KR20080084011A

KR20080084011A - Ｒｆ 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080084011A
Application number: KR1020070025034A
Authority: KR
Inventors: 김명식; 정낙영; 김형욱
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-19
Also published as: US20080224917A1; US7724191B2; KR100882351B1

Abstract

본 발명은 RF(Radio Frequency) 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치 및 방법에 관한 것으로, 무선으로 전송되는 RF 신호를 이용하여 추적 대상이 위치된 방향을 파악할 수 있도록 하기 위하여, RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치는 직각으로 결합된 두개의 안테나로 구현되며, 추적 대상에서 송출하는 RF 신호를 수신하는 안테나와, 상기 두개의 안테나 각각을 통해 수신되는 RF 신호의 세기를 계산하고 비교하여, 동일한 경우에는 상기 두개의 안테나의 중심 방향에 상기 RF 신호를 송출하는 상기 추적 대상이 위치하다고 판단하고, 상이한 경우에는 상대적으로 큰 상기 RF 신호 세기를 계산한 안테나의 정면 방향 쪽에 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 위치 및 방향 판단부를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 주변 환경의 영향을 최소한으로 받으면서도 보다 간단하게 사물의 위치되는 방향을 추적할 수 있다.

방향 추적, 위치 추적, 루프 안테나, RF 신호

Description

ＲＦ 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치 및 방법{Apparatus and Method for tracing position and direction of radio frequency transceiver}

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치를 도시한 도면,

도2의 도1의 루프 안테나의 x축과 RF 신호의 전송방향간의 각도 변화에 따라 변화되는 루프 안테나의 RF 신호 수신 면적을 설명하기 위한 도면,

도3은 루프 안테나의 x축과 RF 신호의 전송방향간의 각도 변화에 따라 변화되는 RF 신호 세기를 도시한 도면,

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치를 도시한 도면,

도5는 도4의 루프 안테나의 기준축과 회전축간의 각도변화에 따라 변화되는 루프 안테나의 RF 신호 수신 면적을 설명하기 위한 도면, 그리고

도6은 도4의 루프 안테나의 기준축과 회전축간의 각도변화에 따라 변화되는 RF 신호 세기 비를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 위치 및 방향 추적 장치에 관한 것으로, 특히 무선으로 전송되는 RF(Radio Frequency)을 이용하여 추적 대상이 위치된 방향을 파악하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치 및 방법에 관한 것이다.

사물의 위치 및 방향 추적 장치는 인간에 보다 많은 서비스를 제공하기 위해 많은 분야에서 연구 중이며, 이미 상당한 기술의 발전이 진척되었다.

일반적으로 잘 알려진 예로는 GPS(Global Positioning System)가 있으며, 이는 미국 국방성에서 군사 목적으로 쏘아올린 GPS위성이 지구 전역을 공전하면서 지상에 위치하는 단말이 송출하는 GPS신호를 수신하여 해당 단말의 위치를 파악하는 시스템이다.

그러나 이러한 GPS 시스템은 기본적으로 동작 오차를 가지며, 위성의 배치상태, 기상상태, 건물 및 숲 등 GPS 신호에 영향을 줄 수 있는 여러 가지 요인들에 의해 그 오차는 더욱 커질 수 있다. 또한 결정적으로 GPS신호를 외부로 송수신하지 못하는 실내에서는 사용이 불가능하다는 문제점을 가진다.

다른 예로는 카메라 영상을 이용하는 방향 추적 장치가 있으며, 이는 이미 알고 있는 사물의 이미지를 사전에 저장하고, 해당 사물을 찾기 위해 카메라를 통해 획득된 영상과 사전에 저장된 이미지를 비교 및 정합하여 물체를 존재 여부와 방향을 획득하는 것이다.

그러나 이와 같은 방향 추적 장치는 조명의 변화에 민감하여, 불이 꺼진 어두운 환경에서는 사물이 놓여있는 방향 및 위치, 영상내 사물 크기 변화를 인식하지 못해 방향을 찾지 못하는 문제점을 가진다.

