KR20050087834A - 객체 위치지정 시스템, 기지국, 휴대용 송수신기 및 객체위치지정 방법 - Google Patents

객체 위치지정 시스템, 기지국, 휴대용 송수신기 및 객체위치지정 방법 Download PDF

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KR20050087834A
KR20050087834A KR1020057011229A KR20057011229A KR20050087834A KR 20050087834 A KR20050087834 A KR 20050087834A KR 1020057011229 A KR1020057011229 A KR 1020057011229A KR 20057011229 A KR20057011229 A KR 20057011229A KR 20050087834 A KR20050087834 A KR 20050087834A
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positioning system
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KR1020057011229A
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Inventor
알란 제이 다비에
폴 알 시몬스
Original Assignee
코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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    • 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/878—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector

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Abstract

객체(142)의 위치를 추적하는 객체 위치지정 시스템(100)은 적어도 제 1ㅇ 수신기(122)에 연결된 컴퓨터(124)를 포함하는 기지국(120)을 포함한다. 객체(142)는 일반적으로 제 1 수신기(122)에 의해 직접 수신되기에는 너무 약한 제한적인 신호 전송 범위를 갖는 태그(140)를 장착한다. 사용자(180)는 태그(140)에 의해 전송된 신호의 수신 범위 내에 있을 때 객체 관련 신호에 의해 기지국(120)을 활성화시키는 휴대용 송수신기(160)를 소지한다. 컴퓨터(124)는 사용자(180)가 소지하고 있는 휴대용 송수신기(160)의 위치를 결정하고, 이 위치를 객체(142)의 위치와 연결한다. 사용자(180)가 태그(140)의 신호 전송 범위 외부로 이동하자마자, 객체 관련 신호는 종료되고, 휴대용 송수신기(160)의 알려진 최종 위치가 객체(142)의 새로운 위치로 사용된다.

Description

객체 위치지정 시스템, 기지국, 휴대용 송수신기 및 객체 위치지정 방법{OBJECT POSITIONING SYSTEM, OBJECT POSITIONING APPARATUS AND OBJECT POSITIONING METHOD}
본 발명은 객체 위치지정 시스템(object positioning system) 및 객체 위치지정 방법에 관한 것이다.
객체 위치지정 시스템, 즉, 기지국에 의해 객체의 위치를 등록하거나 결정하고 있는 시스템은 더욱 대중화되고 있다. 알려진 위치를 갖는 다수의 위성으로부터 수신된 신호에 대해 삼각측량 측정을 수행하여 자동차, 배 또는 사람과 같은 객체의 위치가 결정되고 있는 위성위치확인시스템(GPS)은 그러한 시스템의 일례이다. 이 방식으로, 객체의 위치에 대한 규칙적인 업데이트가 얻어진다. 그러나, GPS는 복잡한 고가의 기술이며, 그 애플리케이션은 실내 환경에서의 사소한 일과는 거리가 멀다. 그 결과, 실내 사용 뿐 아니라 저렴한 비용의 대안이 개발되고 있다.
미국 특허 US6483427은 객체 추적 시스템을 설명한다. 이 시스템에서, 다수의 분포된 송수신기가 무선 주파수(RF) 태그로 태깅된 객체와 끊임없이 통신하도록 구성된다. 태그는 시스템이 이 특정 태그를 식별하고 감시 하에 있는 다양한 태그들 사이의 차이를 구별할 수 있도록 시스템의 송신기로부터 수신한 신호를 변조한다. 태그의 위치는 근접성 및 삼각 측량 기술에 의해 결정되고 있다. 이 위치 기술, 즉, 객체가 하나 이상의 기지국에 의한 폴링 신호(polling signal)의 전송으로 계속 감시 하에 있게 되는 기술은 특히 RF 신호 기반 위치지정 분야에서 널리 채용되는 공지된 기술이다.
그러나, 이들 폴링 접근법에 부가되는 여러 가지 단점이 존재한다. 먼저, 매우 전력 효율적이지 못하고, 객체가 대부분의 시간 동안 움직이지 않더라도 시스템의 송수신기는 감시하의 객체와 다소 일정하게 계속 접촉한다. 또한, 송수신기와 태그 사이의 거리가 사전에 알려져 있지 않기 때문에, 객체에 부착된 태그는 송수신기로부터 멀리 떨어져 배치된 장소에서 송수신기에 도달할 수 있는 비교적 강한 신호를 생성해야 한다. 그 결과, 태그는 흔히 매우 상당히 큰 크기가 되는데, 이는 가정환경과 같은 소정 애플리케이션 도메인에서 심각한 단점이 되며, 큰 태그는 실용적 이유와 미적인 이유 모두에 대해 바람직하지 않을 수도 있다.
본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 비제한적인 예에 의해 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 객체 위치지정 방법의 실시예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 송수신기의 실시예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 객체 위치지정 방법의 순서도를 나타낸 도면이다.
그 중에서도, 본 발명의 제 1 목적은 불필요한 기지국 폴링이 회피될 수 있는 객체 위치지정 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 2 목적은 본 발명의 객체 위치지정 시스템에서 사용하기 위한 객체 위치지정 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 3 목적은 불필요한 기지국 폴링을 회피하기 위한 객체 위치지정 방법을 제공하는 데 있다.
