KR20180055990A - Method and Apparatus for controlling location measurement - Google Patents

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이찬길
양희권
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    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Abstract

The present invention relates to an apparatus for controlling position measurement for receiving a wireless signal generated from a tag to measure a tag position, and a method thereof. More particularly, the present invention relates to a reference clock synchronization method using high-speed communications in a high precise positioning system using a time difference of arrival (TDoA) method, and to a positioning technology using the same. According to one embodiment of the present invention, the apparatus for controlling position measurement comprises: a reference clock generating unit for generating a reference clock; a transmission/reception channel unit for transmitting a transmission packet including the reference clock and control information for controlling one or more readers, and receiving a reception packet including at least one of state information on each of the readers and time stamp information for each tag; a compensation value calculating unit for calculating a clock delay compensation value for compensating for a time delay at which the reference clock is received at each of the readers; and a position measuring unit for acquiring position information on the tag using the clock delay compensation value and the reception packet.

Description

위치 측정 제어 방법 및 장치{Method and Apparatus for controlling location measurement}Field of the Invention [0001]

본 발명은 태그로부터 발생되는 무선신호를 수신하여 태그 위치를 측정하는 위치 측정 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, TDoA(Time Difference of Arrival) 방식의 고정밀 측위 시스템에서 고속 통신을 이용한 기준 클럭 동기 방법과 이를 이용한 측위 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a position measurement control apparatus and method for measuring a tag position by receiving a radio signal generated from a tag. More particularly, the present invention relates to a reference clock synchronization method using a high-speed communication in a high-precision positioning system of TDoA (Time Difference of Arrival) and a positioning technique using the same.

개인용 무선 기기의 증가와 위치 정보를 이용한 서비스 증가 추세에 따라서 디바이스의 위치를 정확하게 측정하는 필요성이 높아지고 있다. 이를 위해서 GPS를 이용한 측위 또는 무선신호를 이용한 측위 등 다양한 방식의 측위 기술이 사용되고 있다. 다만, GPS와 같은 위성 신호를 이용한 측위 기술은 위성신호가 정상적으로 수신되지 못하는 실내 환경 또는 지하, 터널과 같은 제한된 환경에서는 그 정확성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다. As the number of personal wireless devices increases and the number of services using location information increases, the necessity of accurately measuring the position of the device is increasing. Various positioning techniques such as GPS positioning or wireless signal positioning are used for this purpose. However, positioning techniques using satellite signals such as GPS have a problem in that accuracy is significantly lowered in an indoor environment where satellite signals are not normally received, or in a limited environment such as underground or tunnel.

또한, 무선신호를 이용한 측위 방식은 무선신호의 수신 시각 차이를 이용하는 TDoA 방식이 널리 사용되고 있다. TDoA 방식은 디바이스가 신호를 전송하고, 이를 복수의 리더기가 수신하여 다면 측량을 수행함으로써 위치를 예측하는 UTDoA 방식과 특정 기지국이 디바이스로 신호를 전송하고, 기지국 신호가 단말에 도착할 때까지의 지연시각을 토대로 단말의 위치를 예측하는 OTDoA 방식 등이 사용되고 있다. Also, a TDoA method using a reception time difference of a radio signal is widely used as a positioning method using a radio signal. In the TDoA scheme, a device transmits a signal, a plurality of readers receive the UTDoA scheme for estimating a position by performing a multi-sided survey, a specific base station transmits a signal to the device, and a delay time until a base station signal arrives at the terminal And an OTDoA method for predicting the position of a terminal based on the received signal.

한편, 복수의 리더기가 디바이스가 전송하는 신호를 수신하여 디바이스의 위치를 추정하는 방식에서 복수의 리더기는 타임 스탬프 정보를 생성하기 위한 기준 클럭의 주파수와 시각 오프셋 등이 동일하게 설정되어 있어야 한다. 특히, 고정밀 측위를 위해서는 기준 클럭의 동기화가 매우 중요하다. 이를 위해서 종래에는 각 리더기의 기준 클럭 동기를 맞추기 위한 기준 클럭 공급라인과 타임 스탬프 정보를 수신하기 위한 데이터 통신용 라인을 별도로 구성하였다. 또한, 넓은 환경에 배치되는 리더기까지 기준 클럭을 공급하기 위한 공급라인이 유선으로 전개되는 경우에 유선 케이블의 길이 및 전개 경로에 따라서 동일한 위치의 리더기 간에도 기준 클럭의 오프셋이 달라지는 문제점이 있었다. On the other hand, in a system in which a plurality of readers receive a signal transmitted by a device and estimate a position of a device, a plurality of readers must have the same frequency and a time offset as a reference clock for generating time stamp information. In particular, synchronization of the reference clock is very important for high precision positioning. To this end, conventionally, a reference clock supply line for synchronizing the reference clock of each reader and a data communication line for receiving time stamp information are separately configured. In addition, when a supply line for supplying a reference clock to a reader arranged in a wide environment is developed into a wire, there is a problem that the offset of the reference clock varies between readers at the same position depending on the length and development path of the cable.

이를 해결하기 위해서, 공급라인의 유선 길이를 미리 확인하고, 유선 길이에 따른 시각 오프셋 값을 확인하여 설정하고 있으나, 공급 라인은 노후화 등의 이유로 교체가 잦게 발생되며, 동일한 위치의 리더기라도 공급 라인의 배치 경로가 바뀌는 경우에 변경된 시각 오프셋 값을 재차 확인하여 설정하는 어려움이 발생되고 있다. In order to solve this problem, the wire length of the supply line is confirmed in advance and the visual offset value is determined according to the wire length. However, the supply line is often replaced due to aging or the like, It is difficult to check and set the changed time offset value when the placement route is changed.

전술한 배경에서 안출된 일 실시예는 단일 라인을 통해서 고정밀 측위를 위한 기준 클럭과 리더기에서 수신된 타임 스탬프 정보를 송수신하도록 위치 측정 제어 장치와 리더기를 직렬로 구성하는 방법 및 시스템을 제안하고자 한다. One embodiment disclosed in the above background is to propose a method and system for serializing a position measurement control device and a reader to transmit and receive a reference clock for high precision positioning and a time stamp information received from a reader through a single line.

또한, 일 실시예는 위치 측정 제어 장치와 리더기 간에 연결되는 유선 라인에 따른 기준 클럭 지연을 보정하기 위한 구체적인 클럭지연 보상 방법 및 장치를 제안하고자 한다. In addition, one embodiment of the present invention proposes a specific clock delay compensation method and apparatus for correcting a reference clock delay according to a wire line connected between a position measurement control apparatus and a reader.

전술한 과제를 해결하기 위한 일 실시예는 기준 클럭을 생성하는 기준 클럭 생성부와 기준 클럭 및 하나 이상의 리더기를 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 송신 패킷을 전송하고, 하나 이상의 리더기 각각의 상태정보 및 태그 별 타임 스탬프 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 수신 패킷을 수신하는 송수신 채널부와 기준 클럭이 하나 이상의 리더기 각각에 수신되는 시각 지연을 보상하기 위한 클럭지연 보상값을 산출하는 보상값 산출부 및 클럭지연 보상값 및 수신 패킷을 이용하여 태그의 위치 정보를 획득하는 위치 측정부를 포함하는 위치 측정 제어 장치를 제공한다.One embodiment for solving the above-mentioned problems is a system for transmitting a transmission packet including a reference clock generator for generating a reference clock, control information for controlling a reference clock and one or more readers, A transmission / reception channel unit for receiving a reception packet including information on at least one of time stamp information for each tag, and a compensation value calculation unit for calculating a clock delay compensation value for compensating a time delay in which the reference clock is received by each of the one or more readers, And a position measurement unit for obtaining positional information of the tag using the clock delay compensation value and the received packet.

또한, 다른 실시예는기준 클럭을 생성하는 기준 클럭 생성단계와 기준 클럭 및 하나 이상의 리더기를 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 송신 패킷을 전송하는 단계와 기준 클럭이 하나 이상의 리더기 각각에 수신되는 시각 지연을 보상하기 위한 클럭지연 보상값을 산출하는 보상값 산출단계와 하나 이상의 리더기 각각의 상태정보 및 태그 별 타임 스탬프 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 수신 패킷을 수신하는 단계와 클럭지연 보상값 및 수신 패킷을 이용하여 태그의 위치 정보를 획득하는 위치 측정 단계를 포함하는 위치 측정 제어 방법을 제공한다. Another embodiment includes a reference clock generation step of generating a reference clock, transmitting a transmission packet including control information for controlling the reference clock and one or more readers, and transmitting a transmission packet including a time delay Receiving a reception packet including information on at least one of status information of each of the one or more readers and time stamp information of each tag; calculating a clock delay compensation value And a position measurement step of acquiring position information of the tag using the packet.

전술한 본 실시예들에 따르면, 복수의 리더기에 단일 라인을 이용하여 기준 클럭을 공급하고 타임 스탬프 정보를 수신함으로써 복수의 라인을 구축하는 데에 따른 비용 및 시각 상의 문제점을 해결하는 효과가 있다. According to the above-described embodiments, there is an effect of solving the problem of cost and time for constructing a plurality of lines by supplying a reference clock to a plurality of readers using a single line and receiving time stamp information.

또한, 본 실시예들에 따르면 기준 클럭 공급라인의 길이에 따른 클럭지연 보상값을 일정 주기로 자동으로 찾아서 보상함으로써, 공급라인의 자유로운 변경 및 공급라인 전개 상황의 변화(예를 들어, 온도 등)에 따른 기준 클럭 오류를 예방하는 효과가 있다. In addition, according to the embodiments, the clock delay compensation value corresponding to the length of the reference clock supply line is automatically detected and compensated at a predetermined cycle, so that the change of the supply line freely and the change (e.g., temperature) The reference clock error caused by the error is prevented.

도 1은 일 실시예에 따른 위치 측정 제어 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 위치 측정 제어 장치를 포함하는 위치 측정 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 위치 측정 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 리더기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 태그의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 클럭지연 보상값을 산출하기 위한 리더기 그룹을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보의 차이값을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 클럭지연 보상값을 산출하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 클럭지연 보상값을 산출하기 위한 보다 구체적인 내용을 도시한 흐름도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 리더기 그룹을 설정하는 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 수신 패킷의 리더기 데이터 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 송신 패킷의 제어정보 및 리더기 상태정보 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 수신 패킷의 리더기 상태정보 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 위치 측정 제어 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of a position measurement control apparatus according to an embodiment.
2 is a conceptual illustration of a position measurement system including a position measurement control device according to an embodiment.
3 is a view for explaining the operation of the position measurement control apparatus according to an embodiment.
4 is a view for explaining the operation of the reader according to an embodiment.
5 is a diagram for explaining the operation of a tag according to an embodiment.
6 is a diagram for explaining an operation of setting a reader group for calculating a clock delay compensation value according to an embodiment.
7 is a view for explaining a difference value of time stamp information of a compensation reference signal according to an embodiment.
8 is a flowchart illustrating an operation of calculating a clock delay compensation value according to an embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a more detailed method for calculating a clock delay compensation value according to an embodiment.
10 is a diagram illustrating various embodiments for setting a reader group according to one embodiment.
11 is a diagram exemplarily showing a reader data structure of a received packet according to an embodiment.
12 is a diagram illustrating an example of a control information and a reader status information structure of a transmission packet according to an embodiment.
13 is a diagram illustrating an example of a reader state information structure of a received packet according to an embodiment.
14 is a flowchart illustrating an operation of the position measurement control method according to an embodiment.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In describing the components of the present invention, the terms first, second, A, B, (a), (b), and the like can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

본 발명은 태그의 신호를 수신하여 태그의 위치를 측정하는 위치 측정 제어 장치 및 위치 측정 제어 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 위치 측정 제어 장치, 리더기 및 태그를 포함하는 위치 측정 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a position measurement control apparatus and a position measurement control method for measuring a position of a tag by receiving a signal of the tag. The present invention also relates to a position measurement system including a position measurement control device, a reader and a tag.

이하에서의 리더기는 태그가 발신하는 신호를 수신하는 디바이스를 의미하고, 태그는 위치 측정의 대상이 되는 디바이스로 일정 주기 또는 특정 시각에 위치 측정을 위한 신호를 송신하는 장치를 의미한다. 또한, 위치 측정 제어 장치는 다수의 리더기로부터 정보를 수신하여 태그의 위치를 추정하고, 위치 측정 시스템의 동작을 제어하는 장치를 의미한다. 위치 측정 제어 장치는 리더기로부터 수신되는 정보를 이용하여 태그의 위치를 직접 측정할 수 있다. 또는 필요에 따라 위치 측정 제어 장치는 외부 서버로 리더기로부터 수신한 정보를 전송하고, 외부 서버에서 측정된 태그의 위치를 수신할 수도 있다. 이하에서는 위치 측정 제어 장치가 위치를 측정하는 것을 기준으로 설명하나, 이는 이해의 편의를 위한 것으로 외부 서버에 의해서 위치 측정 동작이 이루어지는 것도 본 실시예의 범주에 포함된다. Hereinafter, the reader refers to a device that receives a signal transmitted from a tag, and the tag refers to a device that transmits a signal for position measurement at a predetermined period or at a specific time to a device that is an object of position measurement. Also, the position measurement control device refers to a device that receives information from a plurality of readers, estimates the position of the tag, and controls the operation of the position measurement system. The position measurement control device can directly measure the position of the tag using the information received from the reader. Alternatively, the position measurement control device may transmit information received from the reader to the external server and receive the position of the tag measured by the external server, if necessary. Hereinafter, the position measurement control apparatus will be described based on the measurement of the position, but this is included in the scope of the present embodiment for the sake of understanding and the position measurement operation performed by the external server.

