KR20210020616A - 위치를 연산하기 위한 방법 및 그 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 무선 통신 모듈, 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 복수의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 각각 수신하고, 상기 복수의 데이터 각각을 수신한 시간을 확인하고, 상기 복수의 데이터에 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보가 포함되면, 상기 복수의 데이터의 수신 시간차 및 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보를 이용해 상기 전자 장치의 위치를 연산할 수 있다. 그 외에도 다양한 실시예들이 가능하다.

Description

위치를 연산하기 위한 방법 및 그 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR CALCULATING POSITION}
본 개시의 다양한 실시예들은 위치를 연산하기 위한 방법 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
대형 쇼핑몰과 같이 실내공간이 복잡해지고 실내에서의 생활 비중이 높아짐에 따라 실내 위치정보를 기반으로 하는 서비스들이 증가하고 있다. 이러한 서비스는 스마트 폰과 같은 이동단말의 성능이 향상되고 다양한 실내에서의 측위방법이 현실에 적용됨에 따라 더욱 다양해지고 있다. 실내에서의 길을 안내하는 실내 내비게이션 서비스가 그 예가 될 수 있다.
실내공간에서의 위치 기반 서비스들은 사용자 또는 단말에 해당하는 이동객체의 위치를 정확하게 파악하고 있어야 함을 전제로 한다. 다시 말해, 실내에서 이동객체의 위치가 측정되고, 해당 이동객체가 어느 곳에 위치하고 있는지에 대한 정보를 저장 및 관리하고 있어야 이동객체의 위치에 기반한 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다.
실내공간에서의 이동객체 위치정보 저장 및 관리방법은 실외공간과는 다른 여러 제약사항, 예를 들어 출입문, 제한된 이동경로와 같은 제약들이 존재한다. 따라서 이러한 제약들을 고려하는 위치정보 저장 및 관리가 필요하다. 물론, 기존 실외공간에서의 위치정보 저장 및 관리방법도 활용될 수 있겠으나, 실내의 제약조건들을 고려하여 이동객체의 위치정보를 저장 및 관리하는 경우가 보다 효율적일 수 있다.
실내와 같이 좁거나 장애물이 많은 장소에서, 전자 장치의 위치를 연산함에 있어 주변 물체에 반사되어 수신되는 신호와 직접 수신되는 신호를 구별할 수 없어 정확도가 떨어질 수 있다.
위치를 연산하기 위해서 최소한 2개의 장치가 서로 간에 신호를 송수신해야 하는데, 이 경우 사용자가 휴대하는 장치에서도 기본적으로 자기의 신호가 다른 장치에 전송되어야 할 수 있어 보안 문제가 발생할 수 있다.
복수의 전자 장치가 데이터를 송수신해야 하기 때문에 채널 당 수용할 수 있는 전자 장치의 개수에 제한이 있을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 무선 통신 모듈, 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 복수의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 각각 수신하고, 상기 복수의 데이터 각각을 수신한 시간을 확인하고, 상기 복수의 데이터에 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보가 포함되면, 상기 복수의 데이터의 수신 시간차 및 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보를 이용해 상기 전자 장치의 위치를 연산할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 무선 통신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 수신하고, 상기 수신된 복수의 데이터에 기반하여 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정하고, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 상기 송신할 데이터를 상기 결정된 송신할 시간에 송신하고 상기 송신할 데이터에는 상기 전자 장치의 식별 정보 또는 위치 정보를 포함하고 상기 결정된 시간은 수신한 데이터를 송신한 외부 전자 장치 중 어느 하나의 클럭을 기준으로 결정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 복수의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 각각 수신하는 동작; 상기 복수의 데이터 각각을 수신한 시간을 확인하는 동작; 및 상기 수신한 복수의 데이터에 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보가 포함되면, 상기 복수의 데이터의 수신 시간차 및 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보를 이용해 상기 전자 장치의 위치를 연산할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 수신하는 동작; 상기 수신된 복수의 데이터에 기반하여 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정하는 동작; 및 상기 송신할 데이터를 상기 결정된 송신할 시간에 송신하는 동작을 포함하고, 상기 송신할 데이터에는 상기 전자 장치의 식별 정보 또는 위치 정보를 포함하고, 상기 결정된 시간은 수신한 데이터를 송신한 외부 전자 장치 중 어느 하나의 클럭을 기준으로 결정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 자신의 정보를 송신하지 않고 자신의 위치를 연산할 수 있어 개인 정보 유출 발생을 방지할 수 있다. 전자 장치는 데이터의 수신만으로 자신의 위치를 결정할 수 있어, 채널당 수용할 수 있는 전자 장치의 개수에 제한이 없을 수 있어, 채널 용량에도 제한이 없을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 반사되어 들어온 신호를 구별할 수 있어 위치 연산의 정확도를 높일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 양방향 거리 측정 방법과 단방향 거리 측정 방법의 장점을 모두 가질 수 있으며 수신된 데이터를 이용해 전자 장치들 간에 동기화할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전체 시스템의 시퀀스도이다.
도 3은 도 2에 따라 송신되는 UWB 프레임의 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 4는 반사된 UWB 프레임이 수신되는 경우의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 SYNC 프리앰블 코드가 포함된 데이터와 이를 수신한 신호의 세기를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따라 STS 코드가 포함된 데이터와 이를 수신한 신호의 세기를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예로 비보안 STS를 이용하는 경우의 데이터 포맷을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제2 전자 장치의 위치 연산을 지원하는 제1 전자 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제2 전자 장치의 위치 연산을 지원하는 제1 전자 장치의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 위치를 연산하는 제1 전자 장치의 순서도를 나타낸 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, 적외선(IR(infrared ray)) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD(secure digital) 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN(wide area network))와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI(international mobile subscriber identity))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB(printed circuit board)) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 개시의 다양한 실시예들에서는 전자 장치의 위치 연산을 지원하기 위해 RF(radio frequency)를 송신하는 장치를 앵커(anchor)로 설명하며, 필요에 따라 마스터 앵커(master anchor) 및 슬레이브 앵커(slave anchor)로 나누어 설명할 수 있다. 이는 설명의 편의를 위한 것이며 본 개시에 따라 설명되는 기능을 수행하는 전자 장치들은 모두 마스터 앵커 또는/및 슬레이브 앵커가 될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 마스터 앵커 및 슬레이브 앵커는 도 1에서 도시되는 전자 장치(101)의 구성 요소 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 마스터 앵커 및 슬레이브 앵커는 초광대역(UWB(ultra wide band)) 통신을 지원하는 통신 모듈(예: 도 1의 통신모듈(190))을 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예들에서는 설명의 편의를 위해 UWB(ultra wide band) 프레임을 예로 설명하나 본 개시에 따라 설명되는 정보가 포함된 데이터이면 다른 데이터도 가능할 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 전자 장치의 위치를 연산하기 위한 시스템의 시퀀스도를 나타낸 도면이다.