이제, 본 발명의 제 1 목적은, 객체 관련 신호를 기반으로 객체의 위치를 결정하는 제 1 기지국과, 객체 부착가능 태그와, 휴대용 송수신기를 포함하며, 휴대용 송수신기는, 태그로부터 신호를 수신하는 수신기 장치와, 그 신호를 객체 관련 신호로 변환하는 신호 프로세서와, 그 객체 관련 신호를 제 1 기지국에 전송하는 송신기 장치를 포함하는 객체 위치지정 시스템에 의해 구현된다.
본 발명은, 흔하지 않은 우연한 이동과는 별개로, 객체 위치지정 시스템에 의한 감시 하에 있는 객체가 시스템의 사용자, 예를 들어, 공장이나 창고의 바닥에 있는 피고용인 또는 일반 가정의 거주자에 의해 이동되는 구현에 기반을 두고 있다. 본 발명에 따르면, 감시 하에 있는 객체는 일반적으로 기지국에 직접 도달하기에는 너무 약한 제한적인 신호 전송 범위를 갖는 태그를 장착하고 있다. 시스템 사용자는 휴대용 송수신기를 소지하거나 운반해야 하는데, 이 송수신기는 팔 길이와 같이 사용자가 객체에 근접할 때 태깅된 객체로부터 통신을 수신할 수 있다. 이 설립된 통신에 응답하여, 휴대용 송수신기는 일반적으로 데이터베이스에 연결된 수신기 또는 송수신기를 포함하는 설립된 통신의 제 1 기지국을 통지하도록 구성된다. 결과적으로, 기지국은 더 이상 태그를 조사할 필요가 없으며, 단지 휴대용 송수신기의 전송 주파수를 청취하여 객체의 이동을 검출할 수 있다. 사용자가 태그의 전송 범위 외부로 이동하였기 때문에 태그와 휴대용 송수신기 사이의 통신이 종료되자마자, 제 1 기지국은 휴대용 송수신기의 알려진 최종 위치를 등록하는데, 이는 사용자가 객체에 가장 근접했던 알려진 최종 위치였기 때문이다. 이 방식으로, 객체의 위치는 알려진 최종 위치를 사용자가 소지하고 있는 휴대용 송수신기의 것과 연결하는 것에 의해 결정된다.
이 장치의 추가 이점은, 그 전송이 매우 제한된 영역만을 서비스해야 하기 때문에 매우 작게 유지될 수 있는데, 이러한 영역은 작게 일반 가정의 환경과 같은 많은 애플리케이션 도메인에서 태그의 사용을 고려한다. 매우 제한된 영역의 서비스는 태그가 전력을 거의 사용하지 않아서 태그의 수명을 증대시킨다는 추가 장점을 갖는다. 또한, 기지국이 더 이상 객체를 추적할 필요가 없기 때문에, 객체 위치지정 시스템의 전력 소모가 상당히 감소된다. 또한, 조사 필요성의 제거는 훨씬 적은 무선 트래픽이 발생한다는 것을 의미하는 것으로, 적은 트래픽은 동일한 주파수 범위에서 다른 소스로부터의 신호와 간섭할 위험을 감소시킨다.
본 발명의 실시예에서, 신호 프로세서는 객체 관련 신호에 송수신기 식별 코드를 포함하도록 구성된다. 이것은, 다수의 송수신기 환경에서, 객체 추적 시스템이 어떤 송수신기, 즉, 어떤 사용자가 객체를 이동시켰는지를 설명할 수 있다는 장점을 갖는다. 이것은, 객체가 기지국의 서비스 영역 외부로 나갈 때, 예를 들어, 객체가 잘못 놓이거나 심지어 사용자가 훔친 경우에 특히 유용할 수 있다. 이러한 이유로, 식별 배지 또는 작업복과 같은 착용 가능한 아이템에 휴대용 송수신기를 통합하여, 사용자가 객체 위치지정 시스템에 의한 감시 하에 있는 객체 근처에 있으면서 휴대용 송수신기를 떼어놓는 것을 회피하는 것이 이점이 될 수도 있다.
대안으로, 신호 프로세서는 신호 증폭기를 포함할 수도 있으며, 이 경우 휴대용 송수신기는 태그에 의해 송신된 신호를 위한 증폭기로서 동작한다. 태그로부터 수신된 신호와 객체 관련 신호 사이의 충돌을 회피하기 위해, 휴대용 송수신기는 객체 관련 신호의 전송을 지연하도록 구성되거나 태그로부터의 신호의 주파수와 다른 주파수로 객체 관련 신호를 전송하도록 구성될 수도 있다. 이것은 어떤 휴대용 송수신기 특정 정보도 요구하지 않는 애플리케이션 도메인에 특히 유리하다.