또한 경우에 따라서는 방향 추적 장치는 음원의 이동 속도를 이용할 수 있는데, 이는 중심축을 기준으로 음원 센서를 원형태로 여러 방향에 설치하고, 각각의 방향에 설치된 센서들 중에서 가장 먼저 음원을 수신한 센서의 방향에 물체가 위치한다고 판단하도록 하는 것이다. 그러나 이러한 방향 추적 장치는 음원을 이용하는 동작 특성상 주변 잡음에 매우 민감하여 반응하여, 일반적인 환경에는 거의 사용할 수 없는 단점을 가진다.

이와 같이 종래에 제안되어 사용되고 있는 위치 및 방향 추적 장치는 주변 환경에 의해 신뢰성 및 성능이 변화되는 여러 가지 문제점을 가지고 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 주변 환경의 영향을 최소한으로 받으면서도, RF 신호를 송출하는 추적 대상의 위치 및 방향을 보다 용이하게 추적할 수 있도록 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 형태에 따른 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치는 회전하면서 추적 대상에서 송출하는 RF 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나가 수신한 RF 신호의 세기를 계산하고, 상기 RF 신호의 세기가 최대치일 때에 상기 안테나의 정면에 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 위치 및 방향 판단부를 구비한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 형태에 따른 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치는 직각으로 결합된 두개의 안테나로 구현되며, 추적 대상에서 송출하는 RF 신호를 수신하는 안테나와, 상기 두개의 안테나 각각을 통해 수신되는 RF 신호의 세기를 계산하고 비교하여, 동일한 경우에는 상기 두개의 안테나의 중심 방향에 상기 RF 신호를 송출하는 상기 추적 대상이 위치하다고 판단하고, 상이한 경우에는 상대적으로 큰 상기 RF 신호 세기를 계산한 안테나의 정면 방향 쪽에 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 위치 및 방향 판단부를 구비한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 형태에 따른 안테나가 회전하면서 추적 대상에서 송출하는 RF 신호를 수신하는 단계와, 상기 RF 신호의 세기를 계산하는 계산 단계와, 상기 RF 신호 세기의 증감을 모니터링하고, 상기 RF 신호 세기가 최대치일 때에 상기 안테나의 정면에 상기 RF 신호를 송출하는 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 판단 단계를 구비한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2 형태에 따른 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법은 직각으로 결합된 두개의 안테나 각각을 통해 추적 대상에서 송출하는 RF 신호를 수신하는 수신 단계와, 상기 두개의 안테나 각각을 통해 수신되는 RF 신호의 세기를 계산하는 계산 단계와, 상기 두개의 RF 신호 세기를 비교하여, 상기 두개의 RF 신호 세기가 동일한 경우에는 상기 두개의 안테나의 중심 방향에 상기 RF 신호를 송출하는 상기 추적 대상이 위치하다고 판단하고, 상이한 경우에는 상대적으로 큰 상기 RF 신호 세기를 계산한 안테나의 정면 방향 쪽에 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 제1 판단 단계를 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치를 도시한 도면이다.

도1을 참조하면, 본 발명의 위치 및 방향 추적 장치는 판 형태로 구현되며 회전할 수 있는 루프 안테나(210), 루프 안테나(210)를 통해 측정된 RF 신호 세기의 증감을 모니터링하고, RF 신호 세기가 최대치일 때에 루프 안테나(210)의 정면에 추적 대상이 위치한다고 판단하는 위치 및 방향 판단부(220)를 구비한다.

이때, 추적 대상은 무선 송신기(100)를 구비하여 일정한 세기를 가지는 RF 신호를 생성하는 모든 종류의 사물이 될 수 있다.

이에 추적 대상이 구비하는 무선 송신기(100)가 일정한 세기의 RF 신호를 송출하면, 루프 안테나(200)는 회전하면서 RF 신호를 수신한다. 그러면 루프 안테나(200)의 x축(x)과 RF 신호의 전송방향(u_RF)간의 각도 변화(θx)에 따라, 루프 안테나(200)내 코일을 통과하는 RF 신호의 자기력선속이 일정 패턴으로 변화되어 RF 신호 세기 즉, RF 신호에 의해 생성되는 유도기전력도 일정 패턴으로 변화된다.

예를 들어, 도2의 (a)에 도시된 바와 같이 루프 안테나의 x축(x)과 RF 신호의 전송방향(u_RF)간의 각도(θx)가 0° 또는 180° 이면, 루프 안테나(200)는 RF 신호를 거의 수신할 수 없어 도3에서와 같이 최소의 유도 기전력(Minimum point)을 생성한다. 반면, 도2의 (b)에 도시된 바와 같이 루프 안테나의 x축(x)과 RF 신호의 전송방향(u_RF)간의 각도(θx)가 90° 이면, 루프 안테나(200)는 RF 신호를 가장 많이 수신할 수 있어 도3에서와 같이 최대의 유도 기전력(Maximum point)을 생성한다.

이는 루프 안테나(200)가 회전함에 따라 RF 신호를 수신할 수 있는 루프 안테나의 면적(S)이 S × sin(θ)에 비례하여 변화되기 때문이므로, 위치 및 방향 판단부(220)는 이를 감안하여 수학식1에 따라 RF 신호 세기(V)를 계산한다.

V ∝ CSB|sin(θx)|

여기서, C는 루프 안테나의 상수, S는 루프 안테나의 면적, 및 B는 루프 안테나를 통과하는 RF 신호의 전속 밀도, 및 θx는 루프 안테나의 x축과 RF 신호의 전송방향간의 각도를 나타낸다.

그리고 위치 및 방향 판단부(220)는 계산된 RF 신호 세기(V)를 증감을 모니터링하고, RF 신호 세기가 최대가 되면 루프 안테나(210)의 정면에 무선 송신기(100)를 구비하는 추적 대상이 위치한다고 판단한다.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치를 도시한 도면이다.

도4를 참조하면, 본 발명의 위치 및 방향 추적 장치는 판 형태로 구현되며 직각으로 결합되는 두개의 루프 안테나(311,312), 두개의 루프 안테나(311,312) 각각을 통해 RF 신호를 수신하여 두개의 RF 신호 세기(V₁,V₂)를 계산한 후 비교하여, 동일한 경우에는 두개의 안테나의 중심 방향(u_C)에 RF 신호를 송출하는 무선 송신기(100)가 위치하다고 판단하고, 상이한 경우에는 상대적으로 큰 RF 신호 세기를 계산한 루프 안테나의 정면 방향(z)쪽에 무선 송신기가 장치(100)가 판단하는 위치 및 방향 판단부(320)를 구비한다.

이때, 기준축(Saixs)은 RF 신호의 전송방향(u_RF)에 직교되도록 설정되고, 회전축(Raixs)은 두개의 루프 안테나(311,312)에 대해 동일 각도를 가지도록 설정된다.

이에 추적 대상이 구비하는 무선 송신기(100)가 일정한 세기의 RF 신호를 송출하면, 두개의 루프 안테나(311,312) 각각을 통해 수신되는 RF 신호의 세기는 기준축(Saixs)에 대한 회전축(Raixs)의 각도(θ_R)에 따라 변화된다.

예를 들어, 도5의 (a)와 같이 "θ_R"이 "0°"보다 작으면, 제1 루프 안테나(311)는 제2 루프 안테나(312) 보다 훨씬 많은 면적을 통해 RF 신호를 수신하고, (b)와 같이 "θ_R"이 "0°"이면 제1 루프 안테나(311)와 제2 루프 안테나(312)가 동 일한 면적을 통해 RF 신호를 수신하고, (c)와 같이 "θ_R"이 "0°"보다 크면, 제2 루프 안테나(312)가 제1 루프 안테나(311) 보다 훨씬 많은 면적을 통해 RF 신호를 수신한다.

