time synchronization method for high-precision bluetooth low energy positioning system}
본 발명은 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법에 관한 것으로, 특히 시분할 개념으로 비콘들을 시각동기화하여, 비콘 데이터의 패킷 충돌 제거로 비콘 데이터의 손실을 최소화하여 위치 측정에 정확성을 도모하도록 한 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법에 관한 것이다.
무선 네트워크에서 비콘들은 무선 디바이스들 간의 중요한 제어 정보를 전달하는 데 광범위하게 사용된다.
특히, 고정밀 BLE(Bluetooth Low Energy) 측위 시스템은 데이터 수신율이 위치 측정에 매우 밀접하게 관여한다. 높은 데이터 수신율이 측위의 신뢰성을 높일 수 있다.
일반적인 비콘을 이용한 위치 측정 시스템은 3개 이상의 비콘으로부터 송신된 RSSI 값을 수신받아 삼각측량법을 사용하여 위치를 측정하는 데, GPS 대비 상당한 위치 오차를 발생한다. 특히, 멀티패스로 인한 신뢰성이 낮은 데이터와, 시각 동기가 이루어지지 않은 채 다수의 BLE에서 송신된 Adverting 신호를 전송할 경우, 패킷 간 충돌이 발생하여 데이터 수신율이 감소하고, 이로 인해 측위 성능을 저하된다.
따라서 비콘을 이용한 측위 시스템에서는 패킷 충돌과 같은 이유로 발생하는 데이터 손실을 최소화하기 위해서 다양한 시각동기 방법이 연구되고 있으며, 하기의 <특허문헌 1> 도 무선 네트워크에서 시각동기를 위해 종래에 제안된 기술의 일 예이다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 무선 디바이스는 제1 타입("타입 A 비콘")의 적어도 하나의 비콘을 수신하고, 타입 A 비콘(들)의 타이밍에 기초하여 자신을 동기화한다. 무선 디바이스가 자신을 타입 A 비콘들을 수신할 수 없는 제2 무선 디바이스의 타이밍에 동기화할 때마다, 무선 디바이스는 강제 동기화 디바이스로서 자신을 마킹하고, 제1 무선 디바이스가 강제 동기화 디바이스로서 동작하고 있음을 나타내는 타입 A 비콘들을 송신한다. 무선 디바이스가 강제 동기화 디바이스로서 마킹되고, 강제 동기화 디바이스로서 또한 마킹되지만 타입 A 비콘들을 수신할 수 없는 제4 무선 디바이스들에 동기화되는 제3 외래 무선 디바이스로부터 타입 A 비콘을 수신할 때마다, 제1 및 제3 무선 디바이스들 중 적어도 하나는 새로운 채널로 스위칭한다. 이러한 구성을 통해 무선 디바이스들을 위한 비콘을 동기화한다.
대한민국 공개특허 10-2010-0017253(2010.02.16. 공개)(듀얼-비콘 무선 네트워크들에서 동기화 방법 및 시스템)
그러나 상기와 같은 종래기술은 시각동기를 위해 비콘을 수신해야 하기 때문에 비콘 수신을 위한 전력 소모가 발생하는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 비콘 데이터의 패킷 충돌을 제거하여 비콘 데이터의 손실을 최소화하도록 한 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 시분할 개념으로 시각동기를 구현하도록 한 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기장치"는, 무선 단말로 장치 ID 및 RSSI값을 송신하는 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈; 상기 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈로부터 전송된 장치 ID 및 RSSI값을 수신하여 저장하는 무선 단말; 상기 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈에 시각동기 클록을 제공하고, 동기(SYNC) 신호를 주기적으로 제공하여 시각동기를 구현하는 시각동기화 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 시각동기화 모듈은 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈에 동시에 시각동기화 신호를 전송하여 시각동기화를 구현하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 시각 동기화 신호는 리셋 신호인 것을 특징으로 한다.