일반적으로, 객체 위치지정 시스템 내에는 여러 개의 휴대용 송수신기가 존재할 수도 있으며, 이 경우 상이한 휴대용 송수신기로부터의 동시 전송 사이의 간섭 위험을 회피하거나 감소시키기 위해 측정이 이루어질 수도 있다. 다시 말해, 신호를 수신하는 수신기 장치와, 그 신호를 추가 객체 관련 신호로 변환하는 신호 프로세서와, 그 추가 객체 관련 신호를 기지국에 전송하는 송신기 장치를 포함하는 최소한의 추가 휴대용 송수신기가 객체 위치지정 시스템에 존재할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서, 휴대용 송수신기는 신호 전송 충돌 회피 메커니즘의 구현을 포함한다. 반송파 감지 다중 액세스 충돌 회피(carrier sense multiple access collision avoidance: SCMA-CA)와 같은 충돌 회피 메커니즘의 구현은 상이한 송수신기로부터의 동시 전송 사이의 간섭 기회를 감소시킨다는 이점을 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에서, 송신기 장치는 객체 관련 신호를 제 1 주파수로 전송하도록 구성되고, 추가 송신기 장치는 추가 객체 관련 신호를 제 2 주파수로 전송하도록 구성되며, 제 1 주파수와 제 2 주파수는 서로 상이하다.
주파수 분할 다중 액세스 기술의 사용은 상이한 송수신기로부터의 동시 전송 사이의 간섭 위성을 감소시킨다는 이점을 갖는다. 충돌 회피 메커니즘을 갖는 이 실시예의 결합은 이 위험의 추가 감소를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 송신기 장치는 신호를 수신하자마자 객체 관련 신호를 제 1 동기화된 지연으로 전송하도록 구성되고, 추가 송신기 장치는 신호를 수신하자마자 추가 객체 관련 신호를 제 2 동기화된 지연으로 전송하도록 구성되며, 제 1 동기화된 지연과 제 2 동기화된 지연은 서로 상이하다.
시간 분할 다중 액세스 기술의 사용은 상이한 송수신기로부터의 동시 전송 사이의 간섭 위험을 감소시킨다는 이점을 갖는다. 충돌 회피 메커니즘을 갖는 이 실시예의 결합은 이 위험의 추가 감소를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 태그는 활성 신호에 응답하는 능동 태그이며, 휴대용 송수신기는 태그에 활성 신호를 제공하는 추가 송신기 장치를 포함한다. 이것은 송수신기 그 존재를 자각하게 하는 주기적 신호를 태그가 전송할 필요가 없다는 이점을 갖는다. 그러나, 휴대용 송수신기는 현재 태그된 객체의 존재를 검출하기 위한 조사를 사용해야 한다. 그러나, 이것은 휴대용 송수신기가 온/오프 스위치를 간단히 장착할 수 있어서 휴대용 송수신기의 반송파가 사용되지 않을 때 스위치를 오프시키게 하기 때문에 단점이 아니다. 대안으로, 휴대용 송수신기는 기지국에 도달하지 않을 때의 저전력 모드로 휴대용 송수신기를 스위칭하는 대기 기능을 갖출 수도 있다. 다시 말해, 이러한 조사 형태는 시스템 사용자가 시스템에 진입할 것을 결정할 때에만 발생할 수도 있으며, 이 경우 불필요한 조사의 발생은 최소이다.
객체 위치지정 시스템에 의해 사용되는 객체 위치 기술은, 삼각 측량 측정에서의 경과 시간 또는 신호 강도 결정에 의한, 객체 또는 휴대용 송수신기의 위치 결정과 같은 임의의 알려진 기술일 수도 있으며, 이 경우 객체 위치지정 시스템은 제 2 기지국 및 제 3 기지국을 더 포함하며, 제 1 기지국, 제 2 기지국 및 제 3 기지국은 객체 관련 신호의 삼각 측량 측정에 의해 객체의 위치를 지정할 때 협력하도록 구성된다. 대안으로, 단일 기지국은 객체 위치지정 시스템이 객체 관련 신호의 다중 경로 전력 지연 프로파일을 결정하여 휴대용 송수신기가 있는 위치의 지문을 얻는 경우에 사용될 수도 있다.
본 발명의 제 2 목적은 객체 위치지정 시스템의 다양한 객체 위치지정 장치의 전술한 실시예, 즉, 본 발명에 따른 객체 위치지정 시스템에서 사용되는 별도의 기지국 및 별도의 휴대용 송수신기 또는 그러한 사항들의 결합을 제공함으로써 구현된다는 것이 이해될 것이다.
이제, 본 발명의 제 3 목적은, 신호를 태그로부터 휴대용 송수신기에 전송하는 단계와, 그 신호를 객체 관련 신호로 변환하는 단계와, 그 객체 관련 신호를 기지국에 전송하는 단계와, 그 객체 관련 신호를 전송하는 휴대용 송수신기의 위치를 결정하는 단계와, 객체의 그 위치를 휴대용 송수신기의 결정된 위치에 연결시키는 단계를 포함하는 객체 위치지정 방법에 의해 구현된다. 본 발명의 방법에 따르면, 객체의 위치는 휴대용 송수신기를 운반하는 사용자의 위치와 연결된다. 그러한 송수신기를 통해 신호를 중계함으로써, 기지국과 태그 사이의 긴 범위 조사가 회피되어, 본 발명의 방법이 알려진 객체 위치지정 방법보다 더욱 전력 효율적이라는 이점을 갖게 한다.