이에 위치 및 방향 판단부(320)는 수학식2를 이용하여 기준축(Saixs)에 대한 회전축(Raixs)의 각도(θ_R)에 따라 가변되는 두개의 RF 신호 세기(V₁,V₂)를 계산한다.

V₁ ∝C₁S₁B₁|sin(θ_R-φ)|

V₂ ∝C₂S₂B₂|sin(90°-(θ_R-φ))|

여기서, C₁은 제1 루프 안테나(311)의 상수, C2는 제2 루프 안테나(312)의 상수, S₁은 제1 루프 안테나(311)의 면적, S₂는 제2 루프 안테나(312)의 면적, B₁은 제1 루프 안테나(311)를 통과하는 RF 신호의 전속 밀도, B₂는 제2 루프 안테나(312)를 통과하는 RF 신호의 전속 밀도, θ_R은 기준축(Saixs)에 대한 회전축(Raxis)의 각도, 그리고 φ은 기준축(Saxis)에 대한 제1 루프 안테나(311)의 각도를 각각 나타낸다.

그리고 위치 및 방향 판단부(320)는 수학식3에서와 같이 RF 신호 세기 비(V_1,2)를 계산하고, 이를 분석하여 무선 송신기(100)를 구비하는 이에 추적 대상 의 위치 방향을 파악한다.

V₁ _,2 ∝

즉, 위치 및 방향 판단부(320)는 RF 신호 세기 비(V_1,2)가 "1"이면 두개의 루프 안테나(311,312)의 중심 방향(u_C)에 무선 송신기(100)가 있으며, "1"보다 작으면 제1 루프 안테나(312)의 정면 방향(z₁) 쪽에(또는 두개의 루프 안테나(311,312)를 시계방향으로 회전한 위치에) 무선 송신기(100)가 있으며, "1"보다 크면 제2 루프 안테나(312)의 정면 방향(z₂)쪽에(또는 두개의 루프 안테나(311,312)를 반시계방향으로 회전한 위치에) 무선 송신기(100)가 있다고 판단한다.

또한 필요에 따라서는 위치 및 방향 판단부(320)는 수학식4를 이용하여 수학식3로부터 기준축(Saxis)에 대한 제1 루프 안테나(311)의 각도(φ)를 계산하고, "φ + 45°"의 위치에 무선 송신기(100)가 위치한다고 직접 판단할 수도 있다.

φ=tan^-1(V₁ _,2)-θ

도6은 도4의 루프 안테나의 기준축(Saixs)과 회전축(Raxis)간의 각도(θ_R) 변화에 따른 RF 신호 세기 비(V_1,2) 변화를 도시한 도면이다.

먼저, 기준축(Saixs)과 회전축(Raxis)간의 각도(θ_R)가 "0°"보다 작으면, 제1 루프 안테나(311)는 제2 루프 안테나(312) 보다 훨씬 많은 면적을 통해 RF 신호를 수신한다.

이에 제1 RF 신호 세기(V₁)가 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 제2 RF 신호 세기(V₂)보다 커지므로, RF 신호 세기 비(V_1,2)가 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 "1"보다 작아진다.

반면, 기준축(Saixs)과 회전축(Raxis)간의 각도(θ_R)가 "0°"보다 크면, 제2 루프 안테나(312)가 제1 루프 안테나(311) 보다 훨씬 많은 면적을 통해 RF 신호를 수신된다. 그러면 제1 RF 신호 세기(V₁)가 제2 RF 신호 세기(V₂)보다 커져, RF 신호 세기 비(V_1,2)는 "1"보다 커진다.

그리고 기준축(Saxis)과 회전축(Raxis)이 일치하여 기준축(Saxis)에 대한 회전축(Raxis)의 각도(θ_R)가 "0°" 이면, 제1 루프 안테나(311)와 제2 루프 안테나(312)가 동일한 면적을 통해 RF 신호를 수신하므로 제1 RF 신호 세기(V₁)와 제2 RF 신호 세기(V₂)가 동일해진다. 그 결과 제1 RF 신호 세기(V₁)와 제2 RF 신호 세기(V₂)가 동일해져, RF 신호 세기 비(V_1,2)는 "1"이 된다.

따라서 본 발명의 위치 및 방향 판단부(320)는 이와 같은 원리를 이용하여, RF 신호 세기 비(V_1,2)를 이용하여 무선 송신기(100), 즉 추적 대상의 위치 방향을 파악할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.

이와 같이 본 발명의 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치는 주변 환경의 영향을 거의 받지 않는 RF 신호의 신호 세기 변화 패턴을 분석하여 추적 대상의 위치 방향을 파악하므로, 주변 환경의 영향을 최소한으로 받으면서도 보다 간단하게 추적 대상이 위치되는 방향을 추적할 수 있다.

Claims

회전하면서 추적 대상에서 송출하는 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하는 안테나; 및

상기 안테나가 수신한 RF 신호의 세기를 계산하고, 상기 RF 신호의 세기가 최대치일 때에 상기 안테나의 정면에 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 위치 및 방향 판단부를 구비하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치.
제1 항에 있어서, 상기 안테나는

판 형태로 구현된 루프 안테나인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치.
제1 항에 있어서,

상기 위치 및 방향 판단부는 수학식에 따라 상기 RF 신호 세기(V)를 계산하는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치.

V ∝ CSB|sin(θx)|,

상기 C는 안테나의 상수, 상기 S는 안테나의 면적, 및 상기 B는 안테나에 수신된 RF 신호의 전속 밀도, 및 상기 θx는 안테나의 정면방향과 RF 신호의 전송방향간의 각도.
추적 대상에서 송출하는 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하며, 직각으로 결합된 두개의 안테나; 및

상기 두개의 안테나 각각을 통해 수신되는 RF 신호의 세기를 계산하고 비교하여, 동일한 경우에는 상기 두개의 안테나의 중심 방향에 상기 RF 신호를 송출하는 상기 추적 대상이 위치하다고 판단하고, 상이한 경우에는 상대적으로 큰 상기 RF 신호 세기를 계산한 안테나의 정면 방향 쪽에 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 위치 및 방향 판단부를 구비하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치.
제4항에 있어서, 상기 두개의 안테나 각각은

판 형태로 구현된 루프 안테나인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치.
제4항에 있어서, 상기 위치 및 방향 판단부는

하기 수학식1에 따라 상기 두개의 안테나 각각을 통해 수신되는 두개의 RF 신호의 세기를 계산한 후, 하기 수학식2에 따라 RF 신호 세기 비(V_1,2)를 계산하는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치.

[수학식1]

V₁ ∝ C₁S₁B₁|sin(θ_R-φ)|,

V₂ ∝ C₂S₂B₂|sin(90°-(θ_R-φ))|,

상기 C₁은 상기 제1 안테나의 상수, 상기 C₂는 상기 제2 안테나의 상수, S₁은 상기 제1 안테나의 면적, 상기 S₂는 상기 제2 안테나의 면적, 상기 B₁은 상기 제1 안테나에 수신된 RF 신호의 전속 밀도, 상기 B₂는 상기 제2 안테나에 수신된 RF 신호의 전속 밀도, 상기 θ_R은 기준축에 대한 회전축의 각도, 상기 φ은 상기 기준축에 대한 제1 안테나의 각도이며,

[수학식2]

V₁ _,2 =
제6항에 있어서,

상기 기준축은 상기 RF 신호의 전송방향에 직교되도록 설정되고,

상기 회전축은 상기 두개의 루프 안테나에 대해 동일 각도를 가지며 이격되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 장치.
제6항에 있어서, 상기 위치 및 방향 판단부는

하기 수학식에 따라 상기 RF 신호 세기 비(V_1,2)로부터 상기 기준축에 대한 제1 안테나의 각도(φ)를 계산하여, 상기 추적 대상의 위치를 판단하는 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 추적 대상의 위치 및 방향 추적 장치.

φ=tan^-1(V₁ _,2)-θ
안테나가 회전하면서 추적 대상에서 송출하는 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하는 단계;

상기 RF 신호의 세기를 계산하는 계산 단계; 및

상기 RF 신호 세기의 증감을 모니터링하고, 상기 RF 신호 세기가 최대치일 때에 상기 안테나의 정면에 상기 RF 신호를 송출하는 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 판단 단계를 구비하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법.
제9항에 있어서, 상기 계산 단계는

하기 수학식에 따라 상기 RF 신호 세기(V)를 계산하는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법.

V ∝ CSB|sin(θ)|,

상기 C는 안테나의 상수, 상기 S는 안테나의 면적, 및 상기 B는 안테나에 수신된 RF 신호의 전속 밀도, 및 상기 θ은 안테나의 정면방향과 RF 신호의 전송방향간의 각도.
제9항에 있어서, 상기 안테나는

판 형태로 구현된 루프 안테나인 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법.
직각으로 결합된 두개의 안테나 각각을 통해 추적 대상에서 송출하는 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하는 수신 단계;

상기 두개의 안테나 각각을 통해 수신되는 RF 신호의 세기를 계산하는 계산 단계; 및

상기 두개의 RF 신호 세기를 비교하여, 상기 두개의 RF 신호 세기가 동일한 경우에는 상기 두개의 안테나의 중심 방향에 상기 RF 신호를 송출하는 상기 추적 대상이 위치하다고 판단하고, 상이한 경우에는 상대적으로 큰 상기 RF 신호 세기를 계산한 안테나의 정면 방향 쪽에 상기 추적 대상이 위치한다고 판단하는 제1 판단 단계를 구비하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법.
제12항에 있어서, 상기 계산 단계는

하기 수학식에 따라 상기 두개의 RF 신호 세기(V₁,V₂) 각각을 계산하는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법.

V₁ ∝ C₁S₁B₁|sin(θ_R-φ)|,

V₂ ∝ C₂S₂B₂|sin(90°-(θ_R-φ))|,

상기 C₁은 상기 제1 안테나의 상수, 상기 C₂는 상기 제2 안테나의 상수, S₁은 상기 제1 안테나의 면적, 상기 S₂는 상기 제2 안테나의 면적, 상기 B₁은 상기 제1 안테나에 수신된 RF 신호의 전속 밀도, 상기 B₂는 상기 제2 안테나에 수신된 RF 신호의 전속 밀도, 상기 θ_R은 기준축에 대한 회전축의 각도, 상기 φ은 상기 기준축에 대한 제1 안테나의 각도.
제13항에 있어서,

상기 기준축은 상기 RF 신호의 전송방향에 직교되도록 설정되고,

상기 회전축은 상기 두개의 루프 안테나에 대해 동일 각도를 가지며 이격되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법.
제12항에 있어서, 상기 제1 판단 단계는

상기 두개의 RF 신호 세기 비(V₁ _,2)를 하기 수학식에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법.

V₁ _,2 =
제13항에 있어서,

하기 수학식에 따라 상기 두개의 RF 신호 세기 비(V₁ _,2)로부터 상기 기준축에 대한 제1 안테나의 각도(φ)를 계산하여, 상기 추적 대상의 위치를 판단하는 제2 판단 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 RF 신호를 이용한 위치 및 방향 추적 방법.

φ=tan^-1(V₁ _,2)-θ