한편, 본 명세서에서의 위치 측정 제어 장치, 리더기, 태그는 설명의 편의를 위한 명칭으로 전술한 동작을 수행하는 기능적 관점으로 이해되어야 할 것이며, 그 명칭에 제한은 없다. 이하에서는 위치 측정 제어 장치를 필요에 따라 위치 측정 제어 장치 또는 마스터로 기재하여 설명하도록 한다. 또한, 리더기는 리더기 또는 수신기로 기재하여 설명하며, 태그는 태그 또는 발신기로 기재하여 설명한다. Meanwhile, the position measurement control device, the reader, and the tag in this specification should be understood from the functional viewpoint of performing the above-mentioned operation for the convenience of description, and the name is not limited. Hereinafter, the position measurement control device will be described as a position measurement control device or a master as necessary. The reader is described as a reader or a receiver, and the tag is described as a tag or a transmitter.

종래에는 수신기(리더기) 동기를 위해 기준 클럭 공급라인과 데이터 통신용 회선을 별도로 구성하여 케이블 작업이 매우 까다로웠으며 유선 케이블의 길이에 따라 발생하는 시각 지연 값을 찾아 시스템에 사전에 입력해야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 입력해 놓은 시각 지연 보정 값이 케이블 교체 또는 온도 변화 등의 환경 변경 사유로 변경되면 그 지연 값을 다시 찾아 재입력해야 하는 어려움이 발생한다. 본 실시예들은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로 복수의 리더기를 단일 라인으로 구성하여 직렬 연결하고, 하나의 통신 라인으로 기준 클럭 공급 및 데이터 송수신이 가능하도록 구성한다. 또한, 환경 변화에 동적으로 대처할 수 있는 클럭지연 보상값을 산출하여 고정밀 위치 측정이 가능하도록 하는 위치 측정 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다. Conventionally, the reference clock supply line and the data communication line are separately formed for the receiver (reader) synchronization, so that the cable work is very troublesome. The time delay value generated according to the length of the cable is required to be found in advance in the system . In addition, when the inputted time delay correction value is changed due to environment change such as cable replacement or temperature change, it is difficult to re-input the delay value again. In order to solve such a problem, the embodiments of the present invention are configured so that a plurality of readers are constituted by a single line and connected in series, and a reference clock supply and data transmission / reception can be performed by one communication line. The present invention also provides a position measurement control apparatus and a control method thereof that enable accurate position measurement by calculating a clock delay compensation value that can dynamically cope with environmental changes.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 자세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 위치 측정 제어 장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of a position measurement control apparatus according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 위치 측정 제어 장치(100)는 기준 클럭을 생성하는 기준 클럭 생성부(110)와 기준 클럭 및 하나 이상의 리더기를 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 송신 패킷을 전송하고, 하나 이상의 리더기 각각의 상태정보 및 태그 별 타임 스탬프 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 수신 패킷을 수신하는 송수신 채널부(120)와 기준 클럭이 하나 이상의 리더기 각각에 수신되는 시각 지연을 보상하기 위한 클럭지연 보상값을 산출하는 보상값 산출부(130) 및 클럭지연 보상값 및 수신 패킷을 이용하여 태그의 위치 정보를 획득하는 위치 측정부(140)를 포함할 수 있다. 1, the position measurement control apparatus 100 transmits a transmission packet including a reference clock generating unit 110 for generating a reference clock, control information for controlling a reference clock and one or more readers, A transmission / reception channel unit 120 for receiving a reception packet including at least one of status information of each reader and time stamp information for each tag, and a clock delay compensation unit 120 for compensating a time delay, And a position measuring unit 140 for obtaining positional information of the tag using the clock delay compensation value and the received packet.

예를 들어, 기준 클럭 생성부(110)는 각 리더기들의 클럭 동기를 맞추기 위한 기준 클럭을 생성하고, 생성된 기준 클럭은 송수신 채널부(120)를 통해서 송신 패킷에 포함되어 리더기들로 전송될 수 있다. For example, the reference clock generator 110 generates a reference clock for synchronizing the clocks of the readers, and the generated reference clock is transmitted to the readers included in the transmission packet through the transmission / reception channel unit 120 have.

여기서, 하나 이상의 리더기는 위치 측정 제어 장치(100)와 직렬로 연결되어 환형 형태로 연결될 수 있다. 예를 들어, 위치 측정 제어 장치(100)가 제1 리더기와 연결되고, 제1 리더기는 제2 리더기로 연결되고, ... , 제N-1 리더기는 제N 리더기와 연결되며, 제N 리더기는 위치 측정 제어 장치(100)와 연결될 수 있다. 즉, 하나 이상의 리더기 각각은 송신 패킷 및 수신 패킷을 송수신 하기 위한 하나의 입력 포트와 하나의 출력 포트를 포함하되, 하나의 입력 포트는 다른 리더기 출력 포트 또는 위치 측정 제어 장치(100)의 송신 포트와 연결되고, 하나의 출력 포트는 다른 리더기의 입력 포트 또는 위치 측정 제어 장치(100)의 수신 포트와 연결될 수 있다. Here, one or more readers may be connected in series with the position measurement control device 100 and connected in an annular form. For example, the position measurement control apparatus 100 is connected to the first reader, the first reader is connected to the second reader, ..., the N-1 reader is connected to the Nth reader, May be connected to the position measurement control device 100. That is, each of the one or more readers includes one input port and one output port for transmitting and receiving transmission packets and received packets, one input port being connected to another reader output port or a transmission port of the position measurement control apparatus 100 And one output port may be connected to an input port of another reader or a receiving port of the position measurement control apparatus 100. [

이와 같이, 위치 측정 제어 장치(100)는 복수의 리더기와 환형의 직렬 구조로 연결될 수 있으며, 하나의 환형 직렬 구조를 하나의 채널로 표현하여 설명한다. 위치 측정 제어 장치(100)는 복수의 채널을 구성할 수 있다. In this way, the position measurement control apparatus 100 can be connected to a plurality of readers in an annular serial structure, and one annular serial structure is represented by one channel. The position measurement control apparatus 100 may constitute a plurality of channels.

한편, 송신 패킷은 하나 이상의 리더기 별로 상태정보 및 타임 스탬프 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 슬롯을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 송신 패킷은 기준 클럭을 포함할 수 있다. 위치 측정 제어 장치(100)와 복수의 리더기가 환형의 직렬 구조로 연결됨으로써, 송신 패킷과 수신 패킷의 구조는 동일하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 위치 측정 제어 장치(100)가 제1 리더기로 송신 패킷을 전송하는 경우, 해당 송신 패킷에는 기준 클럭, 복수의 리더기를 제어하기 위한 공통 제어정보, 리더기 별 제어정보가 포함될 수 있으며, 송신 패킷은 각 리더기가 데이터를 추가하여 다음 리더기 또는 위치 측정 제어 장치(100)로 전송할 수 있도록 각 리더기의 데이터 슬롯이 구성되어 있을 수 있다. 따라서, 위치 측정 제어 장치(100)가 수신하는 수신 패킷은 모든 리더기를 거쳐서 수신되므로, 각 리더기 데이터 슬롯에 각 리더기의 정보가 저장될 수 있으며, 타임 스탬프 정보가 포함될 수 있다. Meanwhile, the transmission packet may be configured to include one or more slots for storing status information and time stamp information for each of the one or more readers. Further, the transmission packet may include a reference clock. By connecting the position measurement control apparatus 100 and the plurality of readers in an annular serial structure, the structure of the transmission packet and the reception packet can be the same. For example, when the position measurement control apparatus 100 transmits a transmission packet to the first reader, the corresponding transmission packet may include a reference clock, common control information for controlling a plurality of readers, and control information for each reader, The data packets of each reader may be configured so that each reader can add data to the next reader or location control device 100 for transmission. Therefore, since the received packet received by the position measurement control device 100 is received through all of the readers, information of each reader can be stored in each reader data slot, and time stamp information can be included.

한편, 보상값 산출부(130)는 위치 측정 제어 장치(100)가 송신한 기준 클럭을 직렬로 연결된 리더기 각각이 수신하는 데에 소요되는 유선지연 시각을 산출하여 해당 유선지연 시각을 포함한 클럭지연 보상값을 계산한다. 예를 들어, 클럭지연 보상값은 직렬로 연결된 하나 이상의 리더기 각각에 설정되는 기준 클럭이 송신 패킷의 기준 클럭과 동일한 시각 오프셋 값을 가지도록 보상하기 위한 값으로, 송신 패킷이 송신 라인을 통해서 하나 이상의 리더기 각각으로 전달되는 전달 시각에 대응되어 산출되는 유선지연 보상값을 포함할 수 있다. 이를 통해서, 각각의 리더기는 기준 클럭의 주파수와 주파수 동기를 수행할 수 있고, 위치 측정 제어 장치(100)는 각 리더기가 송신하는 태그 별 타임 스탬프 값에 리더기 별 클럭지연 보상값을 적용하여 기준 클럭 시각 오프셋 동기를 맞출 수 있다. 따라서, 정확한 태그의 위치 측정이 가능하다. 또는, 위치 측정 제어 장치(100)는 클럭지연 보상값을 각 리더기로 전송할 수도 있다. 이 경우, 각 리더기는 클럭지연 보상값을 이용하여 시각 오프셋을 맞출 수 있다. 이 경우, 모든 리더기가 동일한 기준 클럭의 주파수 및 시각 오프셋을 이용하여 타임 스탬프를 생성하므로, 위치 측정 제어 장치(100)는 수신된 타임 스탬프 값을 이용하여 태그의 위치를 획득할 수 있다. 아래에서는 위치 측정 제어 장치(100)가 수신된 타임 스탬프 값에 클럭지연 보상값을 적용하는 내용을 중심으로 설명하나, 위에서 설명한 바와 같이 클럭지연 보상값을 각 리더기가 수신하여 기준 시각 동기를 맞추는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. Meanwhile, the compensation value calculation unit 130 calculates the wired delay time required for each of the readers connected in series to receive the reference clock transmitted from the position measurement control apparatus 100, and outputs the calculated wake delay time Calculate the value. For example, the clock delay compensation value is a value for compensating the reference clock, which is set in each of the one or more readers connected in series, to have the same visual offset value as the reference clock of the transmission packet, And a wire delay compensation value calculated corresponding to a delivery time point transmitted to each of the readers. In this case, each reader can perform frequency and frequency synchronization of the reference clock, and the position measurement control device 100 applies the reader-specific clock delay compensation value to the tag-specific time stamp value transmitted by each reader, The visual offset synchronization can be achieved. Therefore, it is possible to measure the position of an accurate tag. Alternatively, the position measurement control apparatus 100 may transmit the clock delay compensation value to each reader. In this case, each reader can adjust the visual offset using the clock delay compensation value. In this case, since all the readers generate the time stamp using the frequency and the visual offset of the same reference clock, the position measurement control apparatus 100 can acquire the position of the tag using the received time stamp value. The following description will focus on the application of the clock delay compensation value to the received time stamp value by the position measurement control apparatus 100. When each reader receives the clock delay compensation value and adjusts the reference time synchronization as described above As shown in FIG.

또한, 보상값 산출부(130)는 기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기를 포함하는 리더기 그룹을 설정하고, 리더기 그룹에 포함되는 각각의 리더기에 대한 동작 파라미터를 설정하는 리더기 그룹 설정부와 기준 리더기 및 보상대상 리더기 각각이 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 수집하는 정보 수집부 및 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 이용하여 보상대상 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 계산하는 계산부를 포함할 수 있다. 여기서, 송신 리더기는 동작 파라미터에 의해서 설정된 시각 또는 횟수 동안 보상 기준 신호를 전송하며, 기준 리더기 및 보상대상 리더기와 구분되는 다른 채널에 연결되어 구성될 수 있다. 또한, 계산부는 기준 리더기가 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보와 보상대상 리더기가 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보 간의 수신 시각 차이값과 기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기의 위치정보를 이용하여 클럭지연 보상값을 계산할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 계산부는 복수의 수신 시각 차이값을 평균한 평균값을 이용하여 수신 시각 차이값의 유효성 여부를 확인하고, 수신 시각 차이값이 유효한 경우에 수신 시각 차이값과 상기 리더기들의 위치정보에 따른 무선지연 보상값을 이용하여 클럭지연 보상값을 계산할 수 있다. 무선지연 보상값은 송신 리더기와 기준 리더기 및 송신 리더기와 보상대상 리더기 간의 거리 차이에 따라 송신 리더기가 전송하는 보상 기준 신호가 기준 리더기 및 보상대상 리더기에 수신되는 시각 차이에 대한 보상값을 의미한다. 이 경우, 무선지연 보상값은 무선 채널을 통해서 송수신되는 보상 기준 신호에 따른 것으로 거리 별 고정값이 사용될 수 있다. The compensation value calculating unit 130 may include a reader group setting unit that sets a reader group including a reference reader, a compensation target reader, and a transmission reader, and sets operation parameters for each reader included in the reader group, And an information collecting unit for collecting time stamp information of the compensation reference signal received by each of the compensation target readers and a calculation unit for calculating a clock delay compensation value for the compensation target reader using the time stamp information of the compensation reference signal . Here, the transmission reader transmits the compensation reference signal for the time or the number of times set by the operation parameter, and may be configured to be connected to another channel separated from the reference reader and the compensation target reader. The calculation unit may use the reception time difference value between the time stamp information of the compensation reference signal received by the reference reader and the time stamp information of the compensation reference signal received by the compensation target reader and the position information of the reference reader, And calculate the clock delay compensation value. Specifically, for example, the calculation unit may determine whether the reception time difference value is valid by using an average value obtained by averaging a plurality of reception time difference values, and when the reception time difference value is valid, The compensation value of the clock delay can be calculated using the compensation value of the wireless delay. The wireless delay compensation value indicates a compensation value for a time difference in which the compensation reference signal transmitted by the transmission reader is received by the reference reader and the compensation target reader according to a distance difference between the transmission reader, the reference reader, the transmission reader and the compensation target reader. In this case, the radio delay compensation value depends on the compensation reference signal transmitted / received through the radio channel, and a fixed value for each distance may be used.