실시예에서, 신호와 관련된 객체를 기지국에 전송하는 단계는, 태그와의 통신을 설립하자마자 객체 관련 신호의 제 1 부분을 전송하는 하위 단계와, 태그와의 통신을 종료하자마자 객체 관련 신호의 제 2 부분을 전송하는 하위 단계를 포함한다.
이것은 휴대용 송수신기 특정 정보가 객체 관련 신호에 추가될 수 있다는 이점을 갖는다.
유리하게도, 신호를 태그로부터 휴대용 송수신기에 전송하는 단계는 휴대용 송수신기로부터의 활성 신호로 태그를 활성화시킴으로써 진행된다. 결과적으로, 태그는 송수신기에 의해 그 자체가 검출될 수 있게 하는 주기적 신호를 전송할 필요가 없으며, 이것은 태그가 전원을 장착할 필요가 없다는 것을 의미한다.
도 1에서, 객체 위치지정 시스템(100)은 데이터베이스(124)에 연결된 수신기(122)를 포함하는 제 1 기지국(120)을 포함한다. 감시 하의 객체 위치를 등록하는 데 사용되는 데이터베이스(124)는 변이 레지스터의 수집과 같이 간단한 구현일 수도 있고, 또는 데이터베이스에 대한 임의의 다른 알려진 구현일 수도 있다. 기지국(120)은 신호의 다중 경로 전력 지연 프로파일의 결정에 의한 신호 발신지의 위치를 정하는 데 사용될 수도 있다. 대안으로, 삼각 측량 측정 기술이 신호 강도 또는 신호의 시간 경과(time-of-flight)를 기반으로 사용되는데, 이 경우, 적어도, 수신기(126)를 포함하는 제 2 기지국과 제 3 수신기(128)를 포함하는 제 3 기지국 필요하다. 분명히, 시간 경과 기술이 채용되고 있을 때, 수신기(122, 126, 128)는 시간 경과 측량이 기지국(120)과 같은 기지국으로부터 발생한 신호에 기반을 두고 있는 경우 송수신기로 대체될 수도 있다. 대안으로, 시간 경과 측량은 위치가 정해질 디바이스로부터 발생한 신호에 기반을 둘 수도 있으며, 이 경우, 이 디바이스와 기지국(120)과 같은 기지국 사이의 동기화가 필요하다.
객체(142)는 수동 태그 또는 능동 태그 중의 어느 하나일 수도 있는 태그(140)를 갖추고 있다. 두 경우 모두, 태그는 일반적으로 몇 미터 이상이 되지 않은 작은 전송 범위를 갖는다. 객체 위치의 비교적 높은 정확도가 요구되는 경우, 태그(140)의 전송 범위는 오히려 더 작아질 수도 있다. 객체 위치지정 시스템(160)의 사용자(180)는 휴대용 송수신기(160)를 휴대하고 있다.
예를 들어, 휴대용 송수신기(160)는 팔찌, 목걸이, 식별 배지 또는 의상에 통합될 수도 있고, 또는 사용자(180)의 주머니에서 소지되거나 사용자(180)의 의상에 클립될 수 있는 분리형 디바이스일 수도 있다. 예를 들어, 휴대용 송수신기(160)와 같이 객체 위치지정 시스템(100)에서 사용되는 휴대용 수신기의 개략적인 실시예가 도 2에 주어진다. 휴대용 송수신기(160)는 수신용(Rx) 안테나(161) 및 수신기(163)를 포함하는 수신기 장치와, 송신용 안테나(Tx) 및 송신기(165)를 포함하는 송신기 장치를 구비한다. Rx 안테나(161) 및 Tx 안테나(162)는 별도의 안테나일 수도 있고, 또는 단일 Rx/Tx 안테나로 통합될 수도 있다. Rx 안테나(161)는 객체 위치지정 시스템(100) 내의 태그(140)와 같은 태그로부터 신호를 수신하도록 구성된다. 일반적으로, 태그(140)와 같은 태그로부터의 신호는, 다른 정보도 마찬가지로 실행 가능하지만, 태그 내로 프로그래밍될 수 있는 태그 식별 코드 또는 객체 정보와 같은 태그 특정 정보를 포함할 것이다. Rx 안테나(161)는 수신기(163)에 연결된다. 수신기(163)는 임의의 알려진 수신기일 수도 있으며, 대역통과 필터, 아날로그-디지털 변환기 및 복조기를 포함할 수도 있다. 수신기(163)는 신호 프로세서(164)의 입력에 연결된다. 신호 프로세서(164)는 신호를 객체 관련 신호로 변환하도록 구성되며, 식별 코드와 같은 송수신기 특정 정보를 객체 관련 신호로 변조하는 변조기를 포함할 수도 있다.
객체 관련 신호는 송수신기(165)에 제공되는데, 이 송수신기는 임의의 알려진 송신기일 수도 있고, 변조기, 디지털-아날로그 변환기 및 대역통과 필터를 포함할 수도 있다. 송신기(165)는, 예를 들어, 다른 객체 지향 신호와의 간섭에 의해 객체 관련 신호 분실 위험을 감소시키기 위해 객체 위치지정 시스템(100)이 사용하는 주파수 분할 다중 액세스 프로토콜의 일부로서 객체 관련 신호를 휴대용 송수신기(160) 특유의 주파수로 Tx 안테나(162)에 출력하도록 구성될 수도 있다. 대안으로, 신호 프로세서(164)는 기지국(120)에 의한 주파수 할당에 응답하여 객체 관련 신호의 주파수를 동적으로 정의하도록 구성될 수도 있다. 다른 대안으로서, 신호 프로세서(164)는 객체 위치지정 시스템(100)이 사용하는 시간 분할 다중 액세스 프로토콜의 일부로서 객체 관련 신호의 출력에 대해 동기화된 지연을 송수신기(165)에 도입하도록 구성될 수도 있다. 이 동기화된 지연은 지연 경로에 의해 구현되거나 기지국(120)에 의한 지연 주기의 할당에 의해 동적으로 정의될 수도 있는 고정 지연일 수도 있다. 동기화는 휴대용 송수신기에 장착된 동기화된 클록이나 기지국(120)이 제공하는 동기화 신호에 의해 제공될 수도 있다. 또한, 휴대용 송수신기(160)는, 객체 관련 신호와 다른 신호 사이의 간섭을 회피하기 위한 전술한 기술과 결합할 수도 있는 CSMA-CA와 같은 충돌 방지 기술을 실행할 수도 있다.
수신기(163)와 신호 프로세서(164) 사이의 신호 경로, 및 신호 프로세서(164)와 송신기(165) 사이의 신호 경로는 증폭기를 포함하고 있어서, 신호 및/또는 객체 관련 신호를 증폭할 수도 있다. 또한, 신호 프로세서(164) 자체가 신호 증폭기일 수도 있으며, 이 경우, 전술한 신호 경로에서의 증폭기는 생략될 수도 있다. 태그로부터의 유입 신호와 객체 관련 신호 사이의 충돌을 방지하기 위해, 휴대용 송수신기(160)는 객체 관련 신호의 전송을 지연시키거나, 수신된 신호의 주파수와는 상이한 주파수로 객체 관련 신호를 전송하도록 구성될 수도 있다.
또한, 휴대용 송수신기(160)는 태그(140)와 같은 태그가 포지티브 태그인 경우에 태그를 웨이크(wake up)하기 위한 주기적 활성 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 활성 신호는 Tx 안테나(162) 또는 도시하지 않은 다른 Tx 안테나를 통해 제공될 수도 있다. 이 실시예에서는, 도시하지 않은 온/오프 스위치를 휴대용 송수신기(160)에 추가하여, 활성 신호의 불필요한 전송을 회피하게 하는 데 유용할 수도 있다. 대안으로, 온/오프 스위치는 대기 모드에 의해 교체되어, 객체 위치지정 시스템(100)의 기지국과의 접속이 끊기면 동작할 수 있게 할 수도 있다. 명백히, 객체 위치지정 시스템(100)의 기지국(120) 및 다른 기지국은 그러한 접속 두절을 판별할 수 있는 휴대용 송수신기(160)용 송수신기를 장착하고 있어야 한다. 이 방식으로, 휴대용 송수신기(160)의 배터리와 같은 전원의 수명이 연장될 수도 있다.
또한, 휴대용 송수신기(160)는 객체의 위치를 저장하기 위한 데이터 저장부를 장착할 수도 있다. 이것은 휴대용 송수신기(160)가 하나 이상의 위치지정 시스템과 호환할 수 있을 때 특히 유리하며, 이 경우 하나의 객체 위치지정 시스템에서 얻어진 위치 정보는 다른 객체 위치지정 시스템이 진입할 때 그 다른 시스템으로 업로드될 수 있다. 대안으로, 송수신기 태그(160)의 데이터 저장부는 출력에 연결되어, 위치 정보가 휴대용 송수신기(160)로부터 다운로드될 수 있게 한다. 이것은 객체 위치지정 시스템(100)이 산업 현장 또는 항구에서와 같은 창고와 같은 원격지에 있는 상황에 유리할 수 있으며, 위치 정보는 상이한 지역에 있는 데이터베이스에 의해 액세스될 수 있어야 한다.
휴대용 송수신기(160)의 이들 실시예는 비제한적인 예로써만 주어지며, 송수신기의 다른 알려진 실시예도 또한 객체 위치지정 시스템(100) 내에서 사용되는 데 적합할 수 있다는 점이 강조된다.
이제, 도 1을 다시 참조하면, 예를 들어, 사용자(180)가 위치 A에서 객체(142)를 갖고 있을 때, 휴대용 송수신기(160)를 소지하고 있는 사용자(180)가 태그(140)를 장착하고 있는 개체(142)에 근접하게 되는 경우, 송수신기 태그의 Rx 안테나(161)는 태그의 신호를 포착하고, 송수신기(160)의 신호 프로세서(164)는 수신기(122, 126, 128)에 의해 수신되거나, 또는 이전에 설명한 바와 같이 객체 위치지정 시스템(100)에 의한 객체 위치지정에 사용되는 기술에 따라 단지 수신기(122)에 의해서 수신되는 객체 관련 신호의 제 1 부분을 생성할 수도 있다. 휴대용 송수신기(160)는 태그(140)로부터 신호의 신호 강도의 큰 충분한 변화에 응답하여 객체 관련 신호만을 전송할 수도 있는데, 이 경우 휴대용 송수신기(160)는 객체(142)에 접근할 때 객체 관련 신호만을 전송한다. 이 신호는 객체가 사용자에 근접한 곳에 있고 재배치될 가능성이 있는 데이터베이스(124)를 통보할 것이다. 이 때, 데이터베이스(124)는 객체 관련 신호의 발신지를 결정하기 시작할 수도 있으며, 객체(142)의 위치와 이 발신지를 연결한다.
사용자(180)가 태그(140)를 장착하고 있는 객체(142)를 위치 B에 배치하고 멀리 이동한 후, 사용자가 현재 태그(140)의 전송 범위 밖에 있기 때문에 태그 신호 도입 객체 관련 신호의 생성은 종료되며, 데이터베이스(124)는 객체 관련 신호의 알려진 최종 발신지를 기반으로 객체(142)의 위치를 업데이트할 것이다. 이 때, 휴대용 송수신기(160)와 태그(140) 사이의 링크 종료를 발신하는 객체 관련 신호의 제 2 부분이 생성될 수도 있다. 다시, 객체 관련 신호의 이러한 제 2 부분은 태그(140)로부터 수신되는 신호의 강도의 큰 충분한 변화에 대해서만 생성될 수도 있다
이 점에 있어, 객체 관련 신호의 제 1 부분은 제 1 객체 관련 신호일 수도 있고 객체 관련 신호의 제 2 부분은 제 2 객체 관련 신호일 수도 있다는 점과, 객체 관련 신호의 제 1 부분 및 객체 관련 신호의 제 2 부분이 동일할 수도 있다는 점이 강조된다.
사실상, 태그(140)를 이용한 링크 설립 중의 객체 관련 신호의 제 1 부분의 전송은 생략될 수도 있으며, 휴대용 송수신기(160)는 태그(140)와의 링크를 종료하자마자 객체 관련 신호의 제 2 부분만을 전송하여 더 많은 전력 효율을 만들 수도 있다. 그러나, 사용자(180)가 객체 위치지정 시스템(100)의 서비스 영역을 떠난다면, 객체(142)는 객체 위치지정 시스템(100)을 놓치게 될 것이다. 따라서, 이 실시예는 객체 위치지정 시스템(100)의 서비스 영역 외부로 이동하는 객체에 대해 위험성이 거의 없는 경우에 특히 유용하다. 객체의 위치를 정하기 위한 하나, 둘, 또는 일반적으로는 몇 개의 객체 관련 신호의 사용은 매우 전력 효율적이라는 장점을 갖는다.
대안으로, 휴대용 송수신기(160)는 태그(140)로부터의 신호의 수신 범위 내에 있는 한 객체 관련 신호를 계속 또는 주기적으로 생성하도록 구성될 수도 있으며, 이 경우 객체 위치지정 시스템은 객체 관련 신호가 종료될 때까지 객체의 위치를 계속해서 업데이트한다. 이것은, 객체 관련 신호가 정규적으로 방송되어 기지국(120)에 실질적으로 도달하는 신호의 변화를 증가시키기 때문에, 객체 관련 신호를 기반으로 하는 객체 위치지정이 그리 민감하지 않다는 장점을 갖는다.
간섭은 추가의 휴대용 송신기(170)를 소지하고 있는 다른 사용자(190)가 존재할 때 야기될 수도 있는데, 이러한 송신기는 일반적으로 추가 객체(152)에 장착된 태그(150)와 같은 추가 태그로부터의 신호를 수신하기 위한 추가 수신기 장치, 그 신호를 추가 객체 관련 신호로 변환하는 추가 신호 프로세서, 및 그 추가 객체 신호를 기지국에 전송하는 송신기 장치를 포함할 것이다. 추가 휴대용 송수신기(170)의 실시예는 휴대용 송수신기(160)의 것과 동일할 것이다. 간섭 위험을 회피시키거나 감소시키기 위해, 휴대용 송수신기(160) 및 추가 휴대용 송수신기(170)는 도 2의 상세한 설명에 설명된 바와 같은 간섭 회피 측량을 장착할 수도 있다.
식별되지 않은 휴대용 송수신기 또는 식별되지 않은 태그가 객체 위치지정 시스템(100)에 진입할 때, 이들 새로운 아이템에 대한 관련 정보는 그러한 아이템과 기지국(120) 사이에 통신을 설립하자마자 데이터베이스(124)에 동적으로 추가될 수도 있다. 대안으로, 이러한 아이템은 수동 프로그래밍에 의해 데이터베이스(124)에 추가될 수도 있다. 일반적으로, 객체의 태그에 저장되는 정보는 객체 위치지정 시스템(100)의 객체 위치와 함께 데이터베이스(124)에 저장되는 반면, 새로운 휴대용 송수신기의 경우에는 일반적으로 식별 코드가 저장될 것이다.
이 때, 반드시 엄격한 것은 아니지만, 데이터베이스(124)의 존재는, 객체 위치지정 시스템(100)의 평가기가 객체의 위치를 추적하게 할 뿐 아니라 어떤 사용자가 객체를 취급했는지에 관한 귀중한 정보를 평가기에 제공하기 때문에 바람직하다는 점이 강조된다. 상기 귀중한 정보는 객체가 객체 위치지정 시스템(100)의 서비스 영역 외부로 이동하는 경우에 특히 유리하며, 이 경우 어떤 사용자가 이 이벤트의 원인이 되었는지를 검색할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 감시 하에 있는 객체의 탈취 또는 분실 위험을 감소시키는 데 사용될 수 있다.
또한, 수신기(122, 126, 128) 중의 적어도 하나가 송수신기에 의해 교체되어, 휴대용 송수신기(160)와 객체 위치지정 시스템(100)의 기지국 중의 하나 사이에 동시 송수신 통신을 가능하게 한다는 점이 한 번 더 강조된다. 이것은 태그(140) 또는 추가 태그(150)와 같은 태그가, 다수의 데이터 필드를 운반할 때 특히 유리한 것으로, 이러한 필드는 예를 들어 객체 위치지정 시스템(100)의 기지국 중의 하나에 의한 정보 요청에 응답하여 휴대용 송수신기(160)와 태그(140) 사이의 동시 송수신 통신에 의해 개별적으로 검색될 수 있다.
도 3에는, 본 발명의 객체 위치지정 방법이 순서도의 형태로 요약된다. 선택적인 제 1 단계(310)에서, 수동 태그는 휴대용 송수신기로부터의 활성 신호로 활성화된다. 이 단계는 능동 태그가 사용되고 있을 때 생략될 수 있으며, 이 경우 제 2 단계(320), 즉, 태그에 의한 신호의 휴대용 수신기로의 전송은 휴대용 송수신기가 태그의 전송 범위에 진입하자마자 직접 발생할 것이다. 제 3 단계(330)에서, 태그 신호는 다음 단계(360)에서 기지국에 전송되는 객체 관련 신호로 변환된다. 이 단계(360)는 태그와의 통신을 설립하자마자 객체 관련 신호의 제 1 부분을 전송하는 제 1 하위단계와, 태그와의 통신을 종료하자마자 객체 관련 신호의 제 2 부분을 전송하는 제 2 하위단계를 포함할 수도 있다. 대안으로, 제 1 하위단계가 생략될 수도 있다. 이어서, 본 방법은 태그와의 통신을 설립하자마자 객체 관련 신호의 제 1 부분을 전송하는 단계(370)를 포함하며, 본 방법은 객체의 위치를 휴대용 송수신기의 결정된 위치와 연결시키는 단계(380)로 완결된다.
단계(370, 380)는 단계(360)가 단계(360)의 전술한 하위 단계를 포함하는 경우 객체 관련 신호의 제 2 부분을 기반으로 실행될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 객체 위치지정 방법은, 사용자가 객체 위치지정 방법에 사용되는 휴대용 송수신기를 소지하고 있다고 가정하면, 객체 위치를 객체를 배치하는 사용자의 위치와 연결함으로써 객체의 위치 변화를 결정한다.
전술한 실시예는 본 발명을 제한한다기보다는 예시하는 것이며, 당업자라면 첨부한 청구범위의 범주를 벗어나지 않고서 많은 대안 실시예를 설계할 수 있을 것이라는 점이 주지되어야 한다. 청구범위에서, 괄호 사이에 배치된 임의 참조부호는 청구범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 될 것이다. "포함한다"라는 용어는 청구항에 나열된 것들과 다른 소자 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 소자에 선행된 "하나(a 또는 an)"라는 용어는 그러한 소자가 다수 개 존재한다는 것을 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 가지 별개의 소자를 포함하는 하드웨어 수단에 의해 실시될 수 있다. 여러 개의 수단을 열거한 디바이스 청구항에 있어서, 여러 개의 수단은 하드웨어의 한 아이템 또는 동일 아이템에 의해 구현될 수 있다. 소정 측정이 상호간에 상이한 종속 청구항에 인용되는 단순한 사실은 이들 측정의 결합이 항상 유리할 수 없다는 것을 나타내지는 않는다.

