KR102659273B1 - Uwb 측위를 위한 거리 보정 방법 - Google Patents

Uwb 측위를 위한 거리 보정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102659273B1
KR102659273B1 KR1020230116321A KR20230116321A KR102659273B1 KR 102659273 B1 KR102659273 B1 KR 102659273B1 KR 1020230116321 A KR1020230116321 A KR 1020230116321A KR 20230116321 A KR20230116321 A KR 20230116321A KR 102659273 B1 KR102659273 B1 KR 102659273B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
uwb
environment
distance
value
nlos
Prior art date
Application number
KR1020230116321A
Other languages
English (en)
Inventor
정재일
정소령
성상모
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
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 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020230116321A priority Critical patent/KR102659273B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102659273B1 publication Critical patent/KR102659273B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-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
    • G01S5/0278—Position-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 involving statistical or probabilistic considerations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-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
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/021—Calibration, monitoring or correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-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
    • G01S5/0284—Relative positioning

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

NLoS 환경에서 발생할 수 있는 UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 측정 거리 오차를 보정하여, UWB 측위 정확도를 향상시킬 수 있는 거리 보정 방법이 개시된다. 개시된 UWB 측위를 위한 거리 보정 방법은 UWB 태그와 UWB 앵커 사이에 송수신된 UWB 신호로부터, CIR 데이터 및 적어도 하나의 UWB 앵커와 상기 UWB 태그 사이의 거리값을 생성하는 단계; 상기 CIR 데이터 및 거리값을, 미리 학습된 NLoS(Non-Line of Sight) 환경 추정 모델에 입력하여, 상기 UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 획득하는 단계; 및 상기 확률값을 이용하여, 상기 거리값을 보정하는 단계를 포함한다.

Description

UWB 측위를 위한 거리 보정 방법{DISTANCE CALIBRATION METHOD FOR UWB POSITIONING}
본 발명은 UWB 측위를 위한 거리 보정 방법에 관한 것이다.
UWB 기술은 20년 전 근거리 무선통신 기술로 화려하게 등장하였으나, Wi-Fi 등의 경쟁 기술에 밀려 관심에서 멀어져갔다. 하지만 UWB 기술을 이용하면 무선기기 간에 거리를 측정하는 것이 가능하다는 특징으로 인해 최근 재조명되게되었다. 특히, NXP, Qorvo 등에서 UWB 칩을 출시하였고, 삼성과 애플 스마트폰에 UWB 기술이 탑재됨으로써 본격적으로 대중화되기 시작하였다. 향후 자동차, 스마트 공장, 스마트 홈 등 위치기반의 다양한 분야에 UWB 기술이 스마트폰과 연동되어 사용될 전망이다.
UWB를 이용한 측위 시스템은, UWB 태그와 다수의 UWB 앵커 사이에 송수신되는 신호를 이용해, UWB 태그와 다수의 UWB 앵커 사이의 거리를 측정함으로써, UWB 태그의 위치를 추정한다. UWB 측위 방식은 크게 TDoA(TIme Difference of Arrival)과 TWR(Two Way Ranging)로 나뉠 수 있다. TdoA는 UWB 신호를 수신한 UWB 앵커가 별도의 응답 신호를 송신함이 없이 수행되는 측위 방식으로서, UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 동기화가 필수적이다. 반면, TWR 방식은 UWB 태그와 UWB 앵커가 메시지를 교환하면서 측위가 수행되므로, 동기화없이 측위가 가능하다.
이 때, UWB 태그와 UWB 앵커 사이의 거리를 측정하는 환경이 LoS(Line of Sight) 환경이 아닌 NLoS(Non-Line of Sight) 환경인 경우, UWB 신호에 대한 반사파가 중첩되어 UWB 앵커에 수신되기 때문에, 측정된 거리의 오차가 발생한다.
따라서, UWB 측위의 정확도를 높이기 위해서는, NLoS 환경에서 UWB 신호가 송수신된 경우, 측정된 거리의 오차를 보정하는 것이 필요하다.
관련 선행 문헌으로 특허 문헌인, 대한민국 공개특허 제2023-0104002호, 대한민국 등록특허 제10-0639500호, 제10-2391139호, 비특허 문헌인 "UWB 측위기술의 원리 및 동향, 장병준, THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. 2022 January.; 33(1), 1∼11."가 있다.