시스템에는 제1 앵커인 마스터 앵커(예: 도 1의 전자 장치(101))(210)와 복수의 슬레이브 앵커(예: 도 1의 전자 장치(101))(220 내지 240)가 포함될 수 있다. 도 2에서는 3개의 앵커가 슬레이브 앵커가 되며, 제2, 제3, 제4 앵커가 제1, 제2, 제3 슬레이브 앵커(220, 230, 240)가 될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 마스터 앵커(210)는 시스템에 포함된 슬레이브 앵커의 수를 미리 알 수 있다.
동작 260에서, 마스터 앵커(210)는 정해진 시간 간격으로 UWB 프레임을 송신할 수 있다. 이때, 정해진 시간 간격은 라운드 간격(round interval)으로 칭할 수 있다.
제1, 제2, 제3 슬레이브 앵커(220, 230, 240) 및 전자 장치(250)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 마스터 앵커(210)가 정해진 시간 간격으로 송신한 UWB 프레임을 수신할 수 있다. 제1, 제2, 제3 슬레이브 앵커(220, 230, 240) 및 전자 장치(250)가 수신한 UWB 프레임은 동일한 UWB 프레임일 수 있다. 제1, 제2, 제3 슬레이브 앵커(220, 230, 240) 및 전자 장치(250)는 위치에 따라 동일한 UWB 프레임을 시간 차이를 갖고 수신할 수 있다.
동작 265에서, 제1 슬레이브 앵커(220)는 수신된 UWB 프레임을 이용하여 제1 슬레이브 앵커(220)가 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정할 수 있다. 제1 슬레이브 앵커(220)가 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정하는 방법은 도 9에서 자세히 설명할 수 있다.
동작 270에서, 제2 슬레이브 앵커(230)는 수신된 UWB 프레임을 이용하여 제2 슬레이브 앵커(230)가 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정할 수 있다. 제2 슬레이브 앵커(230)가 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정하는 방법은 제1 슬레이브 앵커(220)가 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정하는 방법과 동일 또는 유사할 수 있다.
동작 275에서, 제3 슬레이브 앵커(240)도 수신된 UWB 프레임을 이용하여 제3 슬레이브 앵커(240)가 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정할 수 있다. 마찬가지로 제3 슬레이브 앵커(240)가 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정하는 방법은 제1 및 제2 슬레이브 앵커(220, 230)가 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정하는 방법과 동일 또는 유사할 수 있다.
동작 280에서, 제1 슬레이브 앵커(220)는 결정된 시간에 UWB 프레임을 송신할 수 있다. 전자 장치(250)는 제1 슬레이브 앵커(220)가 송신한 UWB 프레임을 수신할 수 있다. 선택적으로, 제2 및 제3 슬레이브 앵커(230, 240)도 제1 슬레이브 앵커(220)가 송신한 UWB 프레임을 수신할 수 있다. 제2 및 제3 슬레이브 앵커(230, 240)는 마스터 앵커(210)가 송신한 UWB 프레임을 수신하여 자신이 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 슬레이브 앵커(220)가 송신한 UWB 프레임을 수신하여 자신이 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정할 수 있다. 이에 대해서는 도 9에서 자세히 설명할 수 있다.
동작 285에서, 제2 슬레이브 앵커(230)는 결정된 시간에 UWB 프레임을 송신할 수 있다. 전자 장치(250)는 제2 슬레이브 앵커(230)가 송신한 UWB 프레임을 수신할 수 있다. 또한, 선택적으로 제1 및 제3 슬레이브 앵커(220, 240)도 제2 슬레이브 앵커(230)가 송신한 UWB 프레임을 수신할 수 있다. 제1 및 제3 슬레이브(220, 240)도 제2 슬레이브 앵커(230)가 송신한 UWB 프레임을 수신하여 자신이 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정할 수 있다. 이에 대해서는 도 9에서 자세히 설명할 수 있다.
동작 290에서, 제3 슬레이브 앵커(240)는 결정된 시간에 UWB 프레임을 송신할 수 있다. 전자 장치(250)는 제3 슬레이브 앵커(240)가 송신한 UWB 프레임을 수신할 수 있다. 또한, 선택적으로 제1 및 제2 슬레이브 앵커(220, 230)도 제2 슬레이브 앵커(230)가 송신한 UWB 프레임을 수신할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제1 및 제2 슬레이브(220, 230)도 제3 슬레이브 앵커(240)가 송신한 UWB 프레임을 수신하여 자신이 UWB 프레임을 송신할 시간을 결정할 수 있다. 이에 대해서는 도 9에서 자세히 설명할 수 있다.
도 2에서 도시하지 않았으나 마스터 앵커(210)도 제1 내지 제3 슬레이브 앵커(220 내지 240)가 송신한 UWB 프레임을 수신할 수 있다.
한편, 슬레이브 앵커들(예: 220 내지 240)간 UWB 프레임을 송신하는 시간 간격은 슬롯 간격(slot interval)으로 칭할 수 있다.
동작 295에서, 전자 장치(250)는 수신된 UWB 프레임들을 이용해 자신의 위치를 연산할 수 있다. 수신된 UWB 프레임들에는 송신한 앵커의 식별 정보 또는/및 위치 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 식별 정보는 앵커의 주소(예: MAC(media access control) address) 또는 개인 통신망 아이디(personal area network identification)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 앵커의 식별 정보는 맥 헤더(MAC header)에 포함될 수 있고, 앵커의 위치 정보는 맥 페이로드(MAC payload)에 포함될 수 있다.
도 3은 도 2에 따라 송신되는 UWB 프레임의 흐름도를 나타낸 도면이다.
마스터 앵커(210)(예: 앵커 인덱스 - 1)는 정해진 시간(T1,k)에 UWB 프레임(320)을 송신할 수 있다. T1,k에서 첫 번째 아래 첨자인 1은 UWB 프레임을 송신한 앵커의 인덱스를, 두 번째 아래 첨자인 k는 레인징 라운드의 인덱스를 나타낼 수 있다. 예를 들어, k번째 레인징 라운드(ranging round)이면서 제1 앵커인 마스터 앵커(210)가 UWB 프레임을 송신하는 시간은 T1,k와 같이 나타낼 수 있으며, T1,k는 마스터 앵커(210)의 클럭에 따른 타임 스탬프(time stamps)가 될 수 있다.
