KR20170125739A - 차량으로의 “핸즈프리” 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스를 측위하도록 극초단파를 사용하는 방법, 연관된 측위 디바이스 및 휴대용 디바이스 - Google Patents

차량으로의 “핸즈프리” 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스를 측위하도록 극초단파를 사용하는 방법, 연관된 측위 디바이스 및 휴대용 디바이스 Download PDF

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KR20170125739A
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라시드 벤부후트
실뱅 고뎃
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콘티넨탈 오토모티브 프랑스
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Abstract

본 발명은, 차량(V')에 설치되도록 의도된 측위 디바이스(D')에 의해, 차량(V')으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스(P')를 측위하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 휴대용 디바이스(P')는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스(D')와 통신하고, 본 발명은 측위 디바이스(D')에 의한 극초단파 신호의 각각의 송신에서:
Figure pat00048
휴대용 디바이스(P')로 향하여 의도된, 적어도 하나의 초음파 신호를 측위 디바이스(D')에 의해 동시에 송신하는 단계(E1),
Figure pat00049
휴대용 디바이스(P')에 의한 극초단파 신호의 수신의 제1 시간(t1)과 초음파 신호의 수신의 제2 시간(t2) 간 지연(Δt)을 측정하는 단계(E6),
Figure pat00050
그렇게 측정된 지연에 기반하여 휴대용 디바이스(P')와 측위 디바이스(D') 간 거리(d)를 결정하는 단계(E9)로 이루어진다.
본 발명은 또한 측위 디바이스(D') 및 대응하는 휴대용 디바이스(P')에 관한 것이다.

Description

차량으로의 “핸즈프리” 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스를 측위하도록 극초단파를 사용하는 방법, 연관된 측위 디바이스 및 휴대용 디바이스{METHOD USING ULTRA HIGH FREQUENCY WAVES FOR LOCATING A PORTABLE DEVICE GIVING “HANDS FREE” ACCESS TO A VEHICLE, ASSOCIATED LOCATING DEVICE AND PORTABLE DEVICE}
본 발명은 자동차로의 "핸즈프리" 액세스 또는 그 시동을 제공하는 휴대용 디바이스를 측위하도록 극초단파를 사용하는 방법은 물론, 또한 차량에 설치된 측위 디바이스 및 연관된 휴대용 디바이스에 관한 것이다.
본 발명은 더 구체적으로는 자동차로의 "핸즈프리" 액세스 및/또는 그 시동을 제공하는 시스템에 적용된다. 자동차로의 액세스를 위한 소위 "핸즈-프리" 시스템은 권한을 부여받은 사용자가 키를 사용하지 않고 그의 차량의 개구부를 잠금 및/또는 잠금해제하고 그리고/또는 차량을 시동시키는 것을 가능하게 한다. 이것을 행하기 위해, 차량은 사용자가 휴대한 배지 또는 리모컨과 같은 휴대용 디바이스의 식별을 진행하고 그리고 배지 또는 리모컨이 차량 주위의 미리 결정된 구역에 놓여 있고 그 차량에 속하는 것으로 식별되면, 그때 차량은, 사용자가 키를 사용해야 할 필요 없이, 사용자의 의도에 따라 자동으로 그 개구부를 잠금/잠금해제하거나 시동시킨다.
이러한 "핸즈프리" 액세스 시스템은 당업자에게 알려져 있다. 그것은 일반적으로는 차량에 설치된 전자 제어 유닛, 차량 상에 놓여 있는 하나 이상의 라디오주파수(RF) 안테나, 및 사용자가 휴대한 RF 안테나를 포함하는 식별 배지 또는 리모컨으로 이루어져 있다.
전자 제어 유닛과 RF 안테나의 중개에 의해 차량과 휴대용 디바이스 간 식별자 교환은 차량에 의한 휴대용 디바이스의 식별 및 차량에 의한 시동 또는 개구부의 잠금 또는 잠금해제의 트리거링을 가능하게 한다.
식별자는 배지 또는 리모컨 이외의 휴대용 디바이스에 포함되어 있을 수 있다, 예컨대, 그것은 모바일 전화기 또는 영어로 "smartphone"(불어로
Figure pat00001
), 또는 사용자가 착용한 시계에 포함되어 있을 수 있다.
식별자 교환은 일반적으로는 라디오주파수(RF) 파를 통하여 그리고 저주파(또는 LF, 영어로 "Low frequency"를 의미함) 파에 의해 수행된다. 차량은 우선, LF 안테나의 중개에 의해, LF 질의 신호를 송신하고 그리고 휴대용 디바이스는, 그것이 상기 신호의 수신 구역(즉, 차량 주위의 미리 결정된 구역)에 놓여 있으면, 그 식별자를 포함하고 있는 RF 프레즌스 메시지를 차량에 반환한다.
차량 주위의 휴대용 디바이스의 정확한 측위는 (안테나 및 전자 제어 유닛을 통하여) 휴대용 디바이스에 의해 수신된, 차량으로부터 유래하는, LF 신호의 강도의 측정, 더 공통적으로는 소위 RSSI(영어로 "Received Signal Strength Indication", 또는 안테나에 의해 수신된 신호의 수신 전력의 측정치) 측정에 의해 수행된다. 휴대용 디바이스에 의해 수신된, 각각의 LF 안테나로부터 유래하는, 신호의 강도의 측정치는 차량에 설치된 측위 디바이스에 의해 수신 및 분석되어, 그리하여 상기 LF 안테나에 대한, 즉, 차량에 대한 휴대용 디바이스의 위치를 결정한다.
측위 디바이스(D)는 일반적으로는 전자 제어 유닛(10) 및 3개 내지 4개의 안테나(A1, A2, A3, A4)를 포함하고 그리고 도 1에서 도시되어 있다.
도 1은 차량(V) 주위의 휴대용 디바이스(P)의 3개의 측위 구역, 차량의 객실의 실내를 커버하는 제1 구역(Z1), 제1 구역(Z1) 및 외부에 있는 그러나 차량에 가까운 구역을 커버하는 제2 구역(Z2), 및 제1 및 제2 구역(Z1, Z2) 및 차량(V) 주위의 확대된 외부 구역을 커버하는 제3 구역(Z3)을 도시하고 있다.
상기 측위 구역(Z1, Z2, Z3)에서의, 차량에 의해 식별된 휴대용 디바이스(P)의 측위에 따라, 상기 측위 구역에 특정한 특정 조치가 자동으로 수행된다: 차량 시동, 잠금해제/잠금 또는 객실 조명의 사전 점등(영어로 소위 "welcome lighting"라고도 함).
RSSI 측정은 개구부의 잠금/잠금해제는 물론, 휴대용 디바이스(P)가 차량(V)의 실내에서 검출될 때, 차량(V)의 시동도 가능하게 하기 위해 측위 구역에 있는, 즉, 차량(V) 주위에 그리고 그 내부에 있는 휴대용 디바이스(P)를 정확하게 측위하는 것을 가능하게 한다.
휴대용 디바이스가 모바일 전화기인 경우에, (예컨대, ISM 대역에 있는) RF 및 (예컨대, 125 kHz에 있는) LF에서 차량과의 통신은 항상 가능하지는 않은데, 대부분의 모바일 전화기는, RF용 315 MHz 및 433.92　MHz 및 LF용 125 kHz의 주파수와 같은, 차량과의 통신 동안 사용되는 것들과 주파수가 호환가능한 RF 또는 LF 통신 수단을 가지고 있지 않기 때문이다.
다른 한편, 지금으로서는, 모바일 전화기는 Bluetooth® 또는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 표준, 즉, 2400 MHz 내지 2480 MHz의 극초단파(UHF)에서의 통신을 가지고 있다. 이러한 통신 표준은 범용이라는 이점을 가지고 그래서 각각의 국가에 특정한 승인을 필요로 하지 않는데(국제 "BLE" 인증만), 현재의 RF 및 LF 통신 표준에 대해서는 그 동작 주파수가 국가에 따라 다른 것이 사실이다.
그래서, "핸즈프리" 차량 액세스 및/또는 시동 시스템을 그것이 더 이상 라디오주파수 및 저주파(RF, LF) 파의 중개에 의해서만이 아니라 Bluetooth® 통신 표준을 구비한 모바일과도 동작할 수 있도록 적응시키는 것이 필요로 되고 있다.　