본 발명은 NLoS 환경에서 발생할 수 있는 UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 측정 거리 오차를 보정하여, UWB 측위 정확도를 향상시킬 수 있는 거리 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, UWB 태그와 UWB 앵커 사이에 송수신된 UWB 신호로부터, CIR 데이터 및 적어도 하나의 UWB 앵커와 상기 UWB 태그 사이의 거리값을 생성하는 단계; 상기 CIR 데이터 및 거리값을, 미리 학습된 NLoS(Non-Line of Sight) 환경 추정 모델에 입력하여, 상기 UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 획득하는 단계; 및 상기 확률값을 이용하여, 상기 거리값을 보정하는 단계를 포함하는 UWB 측위를 위한 거리 보정 방법이 제공된다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 메모리 및 상기 메모리와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 UWB 태그와 UWB 앵커 사이에 송수신된 UWB 신호로부터, CIR 데이터 및 적어도 하나의 UWB 앵커와 상기 UWB 태그 사이의 거리값을 생성하고, 상기 CIR 데이터 및 거리값을, 미리 학습된 NLoS(Non-Line of Sight) 환경 추정 모델에 입력하여, 상기 UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 획득하고, 상기 획득된 확률값을 이용하여, 상기 거리값을 보정하는 UWB 측위를 위한 거리 보정 장치가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 거리값이 보정됨으로써, UWB 측위의 정확도가 향상될 수 있다.
특히 본 발명의 일실시예에 따르면, UWB 신호가 송수신되는 환경이 NLoS 환경인지 여부를 확률값으로 추정하고, 확률값에 따라 UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 거리값을 보정함으로써, 보다 정확하게 UWB 태그의 위치가 추정될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 측위 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 측위를 위한 거리 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 측위를 위한 NLoS 환경 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 측위 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 측위 시스템은, UWB 앵커(110), UWB 태그(120) 및 측위 장치(130)를 포함한다. 도 1에서는 4개의 UWB 앵커가 이용되는 실시예가 도시되나, 실시예에 따라서 UWB 앵커의 개수는 달라질 수 있다.
UWB 태그(120)는 UWB 신호를 UWB 앵커(110)로 전송하며, UWB 앵커(110)는 UWB 신호를 수신한다.
측위 장치(130)는 UWB 앵커(110)와 UWB 태그(120) 사이에서, UWB 신호가 전송되는데 소요된 시간을 이용하여, UWB 앵커(110)와 UWB 태그(120) 사이의 거리를 계산한다. 그리고 UWB(110) 앵커 각각과 UWB 태그(120) 사이의 계산된 거리를 이용하여, UWB 태그(120)의 위치를 추정한다. 측위 장치(130)는 TDoA나 TWR 방식으로 UWB 태그(120)의 위치를 추정할 수 있다.
실시예에 따라서, UWB 앵커(110) 중 하나가 측위 장치(130)의 기능을 수행할 수 있다.
UWB 앵커(110)는 일예로서, 출입문 근처에 설치될 수 있으며, 측위 장치(130)는 UWB 태그(120)를 소지한 사용자의 위치를 추정할 수 있다. 그리고 사용자의 추정 위치가 출입문 근처로 판단된 경우, 출입문은 자동으로 오픈될 수 있다.
이 때, 사용자가 UWB 태그(120)를 소지한 형태에 따라서, UWB 신호가 송수신된 환경이 LoS 환경 또는 NLoS 환경일 수 있으며, NLoS 환경에서는 UWB 앵커(110)와 UWB 태그(120) 사이의 거리 측정에 오차가 발생할 수 있다. 예컨대 사용자가 UWB 태그(120)를 손에 파지하거나 목에 걸고 있는 경우는, UWB 태그(120)와 UWB 앵커(110) 사이에 장애물이 없는 LoS 환경에 대응될 수 있으며, UWB 태그(120)가 사용자의 주머니나 가방에 위치하고 있는 경우는, UWB 태그(120)와 UWB 앵커(110) 사이에 장애물이 존재하는 NLoS 환경에 대응될 수 있다.
NLoS 환경에서는 계산된 거리에 대한 오차로 인해, 추정된 UWB 태그의 위치에도 오차가 발생한다. 이에 본 발명의 일실시예는 UWB 측위의 정확도를 향상시키기 위해, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경인지 여부를 확률적으로 판단하고, 판단 결과에 따라서, 계산된 거리값을 보정한다. NLoS 환경에서 발생한는 거리값의 오차가 보정되므로, UWB 측위의 정확도가 향상될 수 있다.