상기에서 시각동기화 모듈은 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈의 시각동기화 순서를 설정하고, 설정한 순서대로 복수의 저전력 블루투스 모듈을 순서대로 시각동기화하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법"은, (a) 시각동기화 모듈에서 시각동기 클록을 복수의 저전력 블루투스 모듈에 전송하고, 시각동기 클록을 수신한 3개 이상의 저전력 블루투스 모듈에서 비콘 신호를 동시에 송신하는 단계; (b) 위치 측정을 위한 무선 단말에서 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되는지를 확인하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 확인 결과, 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되면 저전력 블루투스 모듈에서 재차 비콘 신호를 동시에 출력하는 단계; (d) 상기 무선 단말에서 재차 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되는지를 확인하여, 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되면 설정된 시간 동안 시분할된 비콘 신호를 수신하는 단계; (e) 상기 시각동기화 모듈에서 상기 설정된 시간이 지나면 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈에 시각동기화 신호를 전송하여 시각동기화를 구현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (e)단계는 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈에 동시에 시각동기화 신호를 전송하여 시각동기화를 구현하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (e)단계의 시각 동기화 신호는 리셋 신호인 것을 특징으로 한다.
상기에서 (e)단계는 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈의 시각동기화 순서를 설정하고, 설정한 순서대로 복수의 저전력 블루투스 모듈을 순서대로 시각동기화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 시분할 개념으로 비콘들을 시각동기화함으로써, 비콘 데이터의 패킷 충돌을 제거하여 비콘 데이터의 손실을 최소화하고, 이로 인해 무선 단말의 측위 오차를 최소화할 수 있도록 한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에서 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템의 동작 예시도,
도 3은 본 발명에서 적용된 시각동기 개념도,
도 4는 본 발명에서 시분할(TDMA) 방식으로 시간차를 두고 저전력 블루투스 모듈에서 신호를 전송하는 예시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에서 복수의 저전력 블루투스 모듈을 구분하는 방법 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법을 보인 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기장치의 블록 구성도로서, 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(10), 무선 단말(20) 및 시각동기화 모듈(30)을 포함한다.
복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(10)은 게이트에 각각 설치되며, 무선 단말(20)로 장치 ID 및 RSSI값을 송신하는 역할을 한다. 여기서 하나의 게이트에는 하나의 게이트 저전력 블루투스 모듈이 설치된다. 예컨대, 제1게이트에는 게이트 저전력 블루투스 모듈(11)이 설치되며, 제2게이트에는 게이트 저전력 블루투스 모듈(12)이 설치된다.
무선 단말(20)은 상기 게이트 저전력 블루투스 모듈(10)로부터 전송된 장치 ID 및 RSSI값을 수신하여 저장하는 역할을 한다.
이러한 무선 단말(20)은 상기 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(10)로부터 전송된 장치 ID 및 RSSI값을 수신하는 저전력 블루투스 모듈(21), 상기 저전력 블루투스 모듈(21)에서 수신한 장치 ID 및 RSSI값을 저장하는 저장부(22)를 포함할 수 있다.
시각동기화 모듈(30)은 상기 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(10)에 시각동기 클록을 제공하고, 동기(SYNC) 신호를 주기적으로 제공하여 시각동기를 구현하는 역할을 한다.
이러한 시각동기화 모듈(30)은 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)에 동시에 시각동기화 신호를 전송하여 시각동기화를 구현할 수 있다. 여기서 시각 동기화 신호는 리셋 신호를 이용할 수 있다.
아울러 상기 시각동기화 모듈(30)은 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)의 시각동기화 순서를 설정하고, 설정한 순서대로 복수의 저전력 블루투스 모듈을 순서대로 시각동기화할 수 있다.
이러한 시각동기화 모듈(30)은 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(10)에 시각동기 클록을 제공하는 시각동기 클록 제공부(31), 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(10)의 시각동기화를 위한 동기(SYNC) 신호를 발생하는 시각동기신호 제공부(32), 상기 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(10)의 시각동기화를 제어하는 시각동기 제어부(33)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
무선 모듈(20)에서 수신하는 패킷의 충돌을 제거하여 무선 모듈(20)의 데이터 수신율을 높이고, 이를 통해 위치 측정의 신뢰성을 향상시키기 위해서, 무선 모듈(20)에 중요한 신호정보를 전달하는 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)에 포함된 저전력 블루투스 모듈을 시각동기화할 필요가 있다.
여기서 본 발명은 하나의 가상공간 영역에서 무선 단말(20)에 중요한 신호정보(Adverting)를 전달하는 저전력 블루투스 모듈을 4개(BLE1 - BLE4)로 가정하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 더 적은 수의 저전력 블루투스 모듈을 이용하거나 더 많은 수의 저전력 블루투스 모듈을 이용하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있음을 당해 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 자명하다 할 것이다.
본 발명의 시각동기화 장치의 개념을 간략히 설명하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 가상공간에 설치된 복수의 저전력 블루투스 모듈(BLE1 - BLE4)은 자신의 송신 주기에 따라 Adverting 신호를 발생한다.
저전력 블루투스 모듈이 탑재된 무선 모듈(20)이 상기 가상공간 영역에 진입하면, 각각의 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)로부터 송신된 Adverting 신호를 수신하게 되고, 이를 기초로 위치 측정을 한다. 여기서 무선 모듈(20)에는 다수의 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)에서 전송된 패킷이 수신되며, 다수의 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)은 자신만의 송신 주기를 통해 Adverting 신호(장치 ID 및 RSSI값)를 송신하게 되는 데, 이때 송신 주기가 동일해지면 패킷 충돌이 발생하여, 무선 모듈(20)에서의 측위 오차를 유발한다.
따라서 이러한 측위 오차를 해소하기 위해서, 시각동기화 모듈(30)은 주기적으로 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)의 시각동기화를 하여, 무선 모듈(20)에서 패킷 충돌이 발생하는 것을 방지한다.
도 3은 본 발명에 적용된 시각동기화 개념을 설명하기 위한 예시 도이다.
위치 측정을 위해서는 시각 동기가 중요하다. 주지한 바와 같이, 시각동기가 되지 않은 채 다수의 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)에서 Adverting 신호를 전송하면, 패킷 간 충돌이 발생하여 무선 모듈(20)에서의 데이터 수신율이 감소하고, 이는 곧 측위 성능 저하를 유발한다.
각각의 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)은 자신만의 송신 주기(advDelay - 20ms - 10.24s)를 갖고 Adverting 신호를 송신한다.
무선 모듈(20)은 통상 3개의 채널(채널 37, 채널 38, 채널 39)을 이용하여, 상기 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)과 접속하여 Adverting 신호를 수신한다.
각각의 저전력 블루투스 모듈은 자체 프로토콜 구성에 송신 주기인 advRandom delay(0ms - 10ms)가 내장되어, 패킷 간 데이터 충돌을 방지하는 역할을 하나, 본 발명에서는 advRandom delay가 오히려 패킷 충돌을 유발할 가능성을 높여 측위 성능 저하를 유발한다. 따라서 본 발명에 적용된 저전력 블루투스 모듈은 advRandom delay가 없는 것으로 가정한다.
시각 동기화 모듈(30)은 주기적으로 시각동기 신호(Sync 신호)를 발생하여 영역 내의 모든 저전력 블루투스 모듈의 동기를 맞추어 무선 모듈에서 안정적으로 데이터를 수신할 수 있도록 한다.
이를 좀 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시한 바와 같이, 게이트에 각각 설치된 게이트 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)은 각각의 송신 주기에 따라 도 4에 도시한 바와 같이, 시분할(TDMA) 방식으로 시간차를 두고 Adverting 신호를 송신한다. 각각의 송신 주기는 시스템 설치 시 미리 설정되는 것으로 가정한다.
예를 들어, 채널 37에서 BLE1은 제1송신주기에 따라 Adverting 신호를 송신하며, BLE2는 제2송신주기에 따라 Adverting 신호를 송신하며, BLE3은 제3송신주기에 따라 Adverting 신호를 송신하며, BLE4는 제4송신주기에 따라 Adverting 신호를 송신한다. 여기서 제1 내지 제4 송신주기는 각각 상이하다.
마찬가지로 채널 38이나 채널 39에서도 상기 채널 37과 같은 개념으로 Adverting 신호를 송신한다.
이러한 개념으로 장시간 시분할 동작을 하게 되면, 클록 오차나 저전력 블루투스 모듈의 기계적인 공차 등의 이유로 시각 오차가 발생하여 패킷 간 충돌이 발생할 수 있다.
따라서 장시간 시분할 동작에 따른 패킷 간 충돌 발생을 방지하기 위해서, 시각동기 신호(SYNC 신호)를 발생하여 시각동기화를 구현하게 되는 데, 이러한 패킷 간 시각동기화를 구현하기 위해서, 각각의 저전력 블루투스 모듈을 구분하고, 구분한 저전력 블루투스 모듈에 시각동기화 신호를 전달할 필요가 있다.
저전력 블루투스 모듈을 구분하는 방법으로는 도 5a에 도시한 바와 같이, 딥 스위치(DIP SWITCH)와 같은 물리적인 장치를 이용하여 각각의 저전력 블루투스 모듈별로 서로 다른 어드레스를 부여하여 저전력 블루투스 모듈을 구분하는 방법이 있다.
다른 방법으로서, 도 5b에 도시한 바와 같이, 미리 각각의 저전력 블루투스 모듈별로 시각동기화 순서를 설정하여, 복수의 저전력 블루투스 모듈을 구분하는 방법이 있다.
복수의 저전력 블루투스 모듈의 구분한 상태에서, 시각동기화 모듈(30)의 시각동기 클록 제공부(31)는 시각 동기 클록을 각각의 저전력 블루투스 모듈(11 - 14)에 동시에 전송하고, 시각동기화를 위해 미리 설정된 시간의 경과 유무를 확인한다. 여기서 시각동기화를 위해 미리 설정된 시간은 장시간 시분할 개념으로 Adverting 신호를 전송할 경우, 어느 정도 시간이 지난 후 패킷 충돌이 발생할 것으로 예측되는지를 실험 등을 통해서 미리 산출한 시간이다.
상기 설정된 시간의 경과 유무를 확인한 결과, 설정된 시간 즉, 시각동기화 주기가 되면, 시각동기 제어부(33)는 시각동기신호 제공부(32)를 제어하여 시각 동기신호(SYNC신호)를 발생하도록 한다.
상기 시각동기신호 제공부(32)는 상기 시각동기 제어부(33)의 제어에 따라 시각동기신호를 발생하여 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(11 -14)을 시각동기화한다.
여기서 저전력 블루투스 모듈을 어드레스를 이용하여 구분한 경우, 어드레스 정보를 이용하여 동시에 시각동기화 신호를 각각의 저전력 블루투스 모듈에 전송하여 동시에 시각동기화를 구현한다, 상기 시각동기화 신호는 각각의 저전력 블루투스 모듈을 초기화하는 리셋(reset) 신호를 의미한다.
또한, 저전력 블루투스 모듈을 시각동기화 순서로 구분한 경우, 해당 시각동기화 순서에 따라 저전력 블루투스 모듈을 순차 시각동기화한다. 예컨대, 시각동기화 순서가 BLE1(11), BLE2(12), BLE3(13), BLE4(14)로 정해진 경우, 시각동기화는 BLE1(11) -> BLE2(12) -> BLE3(13) -> BLE4(14) 순서대로 진행한다.
시각동기화 신호에 의해 리셋된 각각의 저전력 블루투스 모듈은 미리 설정된 자신의 송신주기에 Adverting 신호를 송신함으로써, 무선 단말(20)에서 패킷이 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
아울러 무선 단말(20)은 기존과 같이 시각 동기 신호를 저전력 블루투스 모듈로부터 수신한 후 시각 동기화를 구현할 필요가 없으므로, 시각 동기신호를 수신하는 동작 및 시각 동기화를 구현하는 데 따르는 소비 전력을 절감할 수 있게 되는 것이다. 무선 단말에서의 전력 절감은 사용시간에 민감하게 작용하며, 결과적으로 사용시간 연장을 도모할 수 있게 되는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 "고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법"을 보인 흐름도로서, (a) 시각동기화 모듈(30)에서 시각동기 클록(CLK)을 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)에 전송하고, 시각동기 클록을 수신한 3개 이상의 저전력 블루투스 모듈(10)에서 비콘 신호를 동시에 송신하는 단계(S11 - S12), (b) 위치 측정을 위한 무선 단말(20)에서 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되는지를 확인하는 단계(S13), (c) 상기 (b)단계의 확인 결과, 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되면 저전력 블루투스 모듈(10)에서 재차 비콘 신호를 동시에 출력하는 단계(S14), (d) 상기 무선 단말(20)에서 재차 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되는지를 확인하여, 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되면 설정된 시간 동안 시분할된 비콘 신호를 수신하는 단계(S15 - S16), (e) 상기 시각동기화 모듈(30)에서 상기 설정된 시간이 지나면 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)에 시각동기화 신호를 전송하여 시각동기화를 구현하는 단계(S17 - S19)를 포함한다.
상기 (e)단계는 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)에 동시에 시각동기화 신호를 전송하여 시각동기화를 구현할 수 있다. 여기서 시각 동기화 신호는 리셋 신호를 이용할 수 있다.
또한, 상기 (e)단계는 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)의 시각동기화 순서를 설정하고, 설정한 순서대로 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)을 순서대로 시각동기화할 수 있다.
이와 같이 구성된 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 단계 S11에서 시각동기화 모듈(30)은 시각 동기 클록(CLK)을 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)에 전송한다.
단계 S12에서 상기 시각 동기 클록을 수신한 3개 이상의 저전력 블루투스 모듈(10)은 비콘 신호를 동시에 송신한다. 여기서 각각의 저전력 블루투스 모듈은 비콘 신호를 동시에 송신하나, 실제 자신의 송신주기(advDelay Time)가 서로 상이하므로, 무선 단말(20)에서 수신되는 패킷은 서로 일정간격을 두고 수신된다.
위치 측정을 위한 무선 단말(20)은 단계 S13에서 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되는지를 확인하여, 일정한 간격을 두고 수신되지 않으면 비콘 신호를 다시 수신하는 단계로 이동하고, 이와는 달리 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되면, 단계 S14에서 저전력 블루투스 모듈(10)에서 재차 비콘 신호를 동시에 출력한다.
이어, 단계 S15에서 상기 무선 단말(20)은 재차 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되는지를 확인하여, 수신한 비콘 신호가 일정한 산격을 두고 수신되지 않으면 전술한 단계 S12로 이동하고, 이와는 달리 수신한 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되면 단계 S16으로 이동하여 설정된 시간동안 시분할된 비콘 신호를 수신한다.
다음으로, 단계 S17에서 시각동기화 모듈(30)은 상기 시각동기 클록을 송신한 이후부터 미리 설정된 시간의 경과를 확인하여, 상기 설정된 시간이 지나면 단계 S18에서 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈(10)에 시각동기화 신호(SYNC 신호)를 전송하여 시각동기화를 구현한다.
상기 시각동기신호 제공부(32)는 상기 시각동기 제어부(33)의 제어에 따라 시각동기신호를 발생하여 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈(11 -14)을 시각동기화한다.
여기서 저전력 블루투스 모듈을 어드레스를 이용하여 구분한 경우, 어드레스 정보를 이용하여 동시에 시각동기화 신호를 각각의 저전력 블루투스 모듈에 전송하여 동시에 시각동기화를 구현한다, 상기 시각동기화 신호는 각각의 저전력 블루투스 모듈을 초기화하는 리셋(reset) 신호를 의미한다.
또한, 저전력 블루투스 모듈을 시각동기화 순서로 구분한 경우, 해당 시각동기화 순서에 따라 저전력 블루투스 모듈을 순차 시각동기화한다. 예컨대, 시각동기화 순서가 BLE1(11), BLE2(12), BLE3(13), BLE4(14)로 정해진 경우, 시각동기화는 BLE1(11) -> BLE2(12) -> BLE3(13) -> BLE4(14) 순서대로 진행한다.
시각동기화 신호에 의해 리셋된 각각의 저전력 블루투스 모듈은 미리 설정된 자신의 송신주기에 Adverting 신호를 송신함으로써, 무선 단말(20)에서 패킷이 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
아울러 무선 단말(20)은 기존과 같이 시각 동기 신호를 저전력 블루투스 모듈로부터 수신한 후 시각 동기화를 구현할 필요가 없으므로, 시각 동기신호를 수신하는 동작 및 시각 동기화를 구현하는 데 따르는 소비 전력을 절감할 수 있게 되는 것이다. 무선 단말에서의 전력 절감은 사용시간에 민감하게 작용하며, 결과적으로 사용시간 연장을 도모할 수 있게 되는 것이다.
단계 S19에서 무선 단말(20)은 수신된 비콘 신호가 충돌없이 정상적으로 수신되는지를 확인하게 되며, 이 확인 결과 비콘 신호가 정상적으로 수신되면 상기 단계 S16으로 이동하여 장시간 채널별로 시분할된 비콘 신호를 수신한다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
10: 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈
11 - 14: 저전력 블루투스 모듈
20: 무선 단말
21: 저전력 블루투스 모듈
22: 저장부
30: 시각동기화 모듈
31: 시각동기 클록 제공부
32: 시각동기신호 제공부
33: 시각동기 제어부

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 무선 단말로 장치 ID 및 RSSI 값을 송신하는 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈, 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈로부터 전송된 장치 ID 및 RSSI 값을 수신하여 저장하는 무선 단말 및 복수의 게이트 저전력 블루투스 모듈에 시각동기 클록을 제공하고, 동기(SYNC) 신호를 주기적으로 제공하여 시각동기를 구현하는 시각동기화 모듈을 포함하는 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템에서, 저전력 블루투스 모듈을 시각동기화하기 위한 방법으로서,
    (a) 시각동기화 모듈에서 시각동기 클록을 복수의 저전력 블루투스 모듈에 전송하고, 시각동기 클록을 수신한 3개 이상의 저전력 블루투스 모듈에서 비콘 신호를 동시에 송신하는 단계;
    (b) 위치 측정을 위한 무선 단말에서 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되는지를 확인하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 확인 결과, 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되면 저전력 블루투스 모듈에서 재차 비콘 신호를 동시에 출력하는 단계;
    (d) 상기 무선 단말에서 재차 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되는지를 확인하여, 수신받은 비콘 신호가 일정한 간격을 두고 수신되면 설정된 시간 동안 시분할된 비콘 신호를 수신하는 단계; 및
    (e) 상기 시각동기화 모듈에서 상기 설정된 시간이 지나면 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈에 시각동기화 신호를 전송하여 시각동기화를 구현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법.
  6. 청구항 5에서, 상기 (e)단계는 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈에 동시에 시각동기화 신호를 전송하여 시각동기화를 구현하는 것을 특징으로 하는 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법.
  7. 청구항 6에서, 상기 (e)단계의 시각 동기화 신호는 리셋 신호인 것을 특징으로 하는 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법.
  8. 청구항 5에서, 상기 (e)단계는 상기 복수의 저전력 블루투스 모듈의 시각동기화 순서를 설정하고, 설정한 순서대로 복수의 저전력 블루투스 모듈을 순서대로 시각동기화하는 것을 특징으로 하는 고정밀 저전력 블루투스 측위 시스템을 위한 시각동기방법.
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