Bluetooth® 통신 표준의 이점은 그것이 차량 주위의 약 250m의 긴 통신 범위를 가능하게 한다는 것이다. 그렇지만, 그것은 더 짧은 거리에서 휴대용 디바이스의 프레즌스를 정확하게 검출하는 것을 가능하게 하지 않는다. 예컨대, 휴대용 디바이스(P)가 차량(V)으로부터 약 10 센티미터에 있고 사용자가 그의 차량을 잠금해제하기를 바랄 때, RF 및 LF 파에 의한 교환으로 동작하는, 종래 기술의 통신 디바이스로 가능하였던 휴대용 디바이스의 정확한 측위는 Bluetooth®에 의해서는 더 이상 가능하지 않다. 실제로, 블루투스 신호의 RSSI 측정은 매우 부정확하고 환경(잡음, 간섭)의 함수로서 엄청나게 달라지고 그리고 위치가 정해지는 휴대용 디바이스가 차량으로부터 5m에 있는지, 10m에 있는지, 40m에 있는지, 또는 그 이상에 있는지 아는 것은 가능하지 않다.
그래서, Bluetooth® 통신을 사용함으로써 차량을 시동시키는 것이 더 이상 가능하지 않은데, 시동은 휴대용 디바이스가 차량의 내부에 그리고 차량의 UHF 안테나로부터 수 센티미터에 있을 때만 권한이 부여되어야 하기 때문이다. Bluetooth®의 RSSI의 큰 변동을 고려해 볼 때, UHF 안테나로부터 수 센티미터에서 상기 휴대용 디바이스의 검출은 가능하지 않다.
지금은, Bluetooth® 통신은, 외부 간섭에, 예컨대, WifiTM 통신(무선 통신)으로부터 유래하는 간섭에 가능한 덜 민감하기 위해, 그것이 수 개의 다른 주파수 채널(소위 "멀티-채널" 통신이라고도 함) 상에서, 일반적으로는 3개의 채널 상에서, 순차적으로 수행되므로, 간섭에 대해 최적화되는 통신 프로토콜이다.
Bluetooth® 통신은 실제로 3개의 별개의 주파수 채널 상에서, 예컨대, 2.402 GHz, 그 후　2.426　GHz, 그리고 마지막으로 2.480 GHz 상에서 데이터의 연속하는 송신으로 이루어진다. 송신 채널을 증대함으로써, 동시에 3개의 주파수 상에서의 간섭의 확률은 낮고, 그래서 휴대용 디바이스와의 통신이 적어도 하나의 주파수 상에서 보장된다. 그렇지만, 상기 휴대용 디바이스의 정확한 측위는 여전히 불가능하다.
본 발명은 휴대용 디바이스의 극초단파 측위를 위한 디바이스를 제안하여 이들 단점을 극복하는 것을 가능하게 한다.
이러한 경우에, 본 발명은 자동차로의 "핸즈프리" 액세스 및/또는 그 시동을 제공하기 위해 휴대용 디바이스를 측위하도록 극초단파를 사용하는 방법을 제안하여, 예컨대, 문의 자동 잠금해제/잠금 및 차량의 시동과 같은 적합한 조치를 개시할 수 있기 위해, 차량의 내부 및 외부에서의 휴대용 디바이스를 정확하게 측위하는 것을 가능하게 한다.　
본 발명은 차량에 설치되도록 의도된 측위 디바이스에 의해 차량으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하도록 휴대용 디바이스를 측위하기 위한 방법을 제안하며, 상기 휴대용 디바이스는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스와 통신하고, 상기 방법은 그것이 측위 디바이스에 의한 극초단파 신호의 모든 송신마다:
Figure pat00002
휴대용 디바이스로 향하여 의도된 적어도 하나의 초음파 신호를 측위 디바이스에 의해 동시에 송신하는 단계,
Figure pat00003
휴대용 디바이스에 의한 극초단파 신호의 수신의 제1 시간과 초음파 신호의 수신의 제2 시간 간 지연을 측정하는 단계,
Figure pat00004
그렇게 측정된 지연에 기반하여 휴대용 디바이스와 측위 디바이스 간 거리를 결정하는 단계로 이루어진다는 점에서 현저하다.
측위 방법은, 측위 디바이스에 의한 극초단파 신호의 각각의 송신에서,
Figure pat00005
휴대용 디바이스로 향하여 의도된, 3개의 별개의 소스로부터 유래하는, 적어도 3개의 연속하는 초음파 신호를 측위 디바이스에 의해 동시에 송신하는 단계,
Figure pat00006
휴대용 디바이스에 의한 극초단파 신호의 수신의 각각의 제1 시간과 송신된 각각의 초음파 신호에 대한 수신의 각각의 제2 시간 간 지연을 측정하는 단계,
Figure pat00007
그렇게 측정된 지연에 기반하여 휴대용 디바이스와 측위 디바이스 간 위치를 결정하는 단계로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한 차량에 설치되도록 의도된, 상기 차량으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스의 측위를 위한 디바이스에 관한 것으로서, 상기 휴대용 디바이스는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스와 통신하고, 상기 측위 디바이스는:
Figure pat00008
휴대용 디바이스로 향하여 의도된 적어도 하나의 초음파 신호를 송신하는 수단,
Figure pat00009
휴대용 디바이스에 의한 극초단파 신호의 수신의 제1 시간과 초음파 신호의 수신의 제2 시간 간 지연을 수신하는 수단,
Figure pat00010
그렇게 수신된 지연에 기반하여 휴대용 디바이스와 측위 디바이스 간 거리를 컴퓨팅하는 수단을 포함한다.
본 발명은 또한, 측위 디바이스에 의해 측위되도록 의도된, 차량으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스에 관한 것으로서, 상기 휴대용 디바이스는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스와 통신하고, 상기 휴대용 디바이스는:
Figure pat00011
초음파 신호를 수신하는 수단,
Figure pat00012
극초단파 신호의 수신의 제1 시간과 초음파 신호의 수신의 제2 시간 간 지연을 측정하는 수단,
Figure pat00013
그렇게 측정된 지연을 측위 디바이스에 송신하는 수단을 포함한다.
본 발명의 제2 실시형태에서, 측위 디바이스는:
Figure pat00014
적어도 하나의 초음파 신호를 휴대용 디바이스에 송신하는 수단,
Figure pat00015
휴대용 디바이스로부터 유래하는 휴대용 디바이스와 측위 디바이스 간 거리를 수신하는 수단을 포함한다.
이러한 제2 실시형태에서, 차량으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스는:
Figure pat00016
초음파 신호를 수신하는 수단,
Figure pat00017
휴대용 디바이스에 의한 극초단파 신호의 수신의 제1 시간과 초음파 신호의 수신의 제2 시간 간 지연을 측정하는 수단,
Figure pat00018
그렇게 컴퓨팅된 지연에 기반하여 휴대용 디바이스와 측위 디바이스 간 거리를 컴퓨팅하는 수단,
Figure pat00019
상기 거리를 측위 디바이스에 송신하는 수단을 더 포함한다.
본 발명은 또한, 제1 또는 제2 실시형태에 대해, 위에서 열거된 특성에 따른 측위 디바이스 및 휴대용 디바이스를 포함하는 어느 "핸즈프리" 액세스 시스템에라도 적용된다.
마지막으로, 본 발명은 위에서 열거된 특성 중 하나에 따른 측위 디바이스를 포함하는 어느 자동차에라도 관한 것이다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 이하의 설명을 읽을 때 그리고 첨부 도면을 검토할 때 분명하게 될 것이다:
- 도 1은, 종래 기술의, 자동차(V)에 구비된 측위 디바이스(D)의 도해 표현도;
- 도 2는 본 발명에 따른 측위 방법을 도시하는 순서도;
- 도 3은 본 발명에 따른 측위 디바이스(D')의 도해 표현도;
- 도 4은 본 발명에 따른 휴대용 디바이스(P')의 도해 표현도; 및
- 도 5는 본 발명에 따른 핸즈프리 액세스 시스템(100)의 도면.
도 1은 종래 기술에 따라 차량(V)으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스(P)의 측위 디바이스(D)를 구비한 자동차(V)를 도시하고 있다.
종래 기술의 측위 디바이스(D)는 제어 유닛(10)에 접속된 4개의 라디오주파수 안테나(A1, A2, A3, A4)를 포함한다.
종래 기술의 휴대용 디바이스(P)는 측위 디바이스(D)와 통신하기 위해 라디오주파수 RF, LF 파를 송신/수신하는 수단, 이 경우에서는, 안테나(A5)(도 1 참조)를 포함한다.
위에서 설명된 바와 같이, 휴대용 디바이스(P)가 측위 디바이스(D)로부터 수신하는 라디오주파수 신호의 강도의 측정(RSSI 측정)에만 기반하는, 종래 기술의 휴대용 디바이스(P)의 측위를 위한 방법은 측위 디바이스(D)와 휴대용 디바이스(P)가 극초단파에 의해, 특히 Bluetooth®에 의해 통신할 때 더 이상 적용가능하지 않다.
실제로, 종래 기술의 휴대용 디바이스(P)의 위치를 결정하기 위한 방법은 휴대용 디바이스(P)의 위치를 정확하게 결정하는 것을 가능하게 하지 않는데, Bluetooth®에서의 RSSI 측정은 전자기파에 의해 간섭을 받게 된다.
본 발명은 극초단파 파 또는 신호에 의해 통신하고 그리고 측위 디바이스(D')에 대한 휴대용 디바이스(P')의 정확한 측위를 가능하게 하는 측위 디바이스(D')(도 3 참조)는 물론 또한 휴대용 디바이스(P')(도 4 참조)를 제안한다.
본 발명에 따라, 도 3에 도시된 측위 디바이스(D')는 적어도 하나의 극초단파 통신 안테나(A1')는 물론, 연관된 극초단파 송신/수신 회로(30)도 포함한다.
도 3에 도시된 예에서는, 극초단파 송신/수신 회로(30)에 접속된 4개의 통신 안테나(A1', A2', A3', A4')가 도시되어 있다.
측위 디바이스(D')(도 3 참조)는:
Figure pat00020
초음파 안테나(A) 및 연관된 초음파 송신/수신 회로(20) 형태의, 적어도 하나의 초음파 신호를 휴대용 디바이스(P')에 송신하는 수단(M3),
Figure pat00021
초음파 신호의 주행 시간을 수신하는 수단(M2),
Figure pat00022
초음파 신호의 주행 시간에 기반하여 측위 디바이스(D')와 휴대용 디바이스(P') 간 거리를 컴퓨팅하는 수단(M1)을 더 포함한다.
초음파 신호를 송신하는 수단(M3)은, 리버싱 레이더, 카 라디오, 혼과 같은, 차량 상에 설치된 오디오 수단으로 이루어질 수 있다.
주행 시간을 수신하는 수단(M2)은, 예컨대, 극초단파 수신 수단(M2)이고 그리고 적어도 하나의 극초단파 통신 안테나(A1')는 물론, 연관된 극초단파 송신/수신 회로(30)에도 접속되어 있다.
컴퓨팅하는 수단(M1)은 소프트웨어 수단으로 이루어진다.
도 4에 도시된 휴대용 디바이스(P')에 관하여, 이것은, 극초단파 안테나(A5') 및 연관된 극초단파 송신/수신 회로(30') 형태의, 극초단파 신호를 수신하는 수단을 포함한다.
휴대용 디바이스(P')(도 4 참조)는:
Figure pat00023
안테나(A') 및 연관된 초음파 송신/수신 회로(20') 형태의, 초음파 신호를 수신하는 수단(M6),
Figure pat00024
소위 초음파 신호의 "주행 시간"이라는, 초음파 신호의 수신과 극초단파 신호의 수신 간 지연을 측정하는 수단(M4),
Figure pat00025
상기 "주행 시간"을 측위 디바이스(D')에 송신하는 수단(M5),
Figure pat00026
전자 클록 유형의 타임스탬프 디바이스를 더 포함한다.
초음파 신호를 수신하는 수단(M6)은, 예컨대, 휴대용 디바이스(P')에 집적된 마이크로폰 및 그 연관된 전자 제어 회로일 수 있다.
주행 시간을 측정하는 수단(M4)은 초음파 신호의 수신과 극초단파 신호의 수신 간 지연(Δt)을 컴퓨팅하는 소프트웨어 수단이다. 각각의 신호(초음파 및 극초단파)의 수신은 휴대용 디바이스(P')의 집적 회로에 포함된 전자 클록에 의해 타임스탬핑되고 그리하여 2개의 신호의 수신 간 지연(Δt)이 컴퓨팅될 수 있다.
주행 시간을 송신하는 수단(M5)은, 예컨대, 극초단파 안테나(A5')에 접속된 극초단파 송신 수단(M5)으로 이루어진다.
도 5는 본 발명에 따라 휴대용 디바이스(P') 및 차량(V')에 설치된 측위 디바이스(D')에 의해 이루어진 측위 시스템(100)을 도시하고 있다.
(도 3 및 도 4에서는 도시되지 않은) 본 발명의 대안의 실시형태에서, 측위 디바이스(D')는, 초음파 신호의 주행 시간을 수신하는 수단(M2) 대신에, 휴대용 디바이스(P')에 의해 보내진 휴대용 디바이스(P')와 측위 디바이스(D') 간 거리(d)를 수신하는 수단을 포함한다.
본 발명의 이러한 실시형태에서, 휴대용 디바이스(P')는, 주행 시간에 기반하여, 거리(d)를 컴퓨팅하는 수단(도시되지 않음)을 포함하고, 그리고, 상기 주행 시간을 측위 디바이스(D')에 송신하는 수단(M5) 대신에, 상기 거리(d)를 측위 디바이스(D')에 송신하는 수단(도시되지 않음)을 포함한다.
도 2에 도시된 측위 방법이 이제 설명될 것이다.
제1 단계(E1) 동안, 측위 디바이스(10')는 휴대용 디바이스(P')에 극초단파 신호를 송신한다.
이러한 송신은 주기적으로 수행될 수 있으며, 그 목적은 V' 주위의 휴대용 디바이스(P')의 프레즌스를 검출하는 것이다. 실제로, 휴대용 디바이스(P')가 극초단파 신호의 수신 구역에 있으면, 그것은 그 차례에서 측위 디바이스(D')에 극초단파 프레즌스 신호를 송신함으로써 응답한다.
본 발명은 더욱, 이러한 극초단파 송신과 동시에, 측위 디바이스(D')가 또한 초음파 신호를 휴대용 디바이스(P')에 송신하는 것(단계(E1))을 제안한다.
그래서 초음파 주파수 대역에 놓여 있는 주파수를 갖는 이러한 초음파 신호는 차량(V)에 설치된 라디오, 혼 또는 어느 음향 디바이스에 의해서라도 송신될 수 있다.
제2 단계(E2)에서, 극초단파 신호가 휴대용 디바이스(P')에 의해 수신되었으면, 그때 상기 휴대용 디바이스(P')는 상기 신호의 수신의 제1 시간(t1)을 저장하거나, 또는, 환언하면, 휴대용 디바이스(P')는, 그 내부 클록의 덕분에, 극초단파 신호의 수신의 시간을 타임스탬핑한다(단계(E3)).
극초단파 신호가 휴대용 디바이스(P')에 의해 수신되지 않으면, 측위 방법은 제1 단계(E1)로 되돌아간다.
극초단파와 초음파의 전파 속도 간 차이를 고려해볼 때, (휴대용 디바이스(P')가 상기 파의 수신 구역에 있으면) 휴대용 디바이스(P')에 의해 극초단파 신호가 연대순으로 먼저 수신되고 그리고 그 후 나중에 도착하고 휴대용 디바이스(P')에 의해 연속하여 수신되는 초음파 신호가 뒤따른다.
초음파 신호가 휴대용 디바이스(P')에 의해 수신되면(단계(E4)), 그때 휴대용 디바이스(P')는 유사하게 상기 신호의 수신의 제2 시간(t2)을 저장한다(단계(E5)). 환언하면, 휴대용 디바이스(P')는, 그 내부 클록 덕분에, 초음파 신호의 수신의 시간을 타임스탬핑한다(단계(E5)).
초음파 신호가 휴대용 디바이스(P')에 의해 수신되지 않으면, 측위 방법은 제1 단계(E1)로 되돌아간다.
그 후, 휴대용 디바이스(P')는 초음파 신호의 수신의 제2 시간(t2)과 극초단파 신호의 수신의 제1 시간(t1) 간 지연, 소위 초음파 신호의 "주행 시간"을 컴퓨팅한다(단계(E6)), 즉:
Figure pat00027
그 후, 휴대용 디바이스(P')는 이러한 주행 시간(Δt)을 측위 디바이스(D')에 보낸다(단계(E7)).
측위 디바이스(10')가 상기 주행 시간(Δt)을 수신하면(단계(E8)), 그때, 그것은 다음의 공식에 의해, 그것으로부터 휴대용 디바이스(P')와 측위 디바이스(D') 간 거리(d)를 추론한다:
Figure pat00028
여기서:
d는 휴대용 디바이스(P')와 측위 디바이스(D') 간 거리이고,
Δt는 초음파의 주행 시간이고,
v는 음속(340 m/s)이다.
측위 디바이스(D')가 상기 주행 시간(Δt)을 수신하지 않으면, 측위 방법은 단계(E1)에서 재시작한다.
본 발명은 사려 깊게도 극초단파의 전파 속도가 초음파의 전파 속도보다 훨씬 더 높다는 사실을 사용한다.
실제로, 극초단파, 예컨대, Bluetooth®의 전파 속도는
Figure pat00029
과 같은 반면, 초음파의 전파 속도(v)는
Figure pat00030
과 같다.
그래서, 측위 디바이스(D')로부터 휴대용 디바이스(P')까지 극초단파 신호의 주행 시간은 초음파 신호의 주행 시간보다 훨씬 더 짧고, 그리고 본 발명에 따른 측위 방법은 측위 디바이스(D')로부터 휴대용 디바이스(P')까지 초음파 신호의 주행 시간에 비해 극초단파 신호의 이러한 주행 시간을 무시할 것을 제안한다. 극초단파 신호의 주행 시간을 무시함으로써, 휴대용 디바이스(P')에서 어떠한 것도 필요함이 없이 측위 디바이스(D')와 휴대용 디바이스(P') 간 동기화가 달성된다.
그래서, 본 발명에 따른 측위 방법은 극초단파 신호가 측위 디바이스(D')에 의해 송신되는 시간에 그것이 휴대용 디바이스(P')에 의해 수신된다는 가정에 기반한다.
초음파 신호가 극초단파 신호와 동시에 송신되므로, 극초단파 신호의 타임스탬핑된 수신은 측위 디바이스(D')에 의한 초음파 신호의 송신의 시작으로서 휴대용 디바이스(P')에 의해 고려된다.
초음파 신호의 수신의 제2 시간(t2)과 극초단파 신호의 수신의 제1 시간(t1) 간 차이, 소위 "주행 시간", 즉,　
Figure pat00031
를 컴퓨팅함으로써, 이것은 사려 깊게도, 본 발명에 따라, 측위 디바이스(D')와 휴대용 디바이스(P') 간 초음파 신호의 주행 시간을 컴퓨팅하는 것과 등가이다. 그 후, 2개의 디바이스 간 떨어진 거리(d)는 공식에 따라 컴퓨팅될 수 있다
Figure pat00032
여기서:
d는 휴대용 디바이스(P')와 측위 디바이스(D') 간 거리이고,
Δt는 초음파의 주행 시간이고,
v는 음속(340 m/s)이다.
그래서, 초음파 신호의 주행 시간의 지속시간은 휴대용 디바이스(P')로부터 측위 디바이스(D')의 떨어진 거리(d)를 결정하는 것을 가능하게 한다.
대안의 실시형태에서, 휴대용 디바이스(P')는 위에서 주어진 등식에 따라 측정된 주행 시간으로부터 컴퓨팅된 거리(d)를 측위 디바이스(D')에 직접 반환한다.
제2 실시형태에서는, 거리(d)뿐만 아니라 더 정확하게 차량(V')에 대한 휴대용 디바이스(P')의 위치를 결정하는 것도 가능하다.
이러한 목적으로, 측위 디바이스(D')는, 공간적으로 떨어져 있는, 적어도 3개의 초음파 신호 송신 수단을 포함한다. 환언하면, 초음파 신호의 송신 수단은 차량(V') 상의 다른 곳에 놓여 있는 3개의 다른 신호 소스로 이루어진다.
3개의 송신 수단은 각각 그들 차례에서 순차적으로, 송신하는 수단(M2)에 의한 3개의 극초단파 신호의 송신과 동시에, 초음파 신호를 송신한다. 휴대용 디바이스(P')는 3개의 극초단파 신호 및 그 후 3개의 초음파 신호를 연속하여 수신한다. 각각의 극초단파 신호의 수신의 제1 시간과 각각의 대응하는 초음파 신호의 수신의 제2 시간 간 주행 시간을 컴퓨팅함으로써, 삼각측량에 의해, 차량(V')에 대한 휴대용 디바이스(P')의 측방 및 길이방향 위치를 정확하게 결정하는 것이 가능하다.
그래서, 본 발명은 사려 깊게도, Bluetooth®에 의해 통신하여 휴대용 디바이스(P')의 차량(V) 주위 위치를 정확하게 결정하는 것을, 기존 수단(휴대용 디바이스(P')에 집적된 마이크로폰, 차량(V')에 설치된 음향 수단)의 사용에 의해, 가능하게 한다.

Claims (8)

  1. 차량(V')에 설치되도록 의도된 측위 디바이스(D')에 의해 차량(V')으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하도록 휴대용 디바이스(P')를 측위하기 위한 방법으로서, 상기 휴대용 디바이스(P')는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스(D')와 통신하고, 상기 방법은 상기 측위 디바이스(D')에 의한 극초단파 신호의 모든 송신마다
    Figure pat00033
    상기 휴대용 디바이스(P')로 향하여 의도된, 3개의 별개의 소스로부터 유래하는, 적어도 3개의 연속하는 초음파 신호를 상기 측위 디바이스(D')에 의해 동시에 송신하는 단계,
    Figure pat00034
    상기 휴대용 디바이스(P')에 의한 상기 극초단파 신호의 수신의 각각의 제1 시간(t1)과 송신된 각각의 초음파 신호에 대한 수신의 각각의 제2 시간(t2) 간 지연(Δt)을 측정하는 단계, 및
    Figure pat00035
    측정된 상기 지연에 기반하여 상기 휴대용 디바이스(P')와 상기 측위 디바이스(D') 간 위치를 결정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 휴대용 디바이스를 측위하기 위한 방법.
  2. 차량(V')에 설치되도록 의도된, 상기 차량(V')으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스의 측위 디바이스(D')로서, 상기 휴대용 디바이스(P')는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스(D')와 통신하고, 상기 측위 디바이스(D')는
    Figure pat00036
    상기 휴대용 디바이스(P')로 향하여 의도된 3개의 극초단파 신호의 송신과 동시에 3개의 초음파 신호를 순차적으로 송신하는 수단(M3),
    Figure pat00037
    상기 휴대용 디바이스(P')에 의한 각각의 극초단파 신호의 수신의 제1 시간(t1)과 각각의 초음파 신호의 수신의 제2 시간(t2) 간 지연(Δt)을 수신하는 수단(M2), 및
    Figure pat00038
    수신된 상기 지연(Δt)에 기반하여 상기 휴대용 디바이스(P')와 상기 측위 디바이스(D') 간 거리(d)를 컴퓨팅하는 수단(M1)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 디바이스의 측위 디바이스.
  3. 측위 디바이스(D')에 의해 측위되도록 의도된, 차량으로의 "핸즈프리" 액세스를 위한 휴대용 디바이스(P')로서, 상기 휴대용 디바이스(P')는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스(D')와 통신하고, 상기 휴대용 디바이스(P')는,
    Figure pat00039
    3개의 초음파 신호를 수신하는 수단(M6),
    Figure pat00040
    각각의 극초단파 신호의 수신의 제1 시간(t1)과 각각의 초음파 신호의 수신의 제2 시간(t2) 간 지연(Δt)을 측정하는 수단(M4), 및
    Figure pat00041
    측정된 상기 지연(Δt)을 상기 측위 디바이스(D')에 송신하는 수단(M5)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 디바이스.
  4. 차량(V')에 설치되도록 의도된, 상기 차량(V')으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스의 측위 디바이스(D')로서, 상기 휴대용 디바이스(P')는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스(D')와 통신하고, 상기 측위 디바이스(D')는,
    Figure pat00042
    상기 휴대용 디바이스로 향하여 의도된 3개의 극초단파 신호의 송신과 동시에 3개의 초음파 신호를 순차적으로 송신하는 수단(M3), 및
    Figure pat00043
    상기 휴대용 디바이스(P')로부터 유래하는 상기 휴대용 디바이스(P')와 상기 측위 디바이스(D') 간 거리(d)를 수신하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 디바이스의 측위 디바이스.
  5. 측위 디바이스(D')에 의해 측위되도록 의도된, 차량으로의 "핸즈프리" 액세스를 제공하는 휴대용 디바이스(P')로서, 상기 휴대용 디바이스(P')는 극초단파에 의해 상기 측위 디바이스(D')와 통신하고, 상기 휴대용 디바이스(P')는,
    Figure pat00044
    3개의 초음파 신호를 수신하는 수단(M6),
    Figure pat00045
    상기 휴대용 디바이스(P')에 의한 각각의 극초단파 신호의 수신의 제1 시간(t1)과 각각의 초음파 신호의 수신의 제2 시간(t2) 간 지연(Δt)을 측정하는 수단(M4),
    Figure pat00046
    컴퓨팅된 상기 지연(Δt)에 기반하여 상기 휴대용 디바이스(P')와 상기 측위 디바이스(D') 간 거리(d)를 컴퓨팅하는 수단, 및
    Figure pat00047
    상기 거리(d)를 상기 측위 디바이스(D')에 송신하는 수단(M5)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 디바이스.
  6. 제2항에 따른 측위 디바이스(D') 및 제3항에 따른 휴대용 디바이스(P')를 포함하는 "핸즈프리" 액세스 시스템(100).
  7. 제4항에 따른 측위 디바이스(D') 및 제5항에 따른 휴대용 디바이스(P')를 포함하는 "핸즈프리" 액세스 시스템.
  8. 제2항 또는 제4항에 따른 측위 디바이스(D')를 포함하는 자동차(V').
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