측위 장치(130)는 미리 학습된 딥러닝 모델을 이용하여, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 획득하고, 획득된 확률값에 따라서, UWB 태그(120)와 UWB 앵커(110) 사이의 거리값을 보정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, UWB 신호가 송수신되는 환경이 NLoS 환경인지 여부를 확률값으로 추정하고, 확률값에 따라 UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 거리값을 보정함으로써, 보다 정확하게 UWB 태그의 위치가 추정될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 측위를 위한 거리 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 거리 보정 방법은, 메모리 및 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에서 수행될 수 있으며, 전술된 측위 장치가 UWB 앵커는 이러한 컴퓨팅 장치의 일예일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨팅 장치는 UWB 태그와 UWB 앵커 사이에 송수신된 UWB 신호로부터, CIR 데이터 및 적어도 하나의 UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 거리값을 생성(S210)한다.
CIR(Channel Impulse Response) 데이터는 UWB 신호가 송수신되는 채널의 특성을 나타내는 데이터로서, LoS 환경에서 전송되는 직접파와, NLoS 환경에서 전송되는 반사파에 대한 정보를 포함한다. 따라서, 후술되는 UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 획득하는 과정에서, CIR 데이터가 이용된다. 또한 전술된 바와 같이, UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 계산된 거리값 역시, UWB 신호가 송수신된 환경이 LoS 환경인지 아니면 NLoS 환경인지에 따라 달라지게 되므로, UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 거리값 또한 UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 획득하는 과정에 함께 이용된다.
컴퓨팅 장치는 CIR 데이터 및 거리값을, 미리 학습된 NLoS 환경 추정 모델에 입력하여, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 획득(S220)한다. 그리고 획득된 확률값을 이용하여, 거리값을 보정(S230)한다.
NLoS 환경 추정 모델은 딥러닝 모델일 수 있으며, 컴퓨팅 장치는 NLoS 환경 추정 모델이, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 출력하도록, 학습을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 LoS 환경 및 NLoS 환경에서, 훈련용 UWB 신호를 이용하여, UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 훈련용 거리값 및 훈련용 CIR 데이터를 획득한다. 그리고 LoS 환경 및 NLoS 환경 각각이 라벨링된 훈련용 거리값 및 훈련용 CIR 데이터를 이용하여, NLoS 환경 추정 모델에 대한 학습을 수행할 수 있다. LoS 환경에서 생성된 훈련용 거리값 및 훈련용 CIR 데이터에는 LoS 환경이 라벨링되고, NLoS 환경에서 생성된 훈련용 거리값 및 훈련용 CIR 데이터에는 NLoS 환경이 라벨링된다. 여기서, NLoS 환경은, UWB 태그가 주머니 또는 가방에 위치한 환경일 수 있으며, LoS 환경은, UWB 태그가 손에 파지되거나, 목에 걸려진 환경일 수 있다.
컴퓨팅 장치는, NLoS 환경 추정 모델이, 입력된 거리값 및 CIR 데이터가, LoS 환경 및 NLoS 환경 각각에서 UWB 신호가 송수신되어 획득된 데이터일 확률값을 출력하도록 학습할 수 있으며, NLoS 환경 추정 모델은 확률값을 출력할 수 있도록, 소프트맥스 함수를 활성화 함수로 이용할 수 있다.
전술된 바와 같이, UWB 측위 시스템에서는 복수의 UWB 앵커가 이용되며, 복수의 UWB 앵커와 UWB 사이의 거리값이 측위에 이용되기 때문에, 컴퓨팅 장치는 복수의 UWB 앵커 별로, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 획득할 수 있다. 그리고, UWB 앵커 별로 획득된 확률값을 이용하여, UWB 앵커 별로 생성된 거리값에 대한 보정을 수행할 수 있다.
컴퓨팅 장치는 단계 S230에서 칼만 필터를 이용하여 거리값을 보정할 수 있다. 단계 S220에서 획득된 확률값은, 가중치 적응형 칼만 필터(Weighted adaptive Kalman filter)에 대한 최적의 칼만 이득을 계산하는데 사용된다. 컴퓨팅 장치는 확률값에 따른 오차 행렬을 통해, 칼만 이득을 조정하며, 예측 단계에서 시스템 모델을 정의하고 정의된 시스템 모델을 기반으로 다음 상태를 예측한다. 그리고 업데이트 단계에서 칼만 이득을 계산하고, 예측 단계에서 예측된 상태와 측정치에 가중치를 부여하여, 상태 추정치를 업데이트한다.