송신된 UWB 프레임(320)은 제1, 제2, 제3 슬레이브 앵커(220, 230, 240) 및/또는 제1, 제2 전자 장치(330, 340) (예: 도 1의 전자 장치(101))에 의해 수신될 수 있다.
마스터 앵커(210)가 송신한 UWB 프레임(예: 320)을 슬레이브 앵커가 수신하는 시간은 AxR1,k라고 나타낼 수 있으며, 여기서 x는 UWB 프레임을 수신한 앵커의 인덱스를, 1은 UWB 프레임을 송신한 앵커의 인덱스를, k는 레인징 라운드의 인덱스를 나타낼 수 있다. 예를 들어, k번째 레인징 라운드(ranging round)에서 제1 슬레이브 앵커(220)(예: 앵커 인덱스 - 2)가 UWB 프레임(322)을 수신한 시간은 A2R1,k로, 제2 슬레이브 앵커(230)(예: 앵커 인덱스 - 3)가 UWB 프레임(324)을 수신한 시간은 A3R1,k로, 제3 슬레이브 앵커(240)(예: 앵커 인덱스 - 4)가 UWB 프레임(326)을 수신한 시간은 A4R1,k로 나타낼 수 있다. 제1, 제2, 또는 제3 슬레이브 앵커(220, 230, 또는 240)가 UWB 프레임을 수신하는 시간(예를 들어, A2R1,k, A3R1,k, 또는 A4R1,k)은 제1, 제2, 또는 제3 슬레이브 앵커의 클럭에 따른 타임 스탬프가 될 수 있다. 또한, 두 개의 앵커, 예를 들어 마스터 앵커(210)와 제1 슬레이브 앵커(220) 사이의 전송 시간(TOF, time of fly)은 Tof1,2로 나타낼 수 있다. 여기서 1과 2는 송신한 앵커의 인덱스 및 수신한 앵커의 인덱스를 나타낼 수 있다.
한편, k번째 레인징 라운드(ranging round)에서, 제1 슬레이브 앵커(220)가 마스터 앵커(210)로부터 송신된 UWB 프레임을 수신하는 시간에 대한 관계식은 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서, f와
Figure pat00002
는 제1 슬레이브 앵커(220)에 대한 마스터 앵커(210)의 상대적인 클럭 왜곡과 오프셋을 나타내며, Xk는 마스터 앵커(210)에서 제1 슬레이브 앵커(220)로의 가변 전송 지연을 나타낸다. 클럭 왜곡 f
Figure pat00003
1이기 때문에 [수학식 1]은 [수학식2]와 같이 나타낼 수 있다.
여기서, f와
Figure pat00004
는 제1 슬레이브 앵커(220)에 대한 마스터 앵커(210)의 상대적인 클럭 왜곡과 오프셋을 나타내며, Xk는 마스터 앵커(210)에서 제1 슬레이브 앵커(220)로의 가변 전송 지연을 나타낸다. 클럭 왜곡 f
Figure pat00005
1이기 때문에 [수학식 1]은 [수학식2]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00006
복수의 UWB 송신 시간과 수신 시간에 대한 타임 스탬프를 모아 매트릭스(matrix)로 만들면 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00007
UWB 프레임을 수신한 슬레이브 앵커(220, 230, 또는 240) 또는 전자 장치(330 또는 340)는 [수학식 3]을 이용해 f와
Figure pat00008
에 대한 최소 제곱법(LS: least square)을 적용할 수 있다.
게다가, 제1 슬레이브 앵커(220)의 칩 제조사로부터 성능 지수(FOM, figure of merit)을 얻을 수 있는 경우 [수학식 3]은 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있어, UWB 프레임을 수신한 슬레이브 앵커(220, 230, 또는 240) 또는 전자 장치(330 또는 340)는 f와
Figure pat00009
에 대한 가중 최소 제곱법(WLS: weighted least square)을 적용할 수 있다.
Figure pat00010
본 개시의 다양한 실시예에 따라 마스터 앵커(210)는 슬레이브 장치(220 내지 240)의 개수를 고려해 UWB 프레임을 송수신할 시간을 스케쥴링할 수 있다. 마스터 앵커(210)는 UWB 프레임을 송신할 때 맥(MAC) 페이로드에 T1,k를 삽입할 수 있고, 제1 슬레이브 앵커(220)는 수신한 UWB 프레임을 분석해 T1,k를 알아낼 수 있다. 또한, 마스터 앵커(210)는 제1 슬레이브 앵커(220)가 UWB 프레임을 송신할 시간 T2,k도 맥 페이로드에 삽입할 수 있다. T2,k는 마스터 앵커(210)의 클럭에 따른 타임스탬프일 수 있다. 따라서, 제1 슬레이브 앵커(220)는 [수학식 3] 또는 [수학식 4]를 통해 알아낸 f와
Figure pat00011
를 이용해 마스터 앵커(210)의 클럭에 대한 정보를 알아낼 수 있으며, 마스터 앵커(210)의 클럭에 맞춰 UWB 프레임을 송신할 수 있다.
이와 같은 방법으로 모든 슬레이브 앵커(220 내지 240)는 자신이 UWB 프레임을 송신해야 하는 시간을 알아낼 수 있다. 더 나아가, 마스터 앵커의 UWB 프레임을 수신하지 못한 슬레이브 앵커는 다른 슬레이브 앵커들이 송신한 UWB 프레임을 수신하여 위와 같은 원리로 자신이 UWB 프레임을 송신해야 하는 시간을 알아낼 수 있다.
한편, 마스터 앵커(210)는 정해진 시간 간격(예: round interval)으로 UWB 프레임(310, 320)을 송신할 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 다양한 실시예에 따라 제1 및 제2 전자 장치(330, 340)가 자신의 위치를 연산하는 방법에 대해 자세히 설명한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(330)는 마스터 앵커(210) 또는 슬레이브 앵커(220 내지 240)로부터 송신되는 UWB 프레임을 수신하기 위해 항상 수신 모드로 동작할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(340)는 마스터 앵커(210) 또는 슬레이브 앵커(220 내지 240)로부터 UWB 프레임이 송신되는 시간을 계산해 그 시간에만 수신 모드로 동작할 수 있다. 제2 전자 장치(340)는 UWB 프레임이 송신되는 시간을 계산하기 때문에, 계산된 시간 외에는 대기 모드로 있을 수 있어 전력을 절약할 수 있다.
일 예로, 제2 전자 장치(340)는 UWB 프레임의 도착 시간 간격(TDOA(time difference of arrival))을 [수학식 5]를 이용하여 계산할 수 있다.