Claims (21)

  1. 객체 위치지정 시스템(100)에 있어서,
    객체 관련 신호를 기반으로 객체(142, 152)의 위치를 결정하는 제 1 기지국(120)과,
    객체 부착가능 태그(140, 150)와,
    휴대용 송수신기(160)를 포함하며, 상기 휴대용 송수신기는,
    상기 태그(140,150)로부터 신호를 수신하는 수신기 장치(161; 163)와,
    상기 신호를 상기 객체 관련 신호로 변환하는 신호 프로세서(164)와,
    상기 객체 관련 신호를 상기 제 1 기지국(120)에 전송하는 송신기 장치(162; 165)를 포함하는
    객체 위치지정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기지국(120)은 데이터베이스(124)에 연결되는 수신기(122)를 포함하는
    객체 위치지정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서(164)는 상기 객체 관련 신호에 송수신기 식별 코드를 포함하도록 구성되는
    객체 위치지정 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서(164)는 신호 증폭기를 포함하는
    객체 위치지정 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 휴대용 송수신기(160)는 신호 전송 충돌 회피 메커니즘의 구현을 포함하는
    객체 위치지정 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    추가 휴대용 송수신기(170)를 더 포함하며,
    상기 추가 휴대용 송수신기(170)는,
    상기 신호를 수신하는 추가 수신기 장치와,
    상기 신호를 추가 객체 관련 신호로 변환하는 추가 신호 프로세서와,
    상기 추가 객체 관련 신호를 상기 기지국(120)에 전송하는 추가 송신기 장치를 포함하는
    객체 위치지정 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 송신기 장치(162)는 상기 객체 관련 신호를 제 1 주파수로 전송하도록 구성되고, 상기 추가 송신기 장치는 상기 추가 객체 관련 신호를 제 2 주파수로 전송하도록 구성되며, 상기 제 1 주파수는 상기 제 2 주파수와 상이한
    객체 위치지정 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 송신기 장치(162)는 상기 신호를 수신하자마자 제 1 동기화된 지연으로 상기 객체 관련 신호를 송신하도록 구성되고, 상기 추가 송신기 장치는 상기 신호를 수신하자마자 제 2 동기화된 지연으로 상기 추가 객체 관련 신호를 송신하도록 구성되며, 상기 제 1 동기화된 지연은 상기 제 2 동기화된 지연과는 상이한
    객체 위치지정 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 태그(140, 150)는 활성 신호에 응답하는 수동 태그이며,
    상기 휴대용 송수신기(160)는 상기 태그(140, 150)에 활성 신호를 제공하는 추가 송신기 장치를 포함하는
    객체 위치지정 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    제 2 기지국(126) 및 제 3 기지국(128)을 더 포함하며,
    상기 제 1 기지국(120), 상기 제 2 기지국(126) 및 상기 제 3 기지국(128)은 상기 객체 관련 시호의 삼각 측량 측정에 의해 상기 객체(142, 152)의 위치를 지정함에 있어서 협력하도록 구성되는
    객체 위치지정 시스템.
  11. 제 1 항의 객체 위치지정 시스템에서 사용되는 기지국(120)에 있어서,
    상기 기지국(120)은 휴대용 송수신기로부터의 객체 관련 신호에 응답하는 객체의 위치를 추적하도록 구성되는
    기지국.
  12. 제 1 항의 객체 위치지정 시스템에서 사용되는 휴대용 송수신기(160)에 있어서,
    상기 휴대용 송수신기(160)는,
    태그로부터 신호를 수신하는 수신기 장치(161)와,
    상기 신호를 객체 관련 신호로 변환하는 신호 프로세서(164)와,
    상기 객체 관련 신호를 제 1 기지국에 전송하는 송신기 장치(162)를 포함하는
    휴대용 송수신기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호 프로세사(164)는 상기 객체 관련 신호에 송수신기 식별 코드를 포함하도록 구성되는
    휴대용 송수신기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호 프로세서(164)는 신호 증폭기를 포함하는
    휴대용 송수신기.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 휴대용 송수신기(160)는 충돌 회피 메커니즘의 구현을 포함하는
    휴대용 송수신기.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 휴대용 송수신기(160)는 상기 태그에 활성 신호를 제공하는 추가 송신기 장치를 포함하는
    휴대용 송수신기.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 휴대용 송수신기(160)는 소지 가능한 아이템에 통합되는
    휴대용 송수신기.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 개체의 위치를 저장하는 데이터 저장부를 포함하는
    휴대용 송수신기.
  19. 객체의 위치를 지정하는 방법(300)에 있어서,
    신호를 태그로부터 휴대용 송수신기에 전송하는 단계(320)와,
    상기 신호를 객체 관련 신호로 변환하는 단계(340)와,
    상기 객체 관련 신호를 기지국에 전송하는 단계(360)와,
    상기 객체 관련 신호를 전송하는 상기 휴대용 송수신기의 위치를 결정하는 단계(370)와,
    상기 객체의 상기 위치를 상기 휴대용 송수신기의 상기 결정된 위치에 연결시키는 단계(380)를 포함하는
    객체 위치지정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 객체 관련 신호를 기지국(360)에 전송하는 상기 단계는,
    상기 태그와의 통신을 설립하자마자 상기 객체 관련 신호의 제 1 부분을 전송하는 제 1 하위단계와,
    상기 태그와의 통신을 종료하자마자 상기 객체 관련 신호의 제 2 부분을 전송하는 제 2 하위단계를 포함하는
    객체 위치지정 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    신호를 태그로부터 휴대용 송수신기로 전송하는 상기 단계(320)는 상기 휴대용 송수신기(310)로부터의 활성 신호로 상기 태그를 활성화함으로써 진행되는
    객체 위치지정 방법.
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