한편, 일 예로 위치 측정부(140)는 클럭지연 보상값 및 상기 수신 패킷에 포함되는 태그 별 타임 스탬프 정보를 측위 서버로 전송하고, 측위 서버로부터 태그의 위치 정보를 수신하여 획득할 수 있다. 다른 예로, 위치 측정부(140)는 하나 이상의 리더기 각각이 수신한 태그 별 타임 스탬프 정보에 하나 이상의 리더기 별 클럭지연 보상값을 적용하여 태그의 위치 정보를 산출할 수도 있다. Meanwhile, for example, the position measuring unit 140 may transmit the clock delay compensation value and the time stamp information of each tag included in the received packet to the positioning server, and may receive and acquire the position information of the tag from the positioning server. As another example, the position measuring unit 140 may calculate the position information of the tag by applying one or more reader-specific clock delay compensation values to the time stamp information of each tag received by each of the one or more readers.

전술한 바와 같이, 위치 측정 제어 장치와 복수의 리더기가 하나의 채널로 직렬 환형 구조로 연결되는 경우, 기준 클럭과 타임 스탬프를 포함하는 데이터를 하나의 송신 라인을 통해서 송수신될 수 있다. 또한, 리더기 간 또는 위치 측정 제어 장치와 리더기 간 연결 환경에 따라 클럭지연 보상값을 주기적으로 또는 이벤트 발생에 따라 계산하여 적용함으로써, 고정밀 측위 정보를 획득할 수 있다. As described above, when the position measurement control apparatus and the plurality of readers are connected in a serial annular structure with one channel, the data including the reference clock and the time stamp can be transmitted and received through one transmission line. In addition, the high-precision positioning information can be obtained by calculating and applying the clock delay compensation value periodically or according to the occurrence of the event according to the inter-reader or the connection environment between the position measurement control device and the reader.

이하에서는 본 발명의 각 실시예 및 각 구성들에 대해서 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하에서는 전술한 기준 클럭 및 데이터가 포함되는 송신 패킷과 수신 패킷을 이용한 데이터 송수신 방식을 SerDes(Serializer·Deserializer:직렬송신·병렬수신) 방식으로 기재하여 설명한다. 다만, 이는 일 예로 이러한 명칭에 제한되지는 않는다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments and configurations of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, the data transmission / reception method using the transmission packet and the reception packet including the reference clock and data will be described in the SerDes (Serializer / Deserializer) method. However, this is not limited to this name by way of example.

도 2는 일 실시예에 따른 위치 측정 제어 장치를 포함하는 위치 측정 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다. 2 is a conceptual illustration of a position measurement system including a position measurement control device according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 위치 측정 시스템은 위치 측정 제어 장치(100), 복수의 리더기(210), 태그(220) 장치로 구성된다. 위치 측정 제어 장치(100)는 위치 측정 시스템 전체 리더기(예를 들어, 리더기 1-1 내지 리더기 K-N)에 동일한 신호 특성을 갖는 기준 클럭을 분배할 수 있다. 동일한 신호특성의 기준 클럭이란 클럭의 오프셋(offset) 값과 스큐(skew) 현상이 동일하여 보정이 가능한 신호를 의미한다. 동일 신호 특성의 기준 클럭을 분배하기 위해서 위치 측정 제어 장치(100)는 기준 클럭을 전체 리더기에 SerDes 방식을 사용하여 전달한다. 위치 측정 제어 장치(100)는 채널 1(200)을 포함하는 다수의 채널(예를 들어, 채널 1 내지 채널 K)을 구성할 수 있다. 각각의 채널은 환형 구조(Ring topology, 200)로 리더기들이 연결되게 된다. 즉, 위치 측정 제어 장치(100)로부터 출력된 신호는 첫 번째 리더기(210)에 연결되고, 첫 번째 리더기(210)의 출력은 다음 두 번째 리더기(리더기 1-1)의 입력에 연결되는 구조이다. 이러한 방식으로 맨 마지막 리더기(리더기 1-L)까지 동일 구조로 연결되며 마지막 리더기(리더기 1-L)의 출력은 위치 측정 제어 장치(100)의 동일 채널의 입력으로 연결되어 루프가 형성된다. 각 리더기는 채널과 연결 순서에 따라 고유의 아이디를 할당받을 수 있다. 예를 들어, 위치 측정 제어 장치(100)와 가까운 순으로 각 리더기는 고유의 아이디를 할당받을 수 있다. 즉, 위치 측정 제어 장치(100)가 전송하는 송신 패킷을 수신하는 순서에 각 리더기의 고유 아이디가 할당될 수 있다. 또한, 전술한 SerDes 통신을 통해 기준 클럭 분배와 동시에 리더기와 위치 측정 제어 장치(100) 간 통신을 수행한다. SerDes 통신 패킷(예를 들어, 송신 패킷 및 수신 패킷)은 리더기 제어정보, 동작 파라미터 설정, 상태정보 및 타임스탬프 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the position measurement system includes a position measurement control device 100, a plurality of readers 210, and a tag 220 device. The position measurement control apparatus 100 can distribute a reference clock having the same signal characteristics to all readers (e.g., the reader 1-1 to the reader K-N) of the position measuring system. A reference clock having the same signal characteristics means a signal that can be corrected because the skew phenomenon is the same as the offset value of the clock. In order to distribute the reference clock having the same signal characteristics, the position measurement control apparatus 100 transmits the reference clock to all readers using the SerDes method. The position measurement control apparatus 100 may constitute a plurality of channels including channel 1 200 (for example, channels 1 to K). Each channel is connected to a ring topology (200). That is, the signal outputted from the position measurement control apparatus 100 is connected to the first reader 210 and the output of the first reader 210 is connected to the input of the next second reader (reader 1-1) . In this way, the last reader (reader 1-L) is connected to the same structure, and the output of the last reader (reader 1-L) is connected to the input of the same channel of the position measurement controller 100 to form a loop. Each reader can be assigned a unique ID according to channel and connection order. For example, each reader can be assigned a unique ID in the order of proximity to the position measurement control apparatus 100. [ That is, the unique IDs of the respective readers can be allocated in the order of receiving the transmission packet transmitted by the position measurement control device 100. [ Also, communication between the reader and the position measurement control apparatus 100 is performed simultaneously with the reference clock distribution through the SerDes communication. The SerDes communication packet (e.g., the transmission packet and the reception packet) may include at least one of reader control information, operation parameter setting, status information, and time stamp.

한편, 전술한 바와 같이, 리더기(210)는 태그(220)가 발생한 신호를 수신하기 위한 장치로 신호의 수신 시각을 측정할 수 있는 타임스탬프 카운터 구성을 포함할 수 있다. 이를 위해서, 리더기(210)는 타임스탬프 카운터를 포함하는 RF 트랜시버를 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 트랜시버는 고정밀 측위를 위해 UWB(Ultra-Wide band) 트랜시버(Transceiver) 또는 CSS(Chirp spread spectrum) 방식의 트랜시버가 될 수 있다. 리더기(210)는 위치 측정 제어 장치(100)가 송신한 송신 패킷에 포함되는 기준 클럭을 복구하여 PLL(Phase Lock Loop)를 사용하여 클럭 지터(Jitter) 성분을 제거한 후 트랜시버의 타임스탬프 카운터 기준 클럭으로 사용할 수 있다. 리더기(210)는 태그(220)와의 데이터 통신과 태그 동기신호 발생용으로 별도의 NB(Narrow band) RF 통신 방식의 트랜시버를 갖도록 하여 측위 신호 발생과 데이터 통신을 동시에 수행할 수도 있다. 즉, 리더기(210)는 태그(220)로부터 위치 측정을 위한 신호를 수신할 수 있고, 필요에 따라 태그(220)의 상태 정보 등을 포함하는 데이터를 태그(220)로부터 수신할 수도 있다. 리더기(210)는 태그(220)가 송신하는 신호를 수신하여 수신 시각(타임스탬프)을 위치 측정 제어 장치(100)가 수신할 수신 패킷을 통해서 위치 측정 제어 장치(100)로 전송한다. Meanwhile, as described above, the reader 210 may include a time stamp counter configuration capable of measuring the reception time of the signal by the device for receiving the signal generated by the tag 220. [ To this end, the reader 210 may include an RF transceiver including a time stamp counter. For example, an RF transceiver may be an ultra-wide band (UWB) transceiver or a chirp spread spectrum (CSS) transceiver for high-precision positioning. The reader 210 restores the reference clock included in the transmission packet transmitted by the position measurement control apparatus 100, removes a clock jitter component using a PLL (Phase Lock Loop), and outputs the time stamp counter reference clock Can be used. The reader 210 may have a separate NB (Narrow band) RF communication type transceiver for data communication with the tag 220 and a tag synchronous signal generation to simultaneously perform positioning signal generation and data communication. That is, the reader 210 may receive a signal for position measurement from the tag 220, and may receive data including the status information of the tag 220 from the tag 220 as needed. The reader 210 receives the signal transmitted by the tag 220 and transmits the reception time (time stamp) to the position measurement control device 100 through the reception packet to be received by the position measurement control device 100.

태그(220)는 측위를 대상으로 하는 사람·동물·사물 등에 부착되거나, 스마트 폰과 같은 디바이스의 일 구성요소로 구성될 수도 있다. 태그(220)는 리더기(210)와의 통신을 위해 UWB(또는 CSS)와 NB 트랜시버를 포함할 수 있다. The tag 220 may be attached to a person, an animal, an object, or the like, or may be constituted by a component of a device such as a smart phone. The tag 220 may include a UWB (or CSS) and an NB transceiver for communication with the reader 210.

위치 측정 제어 장치(100)는 수신 패킷을 수신하여 해당 채널에 구성되는 각 리더기의 태그 별 타임 스탬프 정보를 획득할 수 있다. 이후, 위치 측정 제어 장치(100)는 태그 별 타임 스탬프 정보와 클럭지연 보상값을 이용하여 측위계산 알고리즘(230)을 통해서 해당 태그의 위치를 획득할 수 있다. 한편, 측위계산 알고리즘(230)은 타임 스탬프 정보를 이용하여 태그(220)의 위치를 측정하기 위한 알고리즘으로 다변측량, 칼만필터(확장칼만필터) 등 다양한 알고리즘이 적용될 수 있으며, 본 명세서에서의 측위계산 알고리즘에 제한은 없다. 다른 예로, 위치 측정 제어 장치(100)는 타임 스탬프 정보와 클럭지연 보상값을 네트워크를 통해서 전송하여 외부 서버의 측위계산 알고리즘(240)을 통해서 계산된 위치 측정 정보를 획득할 수도 있다. 네트워크는 유/무선 네트워크를 모두 포함하며 이더넷, 무선통신 등 네트워크 종류에 대한 제한은 없다. 필요에 따라 위치 측정 제어 장치(100)는 네트워크를 통해서 획득된 위치 측정 정보를 서비스 제공(250) 장치로 전달할 수도 있다. The position measurement control apparatus 100 can receive the received packet and obtain the time stamp information for each tag of each reader configured in the corresponding channel. Then, the position measurement control apparatus 100 can acquire the position of the corresponding tag through the positioning calculation algorithm 230 using the tag-specific time stamp information and the clock delay compensation value. Various algorithms such as a multivariate measurement and a Kalman filter (extended Kalman filter) may be applied to the positioning calculation algorithm 230 to measure the position of the tag 220 using the time stamp information. In this case, There is no restriction on the calculation algorithm. As another example, the position measurement control apparatus 100 may transmit the time stamp information and the clock delay compensation value through the network to obtain the position measurement information calculated through the positioning calculation algorithm 240 of the external server. The network includes both wired and wireless networks, and there is no restriction on the network type such as Ethernet and wireless communication. The location measurement control apparatus 100 may transmit the location measurement information obtained through the network to the service providing apparatus 250 as needed.

도 3 내지 도 5를 참조하여 위치 측정 시스템의 위치 측정 제어 장치, 리더기 및 태그의 구성을 예시적으로 설명한다. The configuration of the position measurement control device, the reader and the tag of the position measurement system will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG.

도 3은 일 실시예에 따른 위치 측정 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining the operation of the position measurement control apparatus according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 위치 측정 제어 장치(100)의 클럭(350)은 제어 로직(330)을 거쳐 SerDes 트랜시버(360)에 공급되는 동작 클럭을 생성한다. 또한, 클럭(350)은 SerDes 트랜시버(360)의 트랜스미터(Transmitter) 송신 클럭을 발생하기 위한 기준 클럭(reference clock)이 된다. 트랜스미터에서는 기준 클럭을 바탕으로 클럭을 체배하여 송신 클럭을 발생시킨다. 위치 측정 제어 장치(100)는 다수의 리더기를 연결할 수 있도록 여러 개의 채널(370, 371, 372)을 포함한다. 예를 들어, 채널(370, 371, 372)은 광통신 모듈 또는 동축 케이블 등을 연결하기 위한 포트를 의미할 수 있다. 각 채널(370, 371, 372)은 출력과 입력으로 구성되며 전술한 바와 같이, 출력은 첫 번째 리더기의 입력으로 연결되고, 입력은 마지막 리더기의 출력에 연결된다. 일 예로, 각 채널(370, 371, 372)은 광 통신 방식을 사용할 경우 송수신을 위해 2선(Wire)으로 구성될 수 있다. 제어 로직(330)은 멀티채널 SerDes 트랜시버(360)에 연결된 다수의 리더기가 생성한 데이터를 휘발성 메모리(320)에 저장하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 휘발성 메모리(320)에는 각 리더기 별로 할당된 영역이 이중 구조로 되어 있어 프로세서(310)는 충돌없이 읽기(Read) 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(310)는 이전 프레임 또는 주기에 수집된 타임 스탬프 정보를 네트워크 인터페이스(300)를 통해 측위계산 알고리즘이 내장된 서버로 전송할 수 있다. 측위계산 알고리즘은 프로세서(310)의 구성에 따라 위치 측정 제어 장치(100)에서도 구현될 수 있다. 비휘발성 메모리(340)에는 위치 측정 제어 장치(100)가 동작하기 위한 동작 파라미터 정보와 프로그램이 저장된다. 위치 측정 제어 장치(100)의 동작 파라미터는 네트워크 인터페이스(300)를 통해 원격 서버의 제어프로그램으로 변경될 수도 있다. 한편, 제어 로직(330) 또는 프로세서(310)는 전술한 클럭지연 보상값을 산출할 수도 있다. 3, the clock 350 of the position measurement control apparatus 100 generates an operation clock that is supplied to the SerDes transceiver 360 via the control logic 330. [ In addition, the clock 350 becomes a reference clock for generating a Transmitter transmission clock of the SerDes transceiver 360. The transmitter multiplies the clock based on the reference clock to generate the transmit clock. The position measurement control apparatus 100 includes a plurality of channels 370, 371, and 372 for connecting a plurality of readers. For example, the channels 370, 371, and 372 may refer to a port for connecting an optical communication module, a coaxial cable, or the like. Each channel 370, 371, 372 consists of an output and an input, the output connected to the input of the first reader, and the input connected to the output of the last reader, as described above. For example, each of the channels 370, 371, and 372 may be formed of two wires for transmitting and receiving when using optical communication. The control logic 330 may control the volatile memory 320 to store data generated by a plurality of readers coupled to the multi-channel SerDes transceiver 360. For example, the volatile memory 320 has a dual structure for each reader, so that the processor 310 can perform a read operation without collision. The processor 310 may transmit the time stamp information collected in the previous frame or period to the server with the positioning calculation algorithm through the network interface 300. [ The positioning calculation algorithm may also be implemented in the position measurement control apparatus 100 according to the configuration of the processor 310. [ In the nonvolatile memory 340, operation parameter information and a program for operating the position measurement control device 100 are stored. The operation parameters of the position measurement control apparatus 100 may be changed to the control program of the remote server via the network interface 300. [ Meanwhile, the control logic 330 or the processor 310 may calculate the above-described clock delay compensation value.

도 4는 일 실시예에 따른 리더기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the operation of the reader according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 리더기(210)는 위치 측정 제어 장치(100), 태그와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 리더기(210)는 위치 측정 제어 장치(100)와 유선(일 예로, SerDes) 통신 방식을 통해 연결되며, 태그와는 무선 통신(예를 들어, NB, UWB 또는 CSS) 방식을 통해서 연결될 수 있다. 이를 위해서, 리더기(210)는 NB 무선통신 모듈(400)과 UWB 또는 CSS 통신 모듈(491, 492)를 포함할 수 있다. 또한, 리더기(210)는 위치 측정 제어 장치(100)와 같이 SerDes 트랜시버(430)를 포함할 수 있다. 위치 측정 제어 장치(100)의 출력 또는 이전의 리더기 출력이 리더기(210) 입력으로 연결되며, 리더기(210) 출력이 다음 리더기 입력 또는 위치 측정 제어 장치(100)의 입력으로 연결된다. 리더기(210)의 클럭(460)은 SerDes 트랜시버(430)의 초기 동작을 위한 것으로 제어 로직(405)을 거쳐 SerDes 트랜시버(430)의 동작 클럭이 된다. 또한, 동작 클럭은 SerDes 트랜시버(430)의 리시버(Receiver) 수신용 클럭을 발생하기 위한 기본 클럭이 된다. 이 기본 클럭을 사용하여 SerDes 트랜시버(430)가 위치 측정 제어 장치(100) 또는 이전의 리더기와 동기가 되어, SerDes 신호(송신 패킷)에 포함된 기준 클럭이 복구(Recovery) 되면, 복구된 기준 클럭을 지터 클리너(450) 을 거쳐 SerDes 트랜시버(430) 수신용 클럭으로 사용한다. 이때부터는 리더기(210)의 SerDes 트랜시버(430)는 위치 측정 제어 장치(100) 또는 이전의 리더기(210)와 동일 클럭을 사용하게 되며, 동일 클럭이 위치 측정 제어 장치(100)가 송신한 기준 클럭이다. 또한, 리더기(210)는 복구된 기준 클럭을 분주하여 UWB(또는 CSS) 트랜시버(491, 492)의 타임 스탬프 카운터의 클럭으로 사용한다. 이런 방식으로 모든 리더기들을 동기화하면 클럭의 드리프트(drift) 현상이 동일하게 되어 클럭 옵프셋(offset) 보정이 가능해 진다. 이렇게 동기된 후 리더기(210)의 SerDes 신호는 실시각으로 계속 송수신이 이루어진다.Referring to FIG. 4, the reader 210 can perform wired / wireless communication with the position measurement control device 100 and the tag. For example, the reader 210 is connected to the position measurement control device 100 through a wired (e.g., SerDes) communication method, and wirelessly communicates with the tag through NB, UWB, or CSS Can be connected. For this purpose, the reader 210 may include an NB wireless communication module 400 and UWB or CSS communication modules 491 and 492. In addition, the reader 210 may include a SerDes transceiver 430, such as the position measurement controller 100. The output of the position measurement control device 100 or the previous reader output is coupled to the reader 210 input and the output of the reader 210 is coupled to the next reader input or input of the position measurement control device 100. The clock 460 of the reader 210 is for the initial operation of the SerDes transceiver 430 and is the operating clock of the SerDes transceiver 430 via the control logic 405. In addition, the operation clock becomes a basic clock for generating a receiver reception clock of the SerDes transceiver 430. [ When the SerDes transceiver 430 is synchronized with the position measurement control apparatus 100 or the previous reader using the basic clock and the reference clock included in the SerDes signal (transmission packet) is recovered, the restored reference clock Is used as a clock for receiving the SerDes transceiver 430 through the jitter cleaner 450. The SerDes transceiver 430 of the reader 210 uses the same clock as the position measurement control apparatus 100 or the previous reader 210. When the same clock is used as the reference clock transmitted from the position measurement control apparatus 100, to be. In addition, the reader 210 divides the restored reference clock and uses the restored reference clock as the clock of the time stamp counter of the UWB (or CSS) transceiver 491, 492. Synchronizing all the readers in this way ensures that the drift of the clock is the same, thus enabling clock offset correction. After the synchronization, the SerDes signal of the reader 210 is continuously transmitted and received at the operating angle.

한편, 송신 패킷에는 리더기(210) 마다 할당된 슬롯이 구성된다. 리더기(210)는 실시각 연속하여 전송되는 송신 패킷에 자신의 주소에 맞는 슬롯에 데이터를 삽입한다. 환형 구조(Ring topology)로 연결된 리더기들이 각각 이런 방식으로 자신의 슬롯에 데이터를 삽입하게 되면 최종 목적지인 위치 측정 제어 장치(100)는 모든 리더기들의 데이터(예를 들어, 타임 스탬프 정보)를 수집할 수 있다. 리더기(210)의 동작 파라미터와 프로그램은 위치 측정 제어 장치(100)와 동일하게 비휘발성 메모리(470)에 저장된다. 리더기(210)가 위치 측정 제어 장치(100)로 데이터를 전송하기 위해 기본으로 SerDes 채널을 사용하지만, 선택적으로 표준 네트워크(480)를 사용할 수도 있다. 아울러, 리더기(210)는 리더기 각 구성을 제어하기 위한 프로세서(410)와 일시적으로 데이터를 저장할 수 있는 휘발성 메모리(420)를 포함할 수 있다. 한편, 리더기(210)는 위치 측정 제어 장치(100) 또는 타 리더기와 연결되기 위한 채널(440, 441)을 포함할 수 있으며, 채널(440, 441)은 하나 또는 둘 이상일 수도 있다. On the other hand, a slot allocated to each reader 210 is configured in the transmission packet. The reader 210 inserts data into a slot corresponding to its own address in a transmission packet transmitted successively. When each of the readers connected by the ring topology inserts data into their own slots in this manner, the POS controller 100 as a final destination collects data (e.g., time stamp information) of all the readers . The operating parameters and programs of the reader 210 are stored in the nonvolatile memory 470 in the same manner as the position measurement control apparatus 100. [ Although the reader 210 basically uses the SerDes channel to transmit data to the position measurement control device 100, it may alternatively use the standard network 480. In addition, the reader 210 may include a processor 410 for controlling each configuration of the reader and a volatile memory 420 for temporarily storing data. The reader 210 may include channels 440 and 441 to be connected to the position measuring device 100 or another reader. The channels 440 and 441 may be one or more than two.

도 5는 일 실시예에 따른 태그의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining the operation of a tag according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 태그(220)는 위치 측정의 대상이 되는 장치를 의미한다. 예를 들어, 태그(220)는 스마트 폰과 같은 디바이스의 일 구성요소일 수도 있고, 위치 측정 기능이 있는 별도의 장치일 수도 있다. 태그(220)가 타 디바이스의 모듈일 경우에 태그(220)는 타 디바이스의 프로세서, 메모리, 배터리 등을 공유할 수 있다. 도 5에서는 태그(220)가 별도의 장치일 경우를 가정하여 설명하며, 위에서 설명한 바와 같이 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 5, the tag 220 refers to a device to be subjected to position measurement. For example, the tag 220 may be a component of a device such as a smart phone, or may be a separate device with a position measurement function. When the tag 220 is a module of another device, the tag 220 may share a processor, a memory, a battery, and the like of another device. 5, it is assumed that the tag 220 is a separate device, and the present invention is not limited to this, as described above.

태그(220)는 움직임을 감지하기 위한 가속도 센서 또는 기울기 센서와 같은 센서(510) 구성을 포함할 수 있다. 또한, 태그(220)는 태그(220)의 상태를 표시하기 위한 LED(560) 구성을 포함할 수 있다. 또한, 태그(220)는 상태와 동작관련 파라미터를 저장하기 위한 메모리(550), 광대역 무선통신 모듈(예를 들어, UWB/CSS, 520), 협대역 무선통신 모듈(예를 들어, NB RF, 530), 배터리 충전부(570)와 배터리(580) 구성을 포함할 수 있다. 필요에 따라, USB 포트(540)와 같은 물리적 외부 장치 연결 포트를 포함할 수 있다. 물리적 외부 장치 연결 포트를 통해서 펌웨어 업데이트, 장치의 점검, 충전 등을 수행할 수도 있다. The tag 220 may include a sensor 510 configuration, such as an acceleration sensor or a tilt sensor, for sensing motion. In addition, the tag 220 may include an LED 560 configuration for indicating the status of the tag 220. The tag 220 may also include a memory 550, a broadband wireless communication module (e.g., UWB / CSS 520), a narrowband wireless communication module (e.g., NB RF, 530, a battery charging unit 570, and a battery 580 configuration. And may include a physical external device connection port, such as a USB port 540, as needed. Firmware update, device check, and charge can be performed through the physical external device connection port.

한편, 태그(220)는 광대역 무선통신 모듈(520)을 통해서 UWB 또는 CSS 신호를 주기적으로 송신할 수 있으며, 태그(220)가 송신하는 신호는 위치 신호로 사용될 수 있다. 또한, 태그(220)는 리더기가 송신하는 NB RF 신호를 수신하여 리더기와 동기를 수행할 수 있다. 예를 들어, 리더기가 발생하는 NB RF 신호에는 태그(220)의 UWB 또는 CSS 신호 발생 주기 또는 신호 발생 조건 등이 포함될 수 있다. 태그(220)의 UWB 또는 CSS 신호 발생 주기는 배터리(580) 수명과 관계가 있을 수 있으므로, 태그(220)의 이동 속도, 측위 결과의 사용용도에 따라 동적으로 설정될 수 있다. 한편, NB RF 신호 대신에 UWB 또는 CSS 신호가 동일한 기능을 수행하도록 사용될 수도 있다. Meanwhile, the tag 220 can periodically transmit UWB or CSS signals through the broadband wireless communication module 520, and the signal transmitted from the tag 220 can be used as a position signal. In addition, the tag 220 may receive the NB RF signal transmitted by the reader and perform synchronization with the reader. For example, the NB RF signal generated by the reader may include a UWB or CSS signal generation period or a signal generation condition of the tag 220. Since the UWB or CSS signal generation period of the tag 220 may be related to the life of the battery 580, the UWB or CSS signal generation period of the tag 220 can be dynamically set according to the usage speed of the movement speed of the tag 220 and the positioning result. On the other hand, instead of the NB RF signal, the UWB or CSS signal may be used to perform the same function.

한편, 위치 측정 제어 장치(100)는 전술한 바와 같이 측위 정밀도를 높이기 위하여 하나 이상의 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 산출한다. 이를 위해서, 위치 측정 제어 장치(100)는 기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기를 포함하는 리더기 그룹을 설정하고, 리더기 그룹에 포함되는 각각의 리더기에 대한 동작 파라미터를 설정할 수 있다. 또한, 위치 측정 제어 장치(100)는 기준 리더기 및 보상대상 리더기 각각이 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 수집하고, 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 이용하여 보상대상 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 계산할 수 있다. Meanwhile, the position measurement control apparatus 100 calculates the clock delay compensation value for one or more readers in order to increase the positioning accuracy as described above. To this end, the position measurement control apparatus 100 may set a reader group including a reference reader, a compensation target reader, and a transmission reader, and may set operational parameters for each reader included in the reader group. In addition, the position measurement control apparatus 100 collects the time stamp information of the compensation reference signal received by each of the reference reader and the compensation target reader, and obtains the clock delay compensation value for the compensation target reader using the time stamp information of the compensation reference signal Can be calculated.

도 6은 일 실시예에 따른 클럭지연 보상값을 산출하기 위한 리더기 그룹을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 일 실시예에 따른 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보의 차이값을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 6 is a diagram for explaining an operation of setting a reader group for calculating a clock delay compensation value according to an exemplary embodiment. FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of setting a difference value of time stamp information of a compensation reference signal according to an embodiment FIG.

도 6 및 도 7을 참조하면, 위치 측정 제어 장치(100)는 태그가 발신하는 위치 신호를 수신한 리더기의 타임 스탬프 정보를 이용하여 태그의 위치를 획득할 수 있다. 이를 위해서는 동일 채널에 연결된 복수의 리더기 간의 기준 클럭의 동기가 일치해야 한다. 예를 들어, 복수의 리더기는 모두 동일한 클럭 주파수와 시각 오프셋을 가지는 기준 클럭이 설정되어 있고, 태그로부터 송신되는 위치 신호를 수신하는 수신 시각을 기준 클럭을 기준으로 측정하여 위치 측정 제어 장치(100)로 전송해야 한다. 위치 측정 제어 장치(100)는 각 리더기가 동일한 태그가 동일한 시점에 전송한 위치 신호를 수신한 타임 스탬프 정보의 차이를 이용하여 태그의 위치를 획득하기 때문이다. 따라서, 전술한 바와 같이, 위치 측정 제어 장치(100)는 송신 패킷을 이용하여 기준 클럭을 동일 채널에 연결된 복수의 리더기에 모두 전송한다. 이 경우, 클럭 주파수는 각 리더기가 수신함에 있어서 변경되지 않으므로, 송신 패킷의 기준 클럭을 수신한 각 리더기의 클럭 주파수는 동일하게 동기화 된다. 다만, 송신 패킷이 각 리더기를 거치면서 전달됨으로써, 리더기 간 또는 위치 측정 제어 장치(100)와 리더기 간 유선 라인의 길이 또는 온도와 같은 주변 환경에 따라서 시각 오프셋 값은 개별 리더기마다 다르게 설정될 수 있다. 즉, 송신 패킷의 지연 시각 차에 따라 기준 클럭의 시각 오프셋이 각 리더기 별로 다르게 설정될 수 있다. 이러한 문제는 고정밀 측위의 성능을 하락시키는 문제를 야기한다. 따라서, 이런 송신 패킷 전송 지연 차이를 계산하여 보정할 필요가 있다. 6 and 7, the position measurement control apparatus 100 can acquire the position of the tag using the time stamp information of the reader that receives the position signal transmitted from the tag. In order to achieve this, the synchronization of the reference clocks between the plurality of readers connected to the same channel must coincide. For example, a plurality of readers are set with reference clocks having the same clock frequency and visual offset, and the position measurement control device 100 measures the reception time at which the position signal transmitted from the tag is received, . The position measurement control apparatus 100 acquires the position of the tag by using the difference of the time stamp information of the reader received the position signal transmitted at the same time by the same tag. Therefore, as described above, the position measurement control apparatus 100 transmits the reference clock to all of the plurality of readers connected to the same channel by using the transmission packet. In this case, since the clock frequency is not changed when each reader is received, the clock frequencies of the readers receiving the reference clock of the transmission packet are synchronized in the same manner. However, since the transmission packet is transmitted through each reader, the visual offset value may be set differently for each reader depending on the surrounding environment such as the length or the temperature of the wired line between the reader or between the position measurement control device 100 and the reader . That is, the time offset of the reference clock may be set differently for each reader depending on the delay time difference of the transmission packet. This problem poses a problem of degrading the performance of high precision positioning. Therefore, it is necessary to calculate and correct the transmission packet transmission delay difference.

클럭지연 보상값은 기준 클럭이 유선채널을 통해서 전달되는 경우에 유선지연 보상값으로 나타날 수 있고, 무선채널을 통해서 전달되는 경우에 무선지연 보상값으로 나타날 수 있다. 다만, 무선채널의 경우에 각 리더기의 위치를 위치 측정 제어 장치(100)가 이미 알고 있으므로, 무선지연 보상값은 위치를 기준으로 산출할 수가 있다. 다만, 기준 클럭이 유선채널을 통해서 전달되는 경우에는 리더기 간의 거리가 동일하더라도 유선채널을 위한 통신 라인의 실제 길이는 경로에 따라서 달라질 수가 있다. 따라서, 위치 측정 제어 장치(100)는 리더기의 위치 정보만을 기준으로는 정확한 유선지연 보상값을 산출하는 데에 한계가 있다. The clock delay compensation value may be expressed as a wired delay compensation value when the reference clock is transmitted through a wired channel and may be represented as a wireless delay compensation value when the reference clock is transmitted through a wireless channel. However, since the position measurement control device 100 already knows the position of each reader in the case of a wireless channel, the wireless delay compensation value can be calculated based on the position. However, when the reference clock is transmitted through the wired channel, the actual length of the communication line for the wired channel may vary depending on the path, even if the distances between the readers are the same. Therefore, the position measurement control apparatus 100 has a limitation in calculating an accurate wire delay compensation value based on only the position information of the reader.

따라서, 본 실시예에서는 위치 측정 제어 장치(100)가 유선지연 보상값을 찾는 방법을 중심으로 설명한다. 즉, 클럭지연 보상값은 무선지연 보상값 또는 유선지연 보상값일 수 있으나, 이하에서는 유선지연 보상값의 경우를 중심으로 설명한다. Therefore, in this embodiment, the position measurement control apparatus 100 will mainly focus on a method of finding a wired delay compensation value. That is, the clock delay compensation value may be a radio delay compensation value or a wire delay compensation value, but the following description will focus on the case of the wire delay compensation value.

도 6을 참조하면, 위치 측정 제어 장치(100)는 유선지연 보상값을 찾기 위해서 복수의 리더기를 포함하는 리더기 그룹(600, 610)을 설정할 수 있다. 리더기 그룹에는 기준 리더기(620), 송신 리더기(640) 및 보정대상 리더기(630)가 포함될 수 있다. 보정대상 리더기(630)는 보상대상 리더기와 동일한 의미로 사용된다. 한편, 송신 리더기(640)는 동작 파라미터에 의해서 설정된 시각 또는 횟수 동안 보상 기준 신호를 전송하며, 기준 리더기(620) 및 보상대상 리더기(630)와 구분되는 다른 채널에 연결되어 구성될 수 있다. Referring to FIG. 6, the location measurement control apparatus 100 may set up a reader group 600, 610 including a plurality of readers to find a wired delay compensation value. The reader group may include a reference reader 620, a transmission reader 640, and a correction target reader 630. The correction target reader 630 is used in the same meaning as the compensation target reader. Meanwhile, the transmission reader 640 transmits the compensation reference signal for the time or the number of times set by the operation parameter, and may be connected to another channel different from the reference reader 620 and the compensation target reader 630.

예를 들어, R1,1, R1,2, RK,2가 하나의 그룹(600)으로 설정되어 R1,2의 유선지연 보상값을 산출할 수 있다. 설명의 편의를 위해 R1,1은 R_a(620), R1,2는 R_b(630), RK,2는 R_tx(640)으로 일반화하여 설명할 수 있다. R_a(620)와 R_b(630)는 보상 기준 신호를 수신하는 리더기로 설정되며 R_tx(640)는 보상 기준 신호를 전송하는 송신기로 설정될 수 있다. 위치 측정 제어 장치(100)는 채널로 연결되는 복수의 리더기 중에 사전에 유선지연 보상값을 알고 있는 리더기를 기준 리더기(620)로 설정하고, 보상의 대상이 되는 리더기를 보정대상 리더기(630)로 설정할 수 있다. 또한, 기준 리더기(620)와 보정대상 리더기(630)와 다른 채널에 연결된 리더기 중 하나를 송신 리더기(640)로 설정하여 하나의 그룹을 구성할 수 있다. For example, R 1,1 , R 1,2 , R K, 2 may be set to one group (600) to calculate the wire delay compensation value of R 1,2 . For convenience of explanation, R 1,1 can be generalized to R_a (620), R 1,2 to R_b (630), and R K, 2 to R_tx (640). R_a 620 and R_b 630 are set as a reader for receiving the compensation reference signal and R_tx 640 can be set as a transmitter for transmitting the compensation reference signal. The position measurement control apparatus 100 sets a reader that knows the wired delay compensation value in advance among the plurality of readers connected to the channel to the reference reader 620 and sends the reader to be compensated to the correction target reader 630 Can be set. In addition, one of the reference reader 620, the correction target reader 630, and the reader connected to another channel may be set as the transmission reader 640 so as to constitute one group.

그룹이 구성되면, 위치 측정 제어 장치(100)는 R_a(620)을 기준으로 R_b(630)의 유선지연 보상값을 찾아 보정을 수행할 수 있다. R_a(620)와 R_b(630)의 기준 클럭은 하나의 위치 측정 제어 장치(100)로부터 수신한다. 따라서, 두 장치(620, 630)의 타임 스탬프 카운터 값은 도 7(A)와 같이 동일한 증가율을 가진다. 따라서, R_a(620)와 R_b(630)의 기준 클럭의 카운터 초기값이 같다면, 위치 측정 제어 장치(100)로부터 멀리 떨어져 있는(유선 길이가 긴) R_b(630)는 유선채널에서 발생한 지연으로 인해 카운터 시작 값이 R_a(620)의 카운터 시작 값보다 작게된다. 이 차이 값을 찾아 보정하기 위해 R_tx(640)는 태그와 유사하게 일정 주기로 보상 기준 신호를 송신한다. R_tx(640)가 송신한 첫 번째 신호 샘플시각 t(1)에서 각 리더기 R_a(620), R_b(630)가 수신한 시각은 R_a_ts(1), R_b_ts(1)과 같이 기록될 수 있다. 여기에 송신 리더기 R_tx(640)와 수신 리더기 R_a(620), R_b(630) 간의 이격거리(da 및 db)에 따라 발생하는 무선지연 보상값이 가산된다. 그러나, 보상 기준 신호는 무선채널을 통해서 송수신되고, 각 리더기(620, 630, 640)의 위치를 위치 측정 제어 장치(100)는 이미 알고 있으므로, 무선지연 보상값은 쉽게 계산되어 적용될 수 있다. 예를 들어, 무선지연 보상값은 도 7(B)와 같이 계산되어 적용될 수 있다. 위치 측정 제어 장치(100)는 일정한 주기로 다수 회 보상 기준 신호를 전송하고, 위의 동작을 매 보상 기준 신호 샘플 타임마다 반복하여 유선지연 보상값을 계산할 수 있다. 유선지연 보상값을 계산하여 적용하게 되면 R_a(620), R_b(630) 리더기의 타임스탬프 카운터 값은 동일하게 보정된다. 목표로 한 그룹(600)의 보정이 완료된 후, 위치 측정 제어 장치(100)는 다음 리더기 그룹(610)에서 동일한 방법으로 유선지연 보상값을 계산하는 동작을 반복한다. 이러한, 반복 동작을 통해서, 채널에 연결된 모든 리더기는 동일한 시각 오프셋으로 설정되어 기준 클럭의 동기가 완전히 맞춰질 수 있다. When the group is configured, the position measurement control apparatus 100 can search for the wired delay compensation value of the R_b 630 based on the R_a 620 and perform compensation. The reference clocks of R_a 620 and R_b 630 are received from one position measurement control device 100. Therefore, the timestamp counter value of the two devices 620 and 630 has the same rate of increase as in Fig. 7 (A). Therefore, if the counter initial values of the reference clocks of R_a 620 and R_b 630 are the same, R_b 630 (long wire length) far from the position measurement control apparatus 100 is delayed in the wired channel The counter start value becomes smaller than the counter start value of R_a (620). To find and correct this difference value, R_tx 640 transmits the compensation reference signal at regular intervals similar to the tag. The times received by the readers R_a 620 and R_b 630 at the first signal sample time t (1) transmitted by the R_tx 640 may be recorded as R_a_ts (1) and R_b_ts (1). The wireless delay compensation values generated according to the separation distances d a and d b between the transmission reader R_tx 640 and the reception receivers R_a 620 and R_b 630 are added. However, since the compensation reference signal is transmitted / received through the wireless channel and the position measurement control device 100 already knows the position of each reader 620, 630, 640, the wireless delay compensation value can be easily calculated and applied. For example, the wireless delay compensation value may be calculated and applied as shown in FIG. 7 (B). The position measurement control apparatus 100 may calculate the wired delay compensation value by transmitting the multiple reference reference signal at a predetermined period and repeating the above operation at every reference time of the reference signal. When the wired delay compensation value is calculated and applied, the timestamp counter value of the R_a 620 and R_b 630 readers is corrected to be the same. After the correction of the target group 600 is completed, the position measurement control device 100 repeats the operation of calculating the wired delay compensation value in the same way in the next reader group 610. [ Through this repetitive operation, all readers connected to the channel are set to the same visual offset, so that the synchronization of the reference clock can be completely adjusted.

도 8은 일 실시예에 따른 클럭지연 보상값을 산출하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 9는 일 실시예에 따른 클럭지연 보상값을 산출하기 위한 보다 구체적인 내용을 도시한 흐름도이다. FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of calculating a clock delay compensation value according to an embodiment. FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of calculating a clock delay compensation value according to an exemplary embodiment.

먼저 도 8을 참조하면, 위치 측정 제어 장치(100)는 리더기 그룹을 설정하고, 리더기 그룹의 리더기 각각의 동작 파라미터를 설정하여 동작 파라미터를 각 리더기로 전달한다(S800). 동작 파라미터를 수신한 각 리더기는 동작 파라미터에 설정된 정보에 기초하여 자신의 역할이 기준 리더기인지, 보정대상 리더기인지 또는 송신 리더기인지를 확인한다. 동작 파라미터는 각 리더기의 역할을 설정하는 정보, 송신 리더기의 보상 기준 신호 전송 주기 또는 전송 횟수 정보, 각 리더기 간의 거리 차이 정보와 같은 무선지연 보상값 관련 정보 및 임계값 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the position measurement control apparatus 100 sets a reader group, sets operation parameters of each reader of the reader group, and transmits operation parameters to the readers (S800). Each reader that receives the operation parameter confirms whether its role is a reference reader, a correction target reader, or a transmission reader based on the information set in the operation parameters. The operation parameter includes at least one of information for setting the role of each reader, information about the transmission period of the compensated reference signal of the transmitting reader, information about the number of transmissions, distance information about the distance between the readers, .

위치 측정 제어 장치(100)는 동작 파라미터에 따라서 리더기 그룹에 포함된 각 리더기가 동작하면, 기준 리더기가 획득한 샘플 타임 별 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보와 보상대상 리더기가 획득한 샘플 타임 별 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 수신한다(S802). 위치 측정 제어 장치(100)는 수신된 샘플 타임 별 타임 스탬프 정보에 전술한 각 리더기 간의 거리 차이로 인한 무선지연 보상값을 적용한 후 타임 스탬프 차이값을 계산하고, 일정 개수의 차이값에 대한 평균값을 산출한다(S804). 평균값은 전체 샘플 타임에 대해서 하나만 산출될 수도 있고, 전체 샘플 타임을 몇 개의 구간으로 나누어 다수 산출될 수도 있다. 필요에 따라서는 보다 정밀도를 높이기 위해서 전체 샘플 타임을 몇 개의 구간으로 나누어 평균값을 다수 산출할 수 있다. 만약, 평균값이 다수 산출된 경우에 위치 측정 제어 장치(100)는 복수의 평균값 간의 차이가 미리 설정된 기준값 미만인지 판단한다(S806). 만약, 평균값 간의 차이가 기준값을 이상인 경우에 S802 단계부터 반복 수행하여 클럭지연 보상값을 다시 계산할 수 있다. 이와 달리, 평균값 간의 차이가 기준값 미만인 경우에는 해당 평균값에 대한 평균을 산출하여 산출된 평균을 클럭지연 보상값으로 산출할 수 있다(S808).When each reader included in the reader group operates according to the operation parameter, the position measurement control device 100 compares the time stamp information of the compensation reference signal for each sample time acquired by the reference reader and the time stamp information of the compensation reference signal for each sample time Time stamp information of the signal is received (S802). The position measurement control apparatus 100 calculates the time stamp difference value after applying the wireless delay compensation value due to the difference in distance between the readers to the received time stamp information for each sample time and calculates a mean value (S804). The average value may be calculated only for the entire sample time, or may be calculated by dividing the entire sample time into several sections. If necessary, the entire sample time can be divided into several sections to obtain a large number of average values in order to increase the precision. If a plurality of average values are calculated, the position measurement control device 100 determines whether a difference between a plurality of average values is less than a preset reference value (S806). If the difference between the average values is equal to or greater than the reference value, the process may be repeated from step S802 to calculate the clock delay compensation value again. Alternatively, when the difference between the average values is less than the reference value, the average of the average values may be calculated and the calculated average may be calculated as the clock delay compensation value (S808).

도 9를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 위치 측정 제어 장치(100)는 리더기 그룹을 설정하고 리더기 그룹의 각 리더기에 동작 파라미터를 전송하여 기능을 설정할 수 있다(S900). 송신 리더기는 일정 주기로 보상 기준 신호를 전송하고, 기준 리더기 및 보상대상 리더기는 보상 기준 신호의 수신 시각에 따른 타임 스탬프를 생성하여 위치 측정 제어 장치(100)로 전송한다. 이 경우, 각 리더기 간의 거리 차이로 인해서 발생되는 무선지연 보상값은 위치 측정 제어 장치(100)가 계산하여 타임 스탬프 차이값 계산시 사용할 수도 있고, 기준 리더기와 보상대상 리더기로 전송되어 타임 스탬프를 생성할 때 무선지연 보상값이 적용되도록 제어될 수도 있다. 또한, 동작 파라미터는 무선지연 보상값(dab)을 포함할 수 있다. 9, the position measurement control apparatus 100 may set a reader group and transmit an operation parameter to each reader of the reader group to set the function (S900). The transmission reader transmits the compensation reference signal at regular intervals, and the reference reader and the compensation target reader generate a time stamp according to the reception time of the compensation reference signal and transmit the time stamp to the position measurement control device 100. In this case, the wireless delay compensation value generated due to the difference in distance between the readers may be used by the position measurement control apparatus 100 in calculating the time stamp difference value, or may be transmitted to the reference reader and the compensation target reader to generate a time stamp The wireless delay compensation value may be controlled to be applied. In addition, the operating parameter may include a radio delay compensation value d ab .

위치 측정 제어 장치(100)는 각 리더기로부터 수신한 보상 기준 신호에 대한 타임 스탬프 값의 평균을 구할 수 있다(S910). 전술한 바와 같이, 평균값은 일정 샘플 구간에 대해서 두 개 이상으로 구해질 수 있다. 도 9에서는 평균값이 두 개로 구해지는 경우를 예로들어 설명한다. S910 단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 동작 파라미터에 포함된 보상 기준 신호 송신 횟수가 N으로 설정되면, N=0에서(S911), 송신 리더기(R_tx)는 첫 번째 UWB 메시지를 전송할 수 있다(S912). 그리고, 송신 리더기는 보상 기준 신호 전송 횟수 카운트를 1 늘린다. 기준 리더기(R_a)와 보상대상 리더기(R_b)는 보상 기준 전송 횟수 카운트 n에서 전송된 보상 기준 신호의 타임 스탬프를 수집한다(S913). 위치 측정 제어 장치(100)는 수집된 타임 스탬프 값과의 차이와 무선지연 보상값을 이용하여 기준 리더기(R_a)와 보상대상 리더기(R_b)의 무선지연 보상값을 제외한 타임 스탬프 차이값을 산출한다(S914). 송신 리더기는 보상 기준 전송 횟수 카운트 값 n이 동작 파라미터에 의해서 설정된 N 이상인지를 판단하고(S915), n이 N 이상인 경우에 보상 기준 신호 전송을 중단한다. 만약, n이 N 미만이라면, UWB 메시지 전송을 반복한다. The position measurement control apparatus 100 may obtain an average of the time stamp values of the compensation reference signals received from the respective readers (S910). As described above, the average value can be obtained by two or more for a certain sample period. In FIG. 9, the case where two average values are obtained will be described as an example. More specifically, in step S910, if the number of times of transmission of the compensation reference signal included in the operation parameter is set to N, the transmission reader R_tx may transmit the first UWB message in step S912. Then, the transmitting reader increments the count of the transmission of the compensation reference signal by one. The reference reader R_a and the compensation target reader R_b collect the time stamp of the compensation reference signal transmitted in the compensation reference transmission count n (S913). The position measurement control apparatus 100 calculates a time stamp difference value excluding the wireless delay compensation value of the reference reader R_a and the compensation target reader R_b using the difference from the collected time stamp value and the wireless delay compensation value (S914). The transmitting reader determines whether or not the count n of the compensation reference transmission count is equal to or greater than N set by the operation parameter (S915), and stops transmission of the compensation reference signal when n is greater than or equal to N. [ If n is less than N, the UWB message transmission is repeated.

위치 측정 제어 장치(100)는 보상 기준 신호 전송이 완료되면(S915 단계의 YES), 기준 리더기의 타임 스탬프와 보상대상 리더기의 타임 스탬프의 차이값(Δtab)을 N으로 나누어 평균값을 계산한다(S916). 위에서 가정한 바와 같이, 평균값이 2개 구해지면, 해당 평균값 간의 차이를 구할 수 있다(S920). 평균값 간의 차이는 절대치로 계산될 수 있다. 이는 오차 범위 내의 값을 이용하여 클럭지연 보상값의 정확성을 높이기 위함이다. 위치 측정 제어 장치(100)는 평균값 간의 차이가 미리 설정된 기준값 이하인지를 판단하여(S930), 기준값 이하라면 두 개의 평균값의 평균을 구하여 보상대상 리더기의 클럭지연 보상값으로 사용한다(S940). 필요에 따라, 위치 측정 제어 장치(100)는 특정 채널의 리더기에 대한 보정이 모두 완료되었는지 확인하여, 모두 완료되었으면 보상값 산출을 완료하고, 보상대상 리더기가 남아있으면, S900 단계의 동작을 반복한다. When the compensation reference signal transmission is completed (YES in step S915), the position measurement control apparatus 100 calculates an average value by dividing the difference value? T ab between the time stamp of the reference reader and the time stamp of the compensation target reader by N S916). As assumed above, if two average values are obtained, the difference between the corresponding average values can be obtained (S920). The difference between the average values can be calculated as an absolute value. This is to increase the accuracy of the clock delay compensation value by using a value within the error range. In operation S930, the position measurement control apparatus 100 determines whether the difference between the average values is equal to or less than a preset reference value. If the difference is less than the reference value, the average of the two average values is obtained and used as a clock delay compensation value of the compensation target reader in operation S940. If necessary, the position measurement control apparatus 100 confirms whether correction for all readers of a specific channel is completed. If all the corrections are completed, the compensation value calculation is completed. If the compensation target reader remains, the operation of step S900 is repeated .

도 10은 일 실시예에 따른 리더기 그룹을 설정하는 다양한 실시예를 도시한 도면이다. 10 is a diagram illustrating various embodiments for setting a reader group according to one embodiment.

도 10을 참조하면, 리더기 그룹은 다양한 방법으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 1000과 같이 채널 K의 리더기 하나가 송신 리더기로 설정되고, 채널 1의 리더기 두 개가 기준 리더기 및 보상대상 리더기로 설정될 수 있다. 예를 들어, R1,2 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 확인하기 위해서 R1,2를 보상대상 리더기로 설정하고, R1,1을 기준 리더기로, Rk,1을 송신 리더기로 설정하여 리더기 그룹(1005)를 설정할 수 있다. R1,2 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 산출하면, R1,3의 클럭지연 보상값을 산출하기 위해서 R1,2 리더기를 기준 리더기로 설정하고, Rk,2를 송신 리더기로 설정하고, R1,3을 보상대상 리더기로 설정하여 하나의 리더기 그룹(1010)을 설정할 수 있다. 이러한 방법으로 채널 1에 연결된 모든 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 산출할 수 있다. Referring to FIG. 10, the reader group can be set in various ways. For example, a reader of channel K may be set as a transmit reader, such as 1000, and two readers of channel 1 may be set as a reference reader and a compensated reader. For example, in order to determine the clock delay compensation value for R 1,2 to R 1,2 reader set to the compensated reader, and the reader R 1,1 as a reference, by setting the R k, 1 to the transmitting reader The reader group 1005 can be set. If the calculated clock delay compensation value for the reader R 1,2, R 1,2 setting the reader to the reference clock reader to calculate the delay compensation value of R 1,3, R k and sets, to the transmission 2 and the reader , And R 1,3 may be set as compensation target readers, and one reader group 1010 can be set. In this way, the clock delay compensation value for all readers connected to channel 1 can be calculated.

또는 다른 예로, 1050과 같이 채널 K에 대한 클럭지연 보상값을 산출하기 위해서, Rk,1을 보상대상 리더기로 설정하고, Rk,2를 송신 리더기로 설정하고, 이미 계산된 R1,1을 기준 리더기로 설정하여 하나의 리더기 그룹(1055)을 구성할 수 있다. 1055 리더기 그룹에서 Rk,1리더기에 대한 클럭지연 보상값을 산출하면, Rk,1 리더기를 기준 리더기로 설정하고, R1,2 리더기를 송신 리더기로, Rk,2를 보상대상 리더기로 설정하여 하나의 리더기 그룹(1060)을 구성할 수 있다. 이러한 방법으로 채널 K의 리더기들에 대한 클럭지연 보상값을 모두 산출할 수 있다. Alternatively, to compute a clock delay compensation value for channel K, such as 1050, R k, 1 may be set as the compensated reader, R k, 2 may be set to the transmit reader, and the calculated R 1,1 May be set as a reference reader, and one reader group 1055 may be configured. If the clock delay compensation value for R k, 1 reader is calculated in the reader group 1055, R k, 1 One reader group 1060 can be configured by setting the reader as the reference reader, setting the R 1,2 reader as the transmission reader, and R k, 2 as the compensation target reader. In this way, all of the clock delay compensation values for the readers of channel K can be calculated.

이 외에도 리더기 그룹을 구성하는 방법은 다양하게 설정될 수 있으며, 기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기를 포함하도록 구성하는 모든 실시예가 본 발명의 범주에 포함될 수 있다. In addition, the method of configuring the reader group can be variously configured, and all embodiments including the reference reader, the compensating reader and the transmitting reader can be included in the scope of the present invention.

이하에서는, SerDes 통신 방식에 따른 송신 패킷과 수신 패킷의 구조를 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, the structure of the transmission packet and the reception packet according to the SerDes communication method will be described with reference to the drawings.

도 11은 일 실시예에 따른 수신 패킷의 리더기 데이터 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.11 is a diagram exemplarily showing a reader data structure of a received packet according to an embodiment.

도 11을 참조하면, 위치 측정 제어 장치에서 전송된 송신 패킷은 리더기들을 거치면서 각 리더기의 타임 스탬프 정보 등을 포함하여 위치 측정 제어 장치의 수신 패킷으로 수신된다. 이와 같이, 본 실시예에서 데이터 패킷은 기준 클럭을 분배하는 것과 더불어 데이터 통신에도 사용된다. 송신 패킷은 위치 측정 제어 장치를 기준으로 전송하는 패킷을 의미하며, 수신 패킷은 위치 측정 제어 장치가 수신하는 패킷을 의미한다. 다만, 송신 패킷과 수신 패킷의 프레임 구조는 동일하게 설정될 수 있으므로, 송신 패킷과 수신 패킷은 프레임 구조 측면에서는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 패킷 데이터의 구조는 모든 채널에 대해서 동일하게 구성될 수 있다. Referring to FIG. 11, the transmission packet transmitted from the position measurement control device is received as a reception packet of the position measurement control device including time stamp information of each reader through the readers. As described above, in this embodiment, the data packet is used for data communication in addition to distributing the reference clock. The transmission packet means a packet transmitted based on the position measurement control apparatus, and the reception packet means a packet received by the position measurement control apparatus. However, since the frame structure of the transmission packet and the reception packet can be set to be the same, the transmission packet and the reception packet can be used in the same meaning in terms of the frame structure. The structure of the packet data may be the same for all channels.

구체적으로 예를 들면, 위치 측정 제어 장치에 연결된 첫 번째 리더기는 0번 어드레스를 할당받고 다음 리더기는 자동으로 1번을 할당받을 수 있다. 이와 같이 순차적인 각 리더기는 어드레스를 할당받을 수 있다. 이런 방식으로 할당된 리더기 어드레스는 각 리더기가 사용할 패킷의 슬롯에 대응될 수 있다. 예를 들어, 0번 리더기에 할당된 패킷 슬롯은 0번 상태정보슬롯, 0번 데이터슬롯이면 마지막 N번 리더기 슬롯은 N번 상태정보슬롯, N번 데이터슬롯이다. 상태 정보 슬롯에는 각 리더기의 동작 상태 등의 정보가 삽입되며, 데이터슬롯에는 각 태그가 송신한 UWB(또는 CSS) 신호를 바탕으로 생성된 타임 스탬프 정보가 삽입되게 된다. 예를 들면, 0번 리더기가 삽입한 데이터 슬롯에는 각 태그들이 발생한 UWB(또는 CSS) 신호를 바탕으로 슬롯이 채워진다. 태그가 송신한 UWB(또는 CSS) 패킷에는 태그의 배터리 잔량과 태그에 실장되어 있는 센서값이 포함될 수 있으며, 리더기는 UWB(또는 CSS) 패킷을 수신한 시각(타임 스탬프)과 수신 신호 세기 및 품질 정보를 저장할 수 있다. 일 예로, 신호 품질은 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response, CIR) 값을 바탕으로 생성하는 데이터로 태그와 리더기간의 장애물 존재 여부를 판단하는 지표로 직접(Direct) 또는 반사(Multi-path, Reflect)된 신호인지를 판단하는데 사용할 수 있다. Specifically, for example, the first reader connected to the position measurement controller is assigned address 0 and the next reader can be automatically assigned 1. In this manner, each reader in a sequential order can be assigned an address. The reader address assigned in this way may correspond to a slot of a packet to be used by each reader. For example, the packet slot allocated to the reader # 0 is the state information slot # 0, the last reader slot # N is the state information slot # N, and the data slot # N is the data slot # 0. In the status information slot, information such as the operation status of each reader is inserted, and time stamp information generated based on the UWB (or CSS) signal transmitted from each tag is inserted into the data slot. For example, a data slot inserted by reader # 0 is filled with a slot based on a UWB (or CSS) signal in which each tag is generated. The UWB (or CSS) packet transmitted by the tag may include the battery remaining amount of the tag and the sensor value mounted on the tag. The reader may receive the UWB (or CSS) packet at the time (time stamp) Information can be stored. For example, the signal quality is data generated on the basis of a channel impulse response (CIR) value, and is an indicator for determining whether there is an obstacle in a tag or a reader period. The signal quality may be a direct or a multi- Which is a signal transmitted from the base station.

도 12는 일 실시예에 따른 송신 패킷의 제어정보 및 리더기 상태정보 구조를 예시적으로 도시한 도면이다. 12 is a diagram illustrating an example of a control information and a reader status information structure of a transmission packet according to an embodiment.

도 12를 참조하면, 송신 패킷에는 각 리더기에 공통적으로 적용되는 공통 제어정보와 각 리더기를 개별적으로 제어하기 위한 리더기 상태정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 송신 패킷 구조는 도 11에서 설명한 수신 패킷과 동일한 구조로 설정될 수 있다. 일 예로, 공통제어정보 슬롯은 위치 측정 제어 장치의 해당 채널에 연결된 모든 리더기에 공통으로 적용되는 제어 정보를 포함한다. 리더기 상태정보 슬롯은 각 리더기의 동작 상태를 확인하여 결과를 삽입하도록 할당된 슬롯이지만 위치 측정 제어 장치에서 각 리더기를 개별 제어하기 위한 정보가 포함되어 전송될 수도 있다. 각 리더기에서는 위치 측정 제어 장치가 상태정보 슬롯에 저장한 값을 먼저 읽고 자신의 동작 상태 값을 대체 또는 병렬 삽입할 수 있다. 공통 제어 정보의 프레임 종류는 현재 패킷을 통해 보내고 있는 정보의 종류을 구분하기 위한 필드로 실시 예에서는 제어정보와 펌웨어 업데이트 데이터를 구분한다. Referring to FIG. 12, the transmission packet may include common control information commonly applied to each reader, and reader state information for controlling each reader separately. For example, the structure of the transmission packet can be set to the same structure as that of the reception packet described in FIG. In one example, the common control information slot includes control information commonly applied to all readers connected to the corresponding channel of the position measurement control device. The reader state information slot is a slot allocated to check the operation state of each reader and insert a result, but may be transmitted by including information for individually controlling each reader in the position measurement control device. In each reader, the position measurement controller reads the value stored in the status information slot first, and can substitute or parallelly insert the value of the own operation state. The frame type of the common control information is a field for identifying the type of information transmitted through the current packet. In the embodiment, the control information and the firmware update data are distinguished from each other.

이 외에도 도 12의 송신 패킷 공통 제어 정보의 각 필드 또는 슬롯에 저장되는 정보는 아래 표 1과 같이 설정될 수 있다. In addition, the information stored in each field or slot of the transmission packet common control information of FIG. 12 may be set as shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

도 13은 일 실시예에 따른 수신 패킷의 리더기 상태정보 구조를 예시적으로 도시한 도면이다. 13 is a diagram illustrating an example of a reader state information structure of a received packet according to an embodiment.

도 13을 참조하면, 전술한 바와 같이 각 리더기는 송신 패킷의 자신의 상태정보 슬롯을 확인하고, 자신의 상태정보를 해당 슬롯에 대체하여 저장함으로써 위치 측정 제어 장치로 전달할 수 있다. 상태정보 슬롯에 대체되어 저장되는 정보는 아래 표 2와 같이 설정될 수 있다. Referring to FIG. 13, as described above, each reader can confirm its own status information slot of the transmission packet and store its own status information in the corresponding slot, thereby storing the status information in the corresponding slot, and transmitting the status information to the POS. Information to be stored in the status information slot may be set as shown in Table 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예는 TDoA 방식의 측위 시스템에서 기준 클럭을 생성하는 위치 측정 제어 장치와 리더기간의 기준 클럭을 동기화하고, 기준 클럭과 데이터를 동시에 송수신할 수 있다. 기준 클럭 정보가 포함된(Embedded) SerDes 방식은 수신측에서 기준 클럭을 복구하면 송신측의 기준 클럭을 그대로 전달받을 수 있다. 또한, 일 실시예에서는 SerDes 통신에 광 통신 방식을 사용하여 광 통신 케이블 1코어(Core) 만 연결하면 기준 클럭과 데이터 통신을 동시에 수행 할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 광케이블을 사용하므로 장거리 통신이 가능하고 외부 노이즈에 의한 영향을 받지 않는 장점을 갖는다. As described above, the present embodiment can synchronize the reference clock of the reader period with the position measurement control apparatus that generates the reference clock in the TDoA-based positioning system, and transmit and receive the reference clock and data at the same time. When the reference clock is recovered from the receiving side, the reference clock of the transmitting side can be received as it is. In addition, in one embodiment, when only one core of the optical communication cable is connected to the SerDes communication using the optical communication method, the reference clock and data communication can be performed simultaneously. Further, since the optical cable is used, it is possible to perform long-distance communication and is not affected by external noise.

또한, 본 실시예는 리더기 간의 클럭지연 보상값(예를 들어, 유선지연 보상값)을 UWB(또는 CSS) 신호를 사용하여 주기적으로 찾아 보정하므로 클럭지연 보상값을 찾기 위한 별도의 하드웨어어가 필요 없으며 온도에 의한 케이블 지연 값 변화에도 영향을 받지 않는다. 이를 통해서, 고정밀 측위 동작이 가능하다. 또한, 리더기는 연결된 순서로 자동으로 장치 어드레스가 할당되므로 시스템 설치자는 별도의 설정 없이 동일한 하드웨어를 순서에 따라 연결하기만 하면 되며, 하나의 채널에 여러 개의 리더기가 직렬 환형 구조로 연결되어 케이블의 코어 수를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한 기준 클럭 제공장치의 채널을 줄이는 효과도 있다. Also, since the present embodiment periodically finds and corrects the inter-reader clock delay compensation value (for example, the wired delay compensation value) by using the UWB (or CSS) signal, a separate hardware word for finding the clock delay compensation value is not needed It is not affected by changes in cable delay due to temperature. Through this, high precision positioning operation is possible. In addition, since the reader is automatically assigned a device address in the order of connection, the system installer merely needs to connect the same hardware in order without any special setting, and a plurality of readers are connected to one channel in a serial annular structure, The advantage is that the number can be reduced. It also has the effect of reducing the channel of the reference clock supply device.

도 1 내지 도 13에서 설명한 본 발명의 동작이 모두 또는 선별적으로 수행될 수 있는 위치 측정 제어 방법에 대해서 도면을 참조하여 다시 한 번 설명한다. A method of controlling a position measurement in which the operations of the present invention described in FIGS. 1 to 13 can be carried out either individually or selectively will be described again with reference to the drawings.

도 14는 일 실시예에 따른 위치 측정 제어 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 14 is a flowchart illustrating an operation of the position measurement control method according to an embodiment.

도 14를 참조하면, 위치 측정 제어 방법은 기준 클럭을 생성하는 기준 클럭 생성단계를 포함한다(S1400). 위에서 설명한 바와 같이 기준 클럭은 태그의 위치를 측정하는 데에 사용되는 타임 스탬프 정보를 획득하기 위한 것으로, 모든 리더기에 동기화되어 적용되어야 한다. Referring to FIG. 14, the position measurement control method includes a reference clock generation step of generating a reference clock (S1400). As described above, the reference clock is used to acquire timestamp information used to measure the position of the tag, and must be synchronized to all the readers.

또한, 위치 측정 제어 방법은 기준 클럭 및 하나 이상의 리더기를 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 송신 패킷을 전송하는 단계를 포함한다(S1402). 위치 측정 제어 장치는 기준 클럭 및 송신 패킷을 채널로 전송하여 해당 채널에 직렬 환형 구조로 연결되어 있는 다수의 리더기에 기준 클럭과 데이터를 전달할 수 있다. In addition, the position measurement control method includes transmitting a transmission packet including control information for controlling the reference clock and one or more readers (S1402). The position measurement control device transmits the reference clock and the transmission packet to the channel, and can transmit the reference clock and data to the plurality of readers connected to the corresponding channel in the serial annular structure.

또한, 위치 측정 제어 방법은 기준 클럭이 하나 이상의 리더기 각각에 수신되는 시각 지연을 보상하기 위한 클럭지연 보상값을 산출하는 보상값 산출단계를 포함한다(S1404). 또한, 보상값 산출단계에서는 기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기를 포함하는 리더기 그룹을 설정하고, 리더기 그룹에 포함되는 각각의 리더기에 대한 동작 파라미터를 설정하는 리더기 그룹 설정단계와 기준 리더기 및 보상대상 리더기 각각이 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 수집하는 정보 수집단계 및 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 이용하여 보상대상 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 계산하는 계산단계를 세부 단계로 포함할 수 있다. 또한, 계산단계는 기준 리더기가 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보와 보상대상 리더기가 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보 간의 수신 시각 차이값과 기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기의 위치정보를 이용하여 클럭지연 보상값을 계산할 수 있다. 이를 통해서, 보상값 산출단계에서는 리더기 간의 연결 거리로 인한 유선지연 보상값을 주기적으로 또는 특정 이벤트 발생에 따라 자동으로 보정할 수 있다. Also, the position measurement control method includes a compensation value calculation step of calculating a clock delay compensation value for compensating a time delay in which the reference clock is received by each of the one or more readers (S1404). In the compensation value calculation step, a reader group including a reference reader, a compensation target reader, and a transmission reader is set, a reader group setting step of setting operation parameters for each reader included in the reader group, The information collecting step of collecting the time stamp information of the compensation reference signal received by each of the readers and the calculating step of calculating the clock delay compensation value of the compensation target reader using the time stamp information of the compensation reference signal have. The calculation step may include calculating a reception time difference value between the time stamp information of the compensation reference signal received by the reference reader and the time stamp information of the compensation reference signal received by the compensation target reader and the position information of the reference reader, To calculate the clock delay compensation value. Accordingly, in the compensation value calculation step, the wire delay compensation value due to the connection distance between the readers can be automatically corrected periodically or according to the occurrence of a specific event.

또한, 위치 측정 제어 방법은 하나 이상의 리더기 각각의 상태정보 및 태그 별 타임 스탬프 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 수신 패킷을 수신하는 단계를 포함한다(S1406). 수신 패킷은 각 리더기에서 발생된 타임 스탬프 정보와 각 리더기에서 저장한 상태정보 등을 포함할 수 있다. 위치 측정 제어 장치는 수신 패킷의 정보를 이용하여 시스템 동작 상태를 실시간으로 점검할 수 있다. In addition, the position measurement control method includes receiving a reception packet including at least one of status information of each of the one or more readers and time stamp information of each tag (S1406). The received packet may include time stamp information generated in each reader, state information stored in each reader, and the like. The position measurement control apparatus can check the system operation state in real time using the information of the received packet.

위치 측정 제어 방법은 클럭지연 보상값 및 수신 패킷을 이용하여 태그의 위치 정보를 획득하는 위치 측정 단계를 포함한다(S1408). 위치 측정 단계에서는 클럭지연 보상값과 수신 패킷의 타임 스탬프 정보를 외부 서버에 송신하여 위치 정보를 획득할 수도 있고, 자체적으로 위치 정보를 계산하여 획득할 수도 있다. The position measurement control method includes a position measurement step of obtaining the position information of the tag using the clock delay compensation value and the received packet (S1408). In the position measurement step, the clock delay compensation value and the time stamp information of the received packet may be transmitted to the external server to obtain the positional information, or the positional information may be calculated by itself.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (15)

기준 클럭을 생성하는 기준 클럭 생성부;
상기 기준 클럭 및 하나 이상의 리더기를 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 송신 패킷을 전송하고, 상기 하나 이상의 리더기 각각의 상태정보 및 태그 별 타임 스탬프 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 수신 패킷을 수신하는 송수신 채널부;
상기 기준 클럭이 상기 하나 이상의 리더기 각각에 수신되는 시각 지연을 보상하기 위한 클럭지연 보상값을 산출하는 보상값 산출부; 및
상기 클럭지연 보상값 및 상기 수신 패킷을 이용하여 상기 태그의 위치 정보를 획득하는 위치 측정부를 포함하는 위치 측정 제어 장치. A reference clock generating unit for generating a reference clock;
A transmitting and receiving unit for transmitting a transmission packet including control information for controlling the reference clock and one or more readers and receiving a reception packet including at least one of status information of each of the one or more readers and time stamp information of each tag, A channel portion;
A compensation value calculation unit for calculating a clock delay compensation value for compensating a time delay at which the reference clock is received at each of the one or more readers; And
And a position measurement unit for obtaining positional information of the tag using the clock delay compensation value and the received packet. 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 리더기는,
상기 송신 패킷을 수신하는 순서에 따라 고유 아이디가 할당되며,
상기 태그로부터 위치 추정을 위한 위치 추정 기준 신호를 수신하고, 상기 기준 클럭 및 상기 위치 추정 기준 신호의 수신 시각에 대한 정보를 이용하여 상기 태그 별 타임 스탬프 정보를 생성하여 상기 수신 패킷에 저장하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. The method according to claim 1,
Wherein the one or more readers comprise:
A unique ID is allocated according to the order of receiving the transmission packet,
And generates the time stamp information for each tag by using the information on the reception time of the reference clock and the position estimation reference signal and stores the generated time stamp information in the reception packet The position measuring apparatus comprising: 제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 리더기 각각은 상기 송신 패킷 및 상기 수신 패킷을 송수신 하기 위한 하나의 입력 포트와 하나의 출력 포트를 포함하되,
상기 하나의 입력 포트는 다른 리더기 출력 포트 또는 위치 측정 제어 장치의 송신 포트와 연결되고, 상기 하나의 출력 포트는 다른 리더기의 입력 포트 또는 상기 위치 측정 제어 장치의 수신 포트와 연결되는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. The method according to claim 1,
Wherein each of the one or more readers includes one input port and one output port for transmitting and receiving the transmission packet and the reception packet,
Wherein the one input port is connected to another reader output port or a transmission port of the position measurement control device and the one output port is connected to an input port of another reader or a receiving port of the position measurement control device. Measurement control device. 제 1 항에 있어서,
상기 송신 패킷은,
상기 하나 이상의 리더기 별로 상기 상태정보 및 상기 타임 스탬프 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 슬롯을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. The method according to claim 1,
The transmission packet includes:
And one or more slots for storing the state information and the time stamp information for each of the one or more readers. 제 1 항에 있어서,
상기 송신 패킷은,
상기 수신 패킷과 동일한 슬롯 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. The method according to claim 1,
The transmission packet includes:
And wherein the received packet is configured in the same slot structure as the received packet. 제 1 항에 있어서,
상기 클럭지연 보상값은,
직렬로 연결된 상기 하나 이상의 리더기 각각에 설정되는 기준 클럭이 상기 송신 패킷의 기준 클럭과 동일한 시각 오프셋 값을 가지도록 보상하기 위한 값으로, 상기 송신 패킷이 송신 라인을 통해서 상기 하나 이상의 리더기 각각으로 전달되는 전달 시각에 대응되어 산출되는 유선지연 보상값을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. The method according to claim 1,
Wherein the clock delay compensation value is calculated by:
A value for compensating a reference clock set for each of the one or more readers connected in series so as to have the same visual offset value as the reference clock of the transmission packet, the transmission packet being transmitted to each of the one or more readers via a transmission line And a wire delay compensation value calculated corresponding to the delivery time. 제 1 항에 있어서,
상기 보상값 산출부는,
기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기를 포함하는 리더기 그룹을 설정하고, 상기 리더기 그룹에 포함되는 각각의 리더기에 대한 동작 파라미터를 설정하는 리더기 그룹 설정부;
상기 기준 리더기 및 보상대상 리더기 각각이 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 수집하는 정보 수집부; 및
상기 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 이용하여 상기 보상대상 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 계산하는 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. The method according to claim 1,
The compensation value calculation unit calculates,
A reader group setting unit setting a reader group including a reference reader, a compensation target reader and a transmission reader, and setting operation parameters for each reader included in the reader group;
An information collecting unit for collecting time stamp information of a compensation reference signal received by each of the reference reader and the compensation target reader; And
And a calculation unit for calculating a clock delay compensation value for the target reader to be compensated using the time stamp information of the compensation reference signal. 제 7 항에 있어서,
상기 송신 리더기는,
상기 동작 파라미터에 의해서 설정된 시각 또는 횟수 동안 상기 보상 기준 신호를 전송하며,
상기 기준 리더기 및 보상대상 리더기와 동일 채널에 연결되어 구성되거나, 상기 기준 리더기 및 보상대상 리더기와 구분되는 다른 채널에 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. 8. The method of claim 7,
The transmission reader includes:
Transmits the compensation reference signal for a time or a number of times set by the operation parameter,
Wherein the controller is connected to the same channel as the reference reader and the compensation target reader, or is connected to another channel different from the reference reader and the compensation target reader. 제 7 항에 있어서,
상기 계산부는,
상기 기준 리더기가 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보와 상기 보상대상 리더기가 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보 간의 수신 시각 차이값과 상기 기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기의 위치정보를 이용하여 상기 클럭지연 보상값을 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. 8. The method of claim 7,
The calculation unit may calculate,
A time difference between the time stamp information of the compensation reference signal received by the reference reader and the time stamp information of the compensation reference signal received by the compensation target reader and the position information of the reference reader, And calculates the clock delay compensation value. 제 9 항에 있어서,
상기 계산부는,
복수의 상기 수신 시각 차이값을 평균한 평균값을 이용하여 상기 수신 시각 차이값의 유효성 여부를 확인하고, 상기 수신 시각 차이값이 유효한 경우에 상기 수신 시각 차이값과 상기 리더기들의 위치정보에 따른 무선지연 보상값을 이용하여 상기 클럭지연 보상값을 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. 10. The method of claim 9,
The calculation unit may calculate,
Time difference value is valid by using a mean value obtained by averaging a plurality of the reception time difference values, and when the reception time difference value is valid, And calculates the clock delay compensation value using the compensation value. 제 1 항에 있어서,
상기 위치 측정부는,
상기 클럭지연 보상값 및 상기 수신 패킷에 포함되는 상기 태그 별 타임 스탬프 정보를 측위 서버로 전송하고, 상기 측위 서버로부터 상기 태그의 위치 정보를 수신하여 획득하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. The method according to claim 1,
The position-
Transmits the clock delay compensation value and the tag-specific time stamp information included in the received packet to a positioning server, and receives and acquires location information of the tag from the positioning server. 제 1 항에 있어서,
상기 위치 측정부는,
상기 하나 이상의 리더기 각각이 수신한 상기 태그 별 타임 스탬프 정보에 상기 하나 이상의 리더기 별 클럭지연 보상값을 적용하여 상기 태그의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 장치. The method according to claim 1,
The position-
Wherein the positional information of the tag is calculated by applying the one or more reader-specific clock delay compensation values to the tag-specific time stamp information received by each of the one or more readers. 기준 클럭을 생성하는 기준 클럭 생성단계;
상기 기준 클럭 및 하나 이상의 리더기를 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 송신 패킷을 전송하는 단계;
상기 기준 클럭이 상기 하나 이상의 리더기 각각에 수신되는 시각 지연을 보상하기 위한 클럭지연 보상값을 산출하는 보상값 산출단계;
상기 하나 이상의 리더기 각각의 상태정보 및 태그 별 타임 스탬프 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 수신 패킷을 수신하는 단계; 및
상기 클럭지연 보상값 및 상기 수신 패킷을 이용하여 상기 태그의 위치 정보를 획득하는 위치 측정 단계를 포함하는 위치 측정 제어 방법. A reference clock generating step of generating a reference clock;
Transmitting a transmission packet including control information for controlling the reference clock and one or more readers;
A compensation value calculation step of calculating a clock delay compensation value for compensating a time delay in which the reference clock is received at each of the one or more readers;
Receiving a received packet including at least one of status information of each of the one or more readers and time stamp information of each tag; And
And acquiring positional information of the tag using the clock delay compensation value and the received packet. 제 13 항에 있어서,
상기 보상값 산출단계는,
기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기를 포함하는 리더기 그룹을 설정하고, 상기 리더기 그룹에 포함되는 각각의 리더기에 대한 동작 파라미터를 설정하는 리더기 그룹 설정단계;
상기 기준 리더기 및 보상대상 리더기 각각이 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 수집하는 정보 수집단계; 및
상기 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보를 이용하여 상기 보상대상 리더기에 대한 클럭지연 보상값을 계산하는 계산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the compensation value calculation step comprises:
A reader group setting step of setting a reader group including a reference reader, a compensation target reader and a transmission reader, and setting operation parameters for each reader included in the reader group;
An information collecting step of collecting time stamp information of a compensation reference signal received by each of the reference reader and the compensation target reader; And
And calculating a clock delay compensation value for the target reader to be compensated using the time stamp information of the compensation reference signal. 제 14 항에 있어서,
상기 계산단계는,
상기 기준 리더기가 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보와 상기 보상대상 리더기가 수신하는 보상 기준 신호의 타임 스탬프 정보 간의 수신 시각 차이값과 상기 기준 리더기, 보상대상 리더기 및 송신 리더기의 위치정보를 이용하여 상기 클럭지연 보상값을 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 제어 방법. 15. The method of claim 14,
Wherein,
A time difference between the time stamp information of the compensation reference signal received by the reference reader and the time stamp information of the compensation reference signal received by the compensation target reader and the position information of the reference reader, And calculating the clock delay compensation value.
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