Figure pat00012
여기서, l은 제2 전자 장치(340)의 인덱스, i와 j는 앵커의 인덱스, k는 레인징 라운드의 인덱스일 수 있다. PlRj,k와 PlRi,k는 제2 전자 장치(340)가 k번째 레인징 라운드에서 앵커 i와 앵커 j로부터 UWB 프레임을 수신한 시간을 나타낼 수 있고, Tj,k와 Ti,k는 앵커 i와 앵커 j가 UWB 프레임을 송신한 시간을 나타낼 수 있다.
Tj,k와 Ti,k는 수신된 UWB 프레임에 포함될 수 있다. 예컨대, Tj,k와 Ti,k는 UWB 프레임의 페이로드에 포함될 수 있으며, 제2 전자 장치(340)는 Tj,k와 Ti,k를 분리해 낼 수 있다. PlRj,k와 PlRi,k는 제2 전자 장치(340)의 클럭에 따른 시간일 수 있으며, Tj,k와 Ti,k는 마스터 앵커(210)의 클럭에 따른 시간일 수 있다.
제1 및 제2 전자 장치(330, 340)는 앵커의 위치와 계산한 다음 UWB 프레임이 도착하는데 걸리는 시간 또는 측정한 다음 UWB 프레임이 도착하는데 걸리는 시간을 이용해 제1 및 제2 전자 장치(330, 340)의 위치를 연산할 수 있다. 앵커(210 내지 240)의 위치는 x, y, z의 3차원 정보이거나 또는 x, y의 2차원 정보일 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 전자 장치(330, 340)가 복수의 앵커들(210 내지 240))로부터 UWB 프레임을 수신하여 위치를 연산하는 경우, 제1 및 제2 전자 장치(330, 340)는 자신의 정보를 외부로 노출하지 않고 자신의 위치를 연산할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 제1 또는 제2 전자 장치(330, 340))가 앵커들(예: 마스터 앵커(210), 제1 슬레이브 앵커(220), 제2 슬레이브 앵커(230), 또는 제3 슬레이브 앵커(240))의 위치를 알 수 없다면, 전자 장치(예: 제1 또는 제2 전자 장치(330, 340))는 계산한 다음 UWB 프레임이 도착하는데 걸리는 시간 또는 측정한 다음 UWB 프레임이 도착하는데 걸리는 시간과 앵커의 식별 정보인 맥 어드레스를 서버(예: 도 1의 서버(108))로 전송하고 서버(108)로부터 전자 장치의 위치 정보를 수신할 수 있다. 다만, 이 경우 전자 장치(예: 제1 또는 제2 전자 장치(330, 340))는 자신의 정보도 서버(108)로 전송해야 해 자신의 위치가 외부에 노출될 우려가 있다.
한편, 전자 장치(예: 제1 또는 제2 전자 장치(330, 340)) 및 슬레이브 앵커(예: 제1 슬레이브 앵커(220), 제2 슬레이브 앵커(230), 또는 제3 슬레이브 앵커(240))는 마스터 앵커(210) 또는 다른 슬레이브 앵커(예: 제1 슬레이브 앵커(220), 제2 슬레이브 앵커(230), 또는 제3 슬레이브 앵커(240))로부터 송신되는 UWB 프레임을 직접 수신할 수도 있지만, 반사된 UWB 프레임을 수신할 수도 있다. 이하에서는 반사된 UWB 프레임이 수신되는 경우 발생할 수 있는 문제와 이를 해결하기 위한 본 개시에 따른 다양한 실시예에 대해 설명할 수 있다.
도 4는 반사된 UWB 프레임이 수신되는 경우의 일 예를 나타낸 도면이다.
예를 들어, 복수의 앵커(예: 도 3의 210 내지 240) 및 전자 장치(예: 도 3의 330 또는 340)는 실내와 같이 장애물이 많은 곳에 배치될 수 있다. 복수의 앵커 및 전자 장치는 위치를 연산하거나 서로간의 거리를 측정하기 위해 UWB 프레임을 송신하고 수신할 수 있다. 이때, 앵커(예: 도 3의 210 내지 240)에서 송신된 UWB 프레임이 직접 전자 장치(예: 도 3의 330 또는 340)에서 수신될 수도 있지만, 장애물에 반사된 UWB 프레임이 전자 장치(예: 도 3의 330 또는 340)에서 수신될 수도 있다.
도 4는 이러한 일 예로, 사방이 막힌 좁은 장소에서 제1 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))(410)와 제2 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101)) (420)가 서로간의 거리를 측정 또는 위치를 연산하기 위해 제1 전자 장치(410)가 UWB 프레임을 송신하고, 제2 전자 장치(420)가 UWB 프레임을 수신하는 예를 나타낸 것이다.
도 4에 따르면, 제1 전자 장치(410)가 송신한 UWB 프레임은 직접 제2 전자 장치(420)가 수신할 수 있다(430). 또한, 제1 전자 장치(410)가 송신한 UWB 프레임은 벽이나 장애물에 반사되어 제2 전자 장치(420)에 의해 수신될 수도 있다(440). 이와 같이, 벽에 반사되어 UWB 프레임이 수신되는 경우 발생할 수 있는 문제에 대해 도 5에서 자세히 설명할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 싱크 프리앰블 코드(sync preamble code)가 포함된 UWB 프레임의 일부와 이를 수신한 신호의 세기를 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)에서는 전자 장치(예: 도 4의 제2 전자 장치(420))가 수신한 UWB 프레임의 일부를 나타내며, 제1 데이터(510)는 직접 수신(예: 도 4의 430)된 UWB 프레임의 일부를, 제2 데이터(520)는 장애물(예: 벽)에 반사되어 수신(예: 도 4의 440)된 UWB 프레임의 일부를 나타낸 것이다. 도 5의 (a)에서는 거리를 계산하기 위한 상관관계 윈도우(530)도 함께 나타내고 있다.
예를 들어, 제1 데이터(510)와 제2 데이터(520)에는 싱크 프리앰블 코드(SYNC preamble code C0)가 반복하여 포함될 수 있다. 하나의 싱크 프리앰블 코드의 길이가 1016ns(512, 514, 522)이고, 반사되어 수신된 제2 데이터(520)는 제1 데이터(510)보다 946ns(540)만큼 늦게 수신되었음을 가정할 수 있다.
도 5의 (a)에서, 전자 장치(420)는 복수의 싱크 프리앰블 코드가 모두 동일하기 때문에 수신된 데이터가 반사되어 수신된 것인지 또는 직접 수신된 것인지를 판단할 수 없다. 설사 전자 장치(420)가 반사된 데이터가 있는지를 안다고 가정하더라도, 전자 장치(420)는 제1 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(512)를 수신한 시간과 제2 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(522)를 수신한 시간을 비교하는 경우 946ns(540)만큼 늦게 데이터가 수신되었다고 판단할 수도 있고, 또는 제1 데이터의 제2 싱크 프리앰블 코드(514)를 수신한 시간과 제2 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(522)를 수신한 시간을 비교하는 경우 70ns(550)만큼 늦게 데이터가 수신된 것으로 판단할 수도 있다. 이러한 결과는 상관관계 윈도우(530)에 따라 달라질 수 있다.
도 5의 (a)와 같이, 전자 장치(420)가 상관관계 윈도우(532)를 이용하여 거리를 측정하는 경우, 제1 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(512)만 수신되기 때문에 측정된 거리가 정확할 수 있다. 하지만, 전자 장치(420)가 상관관계 윈도우(534)를 이용하여 거리를 측정하는 경우, 반사된 데이터인 제2 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(522)와 직접 수신된 데이터인 제1 데이터의 제2 싱크 프리앰블 코드(514)가 모두 수신될 수 있고, 제2 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(522)가 제1 데이터의 제2 싱크 프리앰블 코드(514)보다 먼저 검출될 수 있다. 이 경우, 전자 장치(420)는 먼저 검출된 제2 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(522)를 이용해 거리를 측정할 수 있다. 도 5의 (b)는 상관관계 윈도우(534)를 이용하는 경우의 전자 장치(420)가 수신한 데이터의 신호 세기를 나타낸 것이다.
도 5의 (b)에 따르면, 먼저 수신된 제2 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(522)는 반사되어 수신되었기 때문에 그 신호의 세기가 약할 수 있다. 반면, 나중에 수신된 제1 데이터의 제2 싱크 프리앰블 코드(514)는 직접 수신되었기 때문에 신호의 세기는 강할 수 있다. 그러나, 상호간의 거리는 신호의 세기를 고려하지 않기 때문에 수신된 시간이 빠를수록 가깝게 판단될 수 있다. 따라서, 반사되어 수신된 제2 데이터의 제1 싱크 프리앰블 코드(522)에 의해 다른 전자 장치가 존재하는 것으로 판단될 수 있다.
이하에서는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 반사되어 수신된 데이터와 직접 수신된 데이터를 구별하기 위해 STS(scrambled timestamp sequence, 이하 'STS') 코드를 이용한 방법이 설명될 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따라 STS 코드가 포함된 UWB 프레임의 일부와 이를 수신한 신호의 세기를 나타낸 도면이다.
도 6의 (a)에서는 전자 장치(예: 도 4의 제2 전자 장치(420))가 직접 수신한 제1 데이터(610), 장애물(예: 벽, 사물, 사람 등)에 반사되어 수신된 제2 데이터(620), 및 상관관계 윈도우(630)를 나타낼 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 반사되어 수신되는 UWB 프레임을 직접 수신된 UWB 프레임과 구별하기 위해 싱크 프리앰블 코드 대신 STS 코드 Cx가 UWB 프레임에 포함될 수 있다. STS 코드 Cx는 모두 다르고, 그에 따라 상관관계 윈도우도 모두 다르기 때문에 전자 장치(420)는 수신된 UWB 프레임을 분석하여 반사되어 수신된 것인지 또는 직접 수신된 것인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(420)는 상관관계 윈도우(632)를 이용하여 UWB 프레임을 분석하는 경우, 제1 데이터의 제2 STS 코드 C1(612)와 제2 데이터의 제2 STS 코드 C1(622)만을 분석하기 때문에 먼저 수신한 제1 데이터의 제2 STS 코드 C1(612)가 직접 수신된 것이고, 늦게 수신한 제2 데이터의 제2 STS 코드 C1(622)가 반사되어 수신된 것으로 판단할 수 있다.
도 6의 (b)에서는 전자 장치(420)가 직접 수신한 제1 데이터의 제2 STS 코드 C1(612)의 신호 세기를 나타내고 있다. 전자 장치(420)는 제1 데이터의 제2 STS 코드 C1(612)를 이용해 계산한 전자 장치(예: 도 4의 제1 전자 장치(410))까지의 거리를 계산할 수 있다.
이와 같이 STS 코드 Cx가 UWB 프레임에 포함되는 경우, 전자 장치(420)는 UWB 프레임이 반사되어 수신된 것인지 또는 직접 수신된 것인지를 판단할 수 있어 보다 정확한 위치를 연산할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2의 250)는 STS 코드 Cx를 정하기 위해 STS 씨드(seed)와 STS 인덱스(index)를 알아야 한다. 전자 장치(250)가 비보안(non-secure) STS 코드 Cx를 이용하는 경우, 전자 장치(250)는 STS 씨드(또는, STS 키(key))와 STS 인덱스(또는, STS 넌스(nonce))를 알 수 있어 마스터 앵커(예: 도 2의 마스터 앵커(210))는 STS 씨드와 STS 인덱스를 송신하지 않을 수 있다. 반면, 전자 장치(250)가 보안(secure) STS 코드 Cx를 이용하는 경우, 전자 장치(250)는 STS 씨드와 STS 인덱스를 알아야 해 마스터 앵커(210)가 STS 씨드와 STS 인덱스를 UWB 프레임의 페이로드에 포함해 전송할 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 UWB 프레임의 포맷을 나타낸 도면이다.
UWB 프레임의 포맷은 데이터 전송률 및 전송 범위를 달리 하는 고속 펄스 모드(high rate pulse, 이하 'HRP')와 저속 펄스 모드(low rate pulse, 이하 'LRP')로 나뉠 수 있다. 도 7의 (a) 내지 (c)는 고속 펄스 모드의 UWB 프레임의 포맷을 상세하게 나타낸 것이다.
도 7의 (a)와 (b)는 고속 펄스 모드 1(710)과 2(720)를 나타낸 것으로 UWB 프레임은 STS 코드 Cx를 포함할 수 있다. 도 7의 (c)는 고속 펄스 모드 0(730)을 나타낸 것으로 STS 코드 Cx를 포함하지 않을 수 있다.
UWB 프레임은 싱크 필드(702)를 포함할 수 있다. 싱크 필드(702)에는 프리앰블 코드가 반복하여 포함될 수 있다. 싱크 필드의 길이에 의해 UWB 프레임의 크기가 결정될 수 있다.
UWB 프레임은 SFD(start of frame delimiter) 필드(704)를 포함할 수 있다. SFD 필드(704)는 데이터 속도를 나타낼 수 있으며, SFD 필드(704)의 길이가 짧으면 데이터 속도는 보통이며, SFD 필드(704)의 길이가 길면 데이터 속도는 늦을 수 있다.
UWB 프레임은 PHR(physical layer header) 필드(706)를 포함할 수 있다. PHR 필드(706)는 수신된 PHY 페이로드 필드의 데이터 속도, 현재 프레임 길이 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.
UWB 프레임은 PHY 페이로드 필드(708)를 포함할 수 있다. PHY 페이로드 필드(708)에는 물리계층간 전달되는 데이터인 PSDU(PHY service data unit)가 포함될 수 있다.
UWB 프레임에는 모드에 따라 앞서 설명한 STS 필드(712)가 포함될 수 있다. 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(250))가 보안 STS 코드 Cx를 이용하는 경우, 마스터 앵커(예: 도 2의 마스터 앵커(210))는 STS 씨드와 STS 인덱스에 대한 정보를 UWB 프레임의 PHY 페이로드 필드(708)에 포함하여 전송할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 위치 연산을 지원하는 마스터 앵커의 동작을 나타낸 도면이다.
동작 810에서, 마스터 앵커(예: 도 2의 마스터 앵커(210))는 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(250))의 위치 연산을 지원하기 위해 일정 시간 간격(라운드 간격)으로 데이터(예: 도 3의 310, 320)를 송신할 수 있다. 마스터 앵커(210)는 슬레이브 앵커(예: 도 2의 220 내지 240) 또는 전자 장치(250)가 송신한 데이터를 수신할 수 있지만 필요한 경우에 한해 처리할 수 있다.
마스터 앵커(210)는 슬레이브 앵커(220 내지 240)의 개수, 위치 정보, 및/또는 식별 정보를 알 수 있으며, 슬레이브 앵커의 개수를 고려해 UWB 프레임을 송신하는 간격(라운드 간격)을 조절할 수 있다. 마스터 앵커(210)는 슬레이브 앵커의 개수를 고려해 슬레이브 앵커(220 내지 240)가 UWB 프레임을 송신하는 간격(슬롯 간격)을 UWB 프레임으로 지시할 수 있다. 슬레이브 앵커(220 내지 240)에 대한 정보는 마스터 앵커(210)의 초기 설치시에 입력되거나 필요에 따라 추후 입력될 수 있다.
한편, 송신된 UWB 프레임은 적어도 하나의 슬레이브 앵커(220 내지 240) 및/또는 전자 장치(250)에 의해 수신될 수 있다. 송신된 UWB 프레임에는 비보안 STS 코드 또는 보안 STS 코드가 포함될 수 있다. 보안 STS 코드를 이용하는 경우 UWB 프레임의 페이로드에 STS 씨드와 STS 인덱스가 포함될 수 있다. 만약 송신된 UWB 프레임에 STS 코드가 포함되지 않으면, 전자 장치(250)는 싱크 프리앰블 코드를 이용해 자신의 위치를 판단할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 위치 연산을 지원하는 슬레이브 앵커의 순서도를 나타낸 도면이다.
동작 910에서, 슬레이브 앵커(예: 도 2의 제1 슬레이브 앵커(220))는 마스터 앵커(예: 도 2의 마스터 앵커(210))가 송신한 제1 데이터(예: 도 3의 320)를 수신할 수 있다. 또한, 다른 슬레이브 앵커(예: 도 2의 제2 슬레이브 앵커(230) 또는 제3 슬레이브 앵커(240))도 제1 데이터(320)를 수신할 수 있다.
동작 920에서, 슬레이브 앵커(220)는 다른 슬레이브 앵커(230 또는 240)가 송신한 제2 데이터를 수신할 수 있다. 슬레이브 앵커(220)는 데이터의 송신 주체를 구별하지 않고 데이터를 수신할 수 있으며 필요시에 수신한 데이터를 분석할 수 있다. 선택적으로, 슬레이브 앵커(220)는 다른 슬레이브 앵커(230 또는 240)가 송신한 데이터를 수신하지 않고 마스터 앵커(210)가 송신한 복수의 데이터를 수신할 수도 있다.
동작 930에서, 슬레이브 앵커(220)는 제1 데이터와 제2 데이터를 분석해 슬레이브 앵커(220)가 제3 데이터를 송신할 시간을 결정할 수 있다. 슬레이브 앵커(220)는 [수학식 1]을 이용해 마스터 앵커(210)가 데이터를 송신할 시간을 예측할 수 있다. 슬레이브 앵커(220)는 앞서 도 3에서 설명한 [수학식 2] 내지 [수학식 5]를 이용해 제3 데이터를 송신할 시간을 결정할 수 있다. 슬레이브 앵커(220)가 제3 데이터를 송신할 시간은 마스터 앵커(210)의 클럭에 기반한 시간일 수 있다. 또한, 슬레이브 앵커(220)가 제3 데이터를 송신할 시간은 슬레이브 앵커(220)가 제1 데이터와 제2 데이터를 수신한 시간, 마스터 앵커(210)가 제1 데이터와 제2 데이터를 송신한 시간, 및 슬레이브 앵커(220)와 마스터 앵커(210) 사이를 왕복하는데 걸리는 시간(TOF)을 이용해 결정될 수 있다.
여기서, 슬레이브 앵커(220)는 마스터 앵커(210)와 다른 슬레이브 앵커(230 또는 240) 모두로부터 데이터를 수신하여 제3 데이터를 송신할 시간을 결정하는 것으로 설명하였으나, 슬레이브 앵커(220)는 마스터 앵커(210)로부터 복수의 데이터를 수신하거나, 또는 다른 슬레이브 앵커(230 또는 240)로부터 복수의 데이터를 수신하는 경우에도 제3 데이터를 송신할 시간을 결정할 수 있다.
동작 940에서, 슬레이브 앵커(220)는 제3 데이터를 결정된 시간에 송신할 수 있다. 제3 데이터에는 슬레이브 앵커(220)의 식별 정보 또는 위치 정보가 포함될 수 있다. 슬레이브 앵커(220)의 식별 정보 또는 위치 정보는 전자 장치(예: 도 2의 250)가 자신의 위치를 연산하는데 이용될 수 있다.
제1, 제2, 제3 데이터는 UWB 프레임일 수 있으며, 고속 펄스 모드 1 또는 2(예: 도 7의 710 또는 720)일 수 있다. 제1, 제2, 제3 데이터에는 보안 STS 코드 또는 비보안 STS 코드가 포함될 수 있다. 제1, 제2 데이터에는 마스터 앵커(210)가 제1, 제2 데이터를 송신한 시간이 포함될 수 있다. 제1, 제2 데이터가 송신된 시간은 마스터 앵커(210)의 클럭에 기반한 시간일 수 있다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 위치를 연산하는 전자 장치의 순서도를 나타낸 도면이다.
동작 1010에서, 전자 장치의 통신 모듈(예: 도 1의 190)은 마스터 앵커(예: 도 2의 210)가 송신한 제1 데이터(예: 도 3의 320)를 수신할 수 있다.
동작 1020에서, 전자 장치의 통신 모듈(190)은 슬레이브 앵커(예: 도 2의 220)가 송신한 제2 데이터를 수신할 수 있다.
동작 1030에서, 전자 장치의 통신 모듈(190)은 다른 슬레이브 앵커(예: 도 2의 230)가 송신한 제3 데이터를 수신할 수 있다.
동작 1040에서, 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 120)는, 제1, 제2, 제3 데이터에 송신한 마스터 앵커 또는 슬레이브 앵커의 위치 정보가 각각 포함되면, 제1, 제2, 제3 데이터간의 수신 시간차(TDOA) 및 마스터 앵커 및 슬레이브 앵커의 위치 정보를 이용하여 전자 장치(예: 도 2의 250)의 위치를 연산할 수 있다.
여기서, 전자 장치(250)는 마스터 앵커(210) 및 2개의 슬레이브 앵커(220 및 230)로부터 데이터를 수신하는 경우 자신의 위치를 판단하는 것으로 나타내고 있으나, 전자 장치(250)는 앵커의 종류 관계없이 적어도 3개의 앵커(예: 도 2의 210 내지 240)로부터 데이터를 수신하는 경우 자신의 위치를 판단할 수 있다. 구체적으로 전자 장치(250)는 적어도 2개의 앵커로부터 데이터를 수신하는 경우 자신의 위치를 2D로 판단할 수 있으며, 3개 이상의 앵커로부터 데이터를 수신하는 경우에는 자신의 위치를 3D로 판단할 수 있다.
선택적으로, 복수의 데이터(예: 제1 데이터 내지 제3 데이터) 중 어느 하나가 마스터 앵커(210) 또는 슬레이브 앵커(220 내지 240)의 위치 정보를 포함하지 않는 경우, 전자 장치(250)는 전자 장치의 위치 연산에 필요한 정보(예: 전자 장치(250)의 식별 정보와 복수의 데이터간의 수신 시간차)를 서버(예: 도 1의 서버(108))에게 전송하고 서버(108)로부터 전자 장치의 위치 정보를 수신할 수 있다. 제1 데이터, 제2 데이터 및 제3 데이터는 UWB 프레임일 수 있으며, 고속 펄스 모드 1 또는 2(예: 도 7의 710 또는 720)일 수 있다. 제1, 제2, 제3 데이터에는 보안 STS 코드 또는 비보안 STS 코드가 포함될 수 있다.
전자 장치의 위치 연산에 필요한 정보는 마스터 앵커 및/또는 슬레이브 앵커의 식별 정보와 제1 데이터와 제2 데이터의 수신 시간차일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(250)는 앞서 설명한 슬레이브 앵커(220)가 데이터를 송신할 시간을 결정하는 방법을 이용해 앵커들이 데이터를 송신하는 시간을 추정할 수 있다. 전자 장치(250)는 앵커가 데이터를 송신하는 시간에만 데이터를 수신하도록 동작할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(250)는 적어도 하나의 무선 통신 모듈(예: 도 1의 192) 및 프로세서(예: 도 1의 120)를 포함하며, 상기 프로세서(120)는, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 복수의 외부 전자 장치(210 내지 240)로부터 복수의 데이터를 각각 수신하고, 상기 복수의 데이터 각각을 수신한 시간을 확인하고, 상기 복수의 데이터에 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보가 포함되면, 상기 복수의 데이터의 수신 시간차 및 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보를 이용해 상기 전자 장치의 위치를 연산할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(250)에서 상기 복수의 데이터는 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(250)에서 상기 프로세서(120)는, 상기 복수의 외부 전자 장치 위치 정보가 상기 복수의 데이터에 포함되어 있지 않으면, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 상기 전자 장치의 위치 연산을 위한 정보를 서버에게 전송하고, 상기 서버로부터 상기 전자 장치의 위치 정보를 연산할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(250)에서 상기 전자 장치의 위치 연산을 위해 전송하는 정보는 상기 복수의 외부 전자 장치의 식별 정보와 상기 복수의 데이터간의 수신 시간차(TDOA: time difference of arrival)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(250)에서 상기 프로세서(120)는, 상기 복수의 데이터 수신 시간과 상기 복수의 외부 전자 장치 각각이 상기 복수의 데이터 각각을 송신한 시간을 이용해 다음 데이터의 수신 시간을 결정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(220 내지 240)는 적어도 하나의 무선 통신 모듈(예: 도 1의 192); 및 프로세서(예: 도 1의 120)를 포함하고, 상기 프로세서(120)는, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 수신하고, 상기 수신된 복수의 데이터에 기반하여 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정하고, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 상기 송신할 데이터를 상기 결정된 송신할 시간에 송신하고, 상기 송신할 데이터에는 상기 전자 장치의 식별 정보 또는 위치 정보를 포함하고, 상기 결정된 시간은 수신한 데이터를 송신한 외부 전자 장치 중 어느 하나의 클럭을 기준으로 결정된 시간일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(220 내지 240)에서 상기 복수의 수신된 데이터는 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(220 내지 240)에서 상기 STS 코드는 STS 씨드(seed)와 STS 인덱스(index)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(220 내지 240)에서 상기 프로세서(120)는, 상기 전자 장치가 상기 복수의 데이터를 수신한 시간, 상기 데이터를 송신한 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 복수의 데이터를 각각 송신한 시간, 및 상기 전자 장치와 상기 데이터를 송신한 외부 전자 장치 사이를 왕복하는데 걸리는 시간을 이용해 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(220 내지 240)에서 상기 프로세서(210)는, 상기 전자 장치와 상기 데이터를 송신한 전자 장치의 상대적인 클럭의 왜곡과 오차를 결정하고, 상기 상대적인 클럭의 왜곡과 오차를 이용해 상기 송신할 시간을 결정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법(예: 도 10)은 복수의 외부 전자 장치(도 2의 210 내지 240)로부터 복수의 데이터를 각각 수신하는 동작(1010 내지 1030); 상기 복수의 데이터 각각을 수신한 시간을 확인하는 동작; 및 상기 수신한 복수의 데이터에 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보가 포함되면, 상기 복수의 데이터의 수신 시간차 및 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보를 이용해 상기 전자 장치의 위치를 연산하는 동작(1040)을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 복수의 수신된 데이터는 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 복수의 외부 전자 장치 위치 정보가 상기 복수의 데이터에 포함되어 있지 않으면, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 상기 전자 장치의 위치 연산을 위한 정보를 서버(예: 도 1의 108)에게 전송하는 동작; 및, 상기 서버로부터 상기 전자 장치의 위치 정보를 수신하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 전자 장치의 위치 연산을 위해 전송하는 정보는 상기 복수의 외부 전자 장치의 식별 정보와 상기 복수의 데이터간의 수신 시간차(TDOA: time difference of arrival)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 복수의 데이터 각각의 수신 시간과 상기 복수의 외부 전자 장치 각각(210 내지 240)이 상기 복수의 데이터 각각을 송신한 시간을 이용해 다음 데이터의 수신 시간을 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법(예: 도 9)은 적어도 하나의 외부 전자 장치(220 내지 240)로부터 복수의 데이터를 수신하는 동작(910, 920); 상기 수신된 복수의 데이터에 기반하여 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정하는 동작(930); 및 상기 송신할 데이터를 상기 결정된 송신할 시간에 송신하는 동작(940)을 포함하고, 상기 송신할 데이터에는 상기 전자 장치의 식별 정보 또는 위치 정보를 포함하고, 상기 결정된 시간은 수신한 데이터를 송신한 외부 전자 장치 중 어느 하나의 클럭을 기준으로 결정된 시간일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 복수의 수신된 데이터는 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 STS 코드는 STS 씨드(seed)와 STS 인덱스(index)를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 송신할 시간을 결정하는 동작은, 상기 전자 장치가 상기 복수의 데이터를 수신한 시간, 상기 데이터를 송신한 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 복수의 데이터를 각각 송신한 시간, 및 상기 전자 장치와 상기 데이터를 송신한 외부 전자 장치 사이를 왕복하는데 걸리는 시간을 이용해 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정하는 동작일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 전자 장치와 상기 데이터를 송신한 전자 장치의 상대적인 클럭의 왜곡과 오차를 결정하는 동작을 더 포함하고, 상기 상대적인 클럭의 왜곡과 오차를 이용해 상기 송신할 시간을 결정할 수 있다.
그 외에도 다양한 실시예들이 가능하다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 무선 통신 모듈; 및
    프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 무선 통신 모듈을 제어해 복수의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 각각 수신하고,
    상기 복수의 데이터 각각을 수신한 시간을 확인하고,
    상기 복수의 데이터에 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보가 포함되면, 상기 복수의 데이터의 수신 시간차 및 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보를 이용해 상기 전자 장치의 위치를 연산하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 데이터는 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함함을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 복수의 외부 전자 장치 위치 정보가 상기 복수의 데이터에 포함되어 있지 않으면, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 상기 전자 장치의 위치 연산을 위한 정보를 서버에게 전송하고, 상기 서버로부터 상기 전자 장치의 위치 정보를 수신함을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자 장치의 위치 연산을 위해 전송하는 정보는 상기 복수의 외부 전자 장치의 식별 정보와 상기 복수의 데이터간의 수신 시간차(TDOA: time difference of arrival)임을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 복수의 데이터 수신 시간과 상기 복수의 외부 전자 장치 각각이 상기 복수의 데이터 각각을 송신한 시간을 이용해 다음 데이터의 수신 시간을 결정함을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 무선 통신 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 무선 통신 모듈을 제어해 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 수신하고,
    상기 수신된 복수의 데이터에 기반하여 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정하고,
    상기 무선 통신 모듈을 제어해 상기 송신할 데이터를 상기 결정된 송신할 시간에 송신하고,
    상기 송신할 데이터에는 상기 전자 장치의 식별 정보 또는 위치 정보를 포함하고, 상기 결정된 시간은 수신한 데이터를 송신한 외부 전자 장치 중 어느 하나의 클럭을 기준으로 결정된 시간임을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 수신된 데이터는 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함함을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 STS 코드는 STS 씨드(seed)와 STS 인덱스(index)를 포함함을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 전자 장치가 상기 복수의 데이터를 수신한 시간, 상기 데이터를 송신한 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 복수의 데이터를 각각 송신한 시간, 및 상기 전자 장치와 상기 데이터를 송신한 외부 전자 장치 사이를 왕복하는데 걸리는 시간을 이용해 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정함을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 전자 장치와 상기 데이터를 송신한 전자 장치의 상대적인 클럭의 왜곡과 오차를 결정하고, 상기 상대적인 클럭의 왜곡과 오차를 이용해 상기 송신할 시간을 결정함을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    복수의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 각각 수신하는 동작;
    상기 복수의 데이터 각각을 수신한 시간을 확인하는 동작; 및
    상기 수신한 복수의 데이터에 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보가 포함되면, 상기 복수의 데이터의 수신 시간차 및 상기 복수의 외부 전자 장치에 대한 위치 정보를 이용해 상기 전자 장치의 위치를 연산하는 동작을 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 각각은 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함함을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 외부 전자 장치 위치 정보가 상기 복수의 데이터에 포함되어 있지 않으면, 상기 무선 통신 모듈을 제어해 상기 전자 장치의 위치 연산을 위한 정보를 서버에게 전송하는 동작; 및,
    상기 서버로부터 상기 전자 장치의 위치 정보를 수신하는 동작을 더 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전자 장치의 위치 연산을 위해 전송하는 정보는 상기 복수의 외부 전자 장치의 식별 정보와 상기 복수의 데이터간의 수신 시간차(TDOA: time difference of arrival)임을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 각각의 수신 시간과 상기 복수의 외부 전자 장치 각각이 상기 복수의 데이터 각각을 송신한 시간을 이용해 다음 데이터의 수신 시간을 결정하는 동작을 더 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  16. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 복수의 데이터를 수신하는 동작;
    상기 수신된 복수의 데이터에 기반하여 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정하는 동작; 및
    상기 송신할 데이터를 상기 결정된 송신할 시간에 송신하는 동작을 포함하고,
    상기 송신할 데이터에는 상기 전자 장치의 식별 정보 또는 위치 정보를 포함하고, 상기 결정된 시간은 수신한 데이터를 송신한 외부 전자 장치 중 어느 하나의 클럭을 기준으로 결정된 시간임을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 수신된 데이터는 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함함을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 STS 코드는 STS 씨드(seed)와 STS 인덱스(index)를 포함함을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 송신할 시간을 결정하는 동작은,
    상기 전자 장치가 상기 복수의 데이터를 수신한 시간, 상기 데이터를 송신한 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 복수의 데이터를 각각 송신한 시간, 및 상기 전자 장치와 상기 데이터를 송신한 외부 전자 장치 사이를 왕복하는데 걸리는 시간을 이용해 상기 전자 장치가 데이터를 송신할 시간을 결정하는 동작임을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 전자 장치와 상기 데이터를 송신한 전자 장치의 상대적인 클럭의 왜곡과 오차를 결정하는 동작을 더 포함하고,
    상기 상대적인 클럭의 왜곡과 오차를 이용해 상기 송신할 시간을 결정함을 특징으로 하는 전자 장치의 동작 방법.
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