또는 컴퓨팅 장치는 단계 S230에서 확률값의 크기에 반비례하도록 거리값을 감소시키는 방식으로, 거리값을 보정할 수 있다. NLoS 환경에서는 UWB 앵커와 UWB 태그 사이의 실제 거리보다, 반사파에 의해 계산된 거리값이 증가할 가능성이 높으며, 확률값이 클수록 UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 가능성이 높다는 것이므로, 컴퓨팅 장치는 확률값의 크기에 반비례하도록 거리값을 감소시켜, 거리값을 보정할 수 있다. 확률값의 크기에 따라서 차감되는 값은, 측위 시스템이나 측위 환경에 따라서 결정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 측위를 위한 NLoS 환경 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨팅 장치는 CIR 데이터 및 거리값을 NLoS 환경 추정 모델에 입력하여, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경인지 여부를 확률적으로 판단한다. 그리고 컴퓨팅 장치는 NLoS 환경 추정 모델을 통해 추정된 확률값을 보정할 수 있다.
학습에 이용된 NLoS 환경은, UWB 태그가 주머니 또는 가방에 위치한 환경이며, 이러한 NLoS 환경에서는 UWB 태그와 UWB 앵커 사이에 모두 주머니 또는 가방이라는 장애물이 존재한다. 따라서, 복수의 UWB 앵커 별로 획득된 확률값은 모두 일정 수준 이상이며, 모두 유사한 패턴을 나타낼 것으로 예상될 수 있다. 이에 컴퓨팅 장치는 전술된 점을 이용하여, 확률값을 보정할 수 있다. 이러한 확률값 보정 과정은 전술된 단계 S220에서 수행될 수 있다.
컴퓨팅 장치는 UWB 앵커별로 획득된 확률값 중, 임계값 이상인 확률값의 개수인 제1개수와 임계값보다 작은 확률값의 개수인 제2개수를 확인(S310)하고, 제1개수와 제2개수를 비교(S320)한다. 그리고 임계값 이상인 확률값의 개수가 임계값보다 작은 확률값의 개수보다 많은 경우, 임계값보다 작은 확률값이 임계값 이상이 되도록, 임계값보다 작은 확률값을 보정(S330)한다. 임계값 이상인 확률값의 개수가 임계값보다 작은 확률값의 개수 이하인 경우, 별도의 보정은 수행되지 않는다.
여기서, 임계값은, LoS 환경에서 측정된, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값으로부터 결정되는 값이다. 따라서, 임계값보다 작은 확률값은, LoS 환경을 나타내고, 임계값 이상인 확률값은 NLoS 환경을 나타낼 가능성이 높은 것으로 볼 수 있다. 그리고 임계값 이상인 확률값의 개수가 임계값보다 작은 확률값의 개수보다 많은 경우는, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 가능성이 높은 것이고, 전술된 바와 같이 UWB 앵커별로 획득된 확률값은 모두 유사한 패턴을 나타낼 가능성이 높으므로, 컴퓨팅 장치는 임계값 이상인 확률값의 개수가 임계값보다 작은 확률값의 개수보다 많은 경우, UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 가능성이 높다고 판단하여, 임계값보다 작은 확률값이 임계값 이상이 되도록, 임계값보다 작은 확률값을 보정할 수 있다.
일예로서, 컴퓨팅 장치는 임계값보다 작은 확률값을, 임계값 이상인 확률값 중 최소값으로 보정하거나, 임계값 이상인 확률값의 평균값으로 보정할 수 있다.
앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. UWB 태그와 복수의 UWB 앵커 사이에 송수신된 UWB 신호로부터, CIR 데이터 및 각각의 UWB 앵커와 상기 UWB 태그 사이의 거리값을 각각 생성하는 단계;
    상기 CIR 데이터 및 거리값을, 미리 학습된 NLoS(Non-Line of Sight) 환경 추정 모델에 입력하여, 상기 UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값을 각 앵커별로 획득하는 단계; 및
    상기 확률값을 이용하여, 상기 거리값을 보정하는 단계를 포함하되,
    상기 NLoS 환경일 확률값을 획득하는 단계는
    상기 각 UWB 앵커별로 획득된 확률값 중, 임계값 이상인 확률값의 개수가 상기 임계값보다 작은 확률값의 개수보다 많은 경우, 상기 임계값보다 작은 확률값이 상기 임계값 이상이 되도록, 상기 임계값보다 작은 확률값을 보정하며,
    상기 임계값은, LoS 환경에서 측정된, 상기 UWB 신호가 송수신된 환경이 NLoS 환경일 확률값으로부터 결정되는 값이고,
    상기 거리값을 보정하는 단계는
    상기 확률값의 크기에 반비례하도록 상기 거리값을 감소시키는
    UWB 측위를 위한 거리 보정 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    LoS(Line of Sight) 환경 및 NLoS 환경에서, 훈련용 UWB 신호를 이용하여, 훈련용 거리값 및 훈련용 CIR 데이터를 획득하는 단계; 및
    LoS 환경 및 NLoS 환경 각각이 라벨링된 상기 훈련용 거리값 및 훈련용 CIR 데이터를 이용하여, 상기 NLoS 환경 추정 모델에 대한 학습을 수행하는 단계를 더 포함하며,
    상기 NLoS 환경은, 상기 UWB 태그가 주머니 또는 가방에 위치한 환경인
    UWB 측위를 위한 거리 보정 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020230116321A 2023-09-01 2023-09-01 Uwb 측위를 위한 거리 보정 방법 KR102659273B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230116321A KR102659273B1 (ko) 2023-09-01 2023-09-01 Uwb 측위를 위한 거리 보정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230116321A KR102659273B1 (ko) 2023-09-01 2023-09-01 Uwb 측위를 위한 거리 보정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102659273B1 true KR102659273B1 (ko) 2024-04-18

Family

ID=90844208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230116321A KR102659273B1 (ko) 2023-09-01 2023-09-01 Uwb 측위를 위한 거리 보정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102659273B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100780217B1 (ko) * 2006-07-18 2007-11-27 삼성전기주식회사 위치 인식 방법
KR20200082319A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 연세대학교 산학협력단 비직교 다중 접속 시스템의 전송 전력 제어 장치 및 방법
CN115201750A (zh) * 2022-06-13 2022-10-18 中国人民解放军国防科技大学 一种超宽带定位系统nlos识别方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100780217B1 (ko) * 2006-07-18 2007-11-27 삼성전기주식회사 위치 인식 방법
KR20200082319A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 연세대학교 산학협력단 비직교 다중 접속 시스템의 전송 전력 제어 장치 및 방법
CN115201750A (zh) * 2022-06-13 2022-10-18 中国人民解放军国防科技大学 一种超宽带定位系统nlos识别方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11808865B2 (en) Method and system for calibrating a system parameter
US11982753B2 (en) Method and system for calibrating a system parameter
JP7350945B2 (ja) コンピュータ実装方法、コンピュータ・プログラム製品および装置
US10567918B2 (en) Radio-location method for locating a target device contained within a region of space
US9660740B2 (en) Signal strength distribution establishing method and wireless positioning system
JP2016114603A (ja) Ｇｐｓドリフトの処理方法、およびそのシステム
CN111044050B (zh) 一种基于粒子滤波和卡尔曼滤波的蓝牙定位方法
US20160337978A1 (en) Power delay profile based indoor outdoor detection
US10356556B2 (en) Method for locating mobile devices in a common frame of reference
US9933526B2 (en) Techniques to improve the performance of a fixed, timing-based radio positioning network using external assistance information
US9720071B2 (en) Mitigating effects of multipath during position computation
KR101627419B1 (ko) 이동 노드의 위치 추정 방법 및 그 장치
JP6541044B2 (ja) モバイルコンピューティング装置の位置検出方法、及びこれを行うモバイルコンピューティング装置
US10820152B2 (en) Device diversity correction method for RSS-based precise location tracking
KR102119196B1 (ko) 머신러닝 기반의 실내 측위 방법 및 시스템
KR102659273B1 (ko) Uwb 측위를 위한 거리 보정 방법
US20170212211A1 (en) Systems and methods for improving the performance of a timing-based radio positioning network using estimated range biases
US11796626B2 (en) Positioning device, positioning system, mobile terminal, and positioning method
JP7238972B2 (ja) 位置推定装置、位置推定方法及びプログラム
US11408964B2 (en) Location estimating apparatus, location estimating method and program storing recording medium, and location estimating system
US20240175974A1 (en) Indoor positioning device and related method
KR101203200B1 (ko) 무선 센서 네트워크에서의 노드 위치 인식 방법 및 그 방법을 이용한 노드 위치 인식 장치
CN117606476A (zh) 定位方法及相关设备
KR20230000064A (ko) 측위 장치 및 방법
TW202416680A (zh) 用於確定頻率源之頻率相關參數的方法及裝置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant