KR20220036209A - UWB(Ultra Wide Band)에 기초하여 타겟 위치에 관한 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 하나 이상의 전자 장치들과 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치의 방법에 관한 것이다.
일 실시 예에 따른 방법은 광 신호 및 가속도 센서를 통해 획득한 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 타겟 포인트와 연관된 제1 위치 정보를 결정하는 단계; 결정된 제1 위치 정보 및 UWB 신호를 통해 획득된 정보에 기초하여 제1 전자 장치 및 제2 전자 장치와 연관된 제2 위치 정보를 결정하는 단계; 결정된 제1 위치 정보 및 결정된 제2 위치 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 나타내는 제3 위치 정보를 결정하는 단계; 및 제2 전자 장치가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 결정된 제3 위치 정보를 제2 전자 장치에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 방법은 광 신호 및 가속도 센서를 통해 획득한 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 타겟 포인트와 연관된 제1 위치 정보를 결정하는 단계; 결정된 제1 위치 정보 및 UWB 신호를 통해 획득된 정보에 기초하여 제1 전자 장치 및 제2 전자 장치와 연관된 제2 위치 정보를 결정하는 단계; 결정된 제1 위치 정보 및 결정된 제2 위치 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 나타내는 제3 위치 정보를 결정하는 단계; 및 제2 전자 장치가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 결정된 제3 위치 정보를 제2 전자 장치에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 개시는 UWB 통신 방식을 이용하여 타겟 포인트의 위치 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물 인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서는, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구된다. 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는, 기존의 IT(information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여, 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다. 예를 들어, 매체 접근 제어(medium access control, MAC)에 있어서, UWB(Ultra Wide Band)를 이용하여 전자 장치들 간의 거리를 측정하는 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다. UWB는, 무선 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 수 GHz이상의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 기술이다.
한편, UWB를 통해 통신하는 제1 전자 장치 및 제2 전자 장치가 타겟 포인트와 연관된 서비스를 제공하는 경우에, 제1 전자 장치가 제2 전자 장치에게 타겟 포인트의 위치 정보를 효과적으로 제공할 필요가 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 전자 장치와 UWB 기반 통신을 수행하는 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치에 대한 정보를 보다 정확하고 효율적으로 결정하여 제2 전자 장치에게 전송하는 제1 전자 장치 및 방법이 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 하나 이상의 전자 장치들과 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치의 방법은 광 센서 및 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 대한 타겟 포인트와 연관된 제1 위치 정보를 결정하는 단계; 상기 결정된 제1 위치 정보 및 UWB 신호에 기초하여 상기 제2 전자 장치와 연관된 제2 위치 정보를 결정하는 단계; 상기 결정된 제1 위치 정보 및 상기 결정된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 상기 타겟 포인트의 위치를 나타내는 제3 위치 정보를 결정하는 단계; 및 상기 제2 전자 장치가 상기 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 상기 결정된 제3 위치 정보를 상기 제2 전자 장치에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 제2 전자 장치와 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치의 방법은 UWB 신호 및 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 높이를 나타내는 높이 정보를 결정하는 단계; 상기 결정된 높이 정보 및 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 나타내는 위치 정보를 결정하는 단계; 및 상기 제2 전자 장치가 상기 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 상기 결정된 위치 정보를 상기 제2 전자 장치에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 하나 이상의 제2 전자 장치들과 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치는 통신부; 광 신호를 출력하는 광 센서; 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보를 획득하는 기울기 센서; 및 상기 광 센서 및 상기 획득된 기울기 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 대한 타겟 포인트와 연관된 제1 위치 정보를 결정하고, 상기 결정된 제1 위치 정보 및 UWB 신호에 기초하여 상기 제2 전자 장치와 연관된 제2 위치 정보를 결정하며, 상기 결정된 제1 위치 정보 및 상기 결정된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 상기 타겟 포인트의 위치를 나타내는 제3 위치 정보를 결정하고, 상기 통신부를 통해, 상기 제2 전자 장치가 상기 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 상기 결정된 제3 위치 정보를 상기 제2 전자 장치에게 전송하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 제2 전자 장치와 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치는 통신부; 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보를 획득하는 가속도 센서; 및 UWB 신호 및 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 높이를 나타내는 높이 정보를 결정하고, 상기 결정된 높이 정보 및 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 나타내는 위치 정보를 결정하며, 상기 통신부를 통해, 상기 제2 전자 장치가 상기 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 상기 결정된 위치 정보를 상기 제2 전자 장치에게 전송하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
도 1은 일반적인 D2D(Device-to-Device) 통신 절차를 설명하는 도면이다.
도 2는 복수의 전자 장치들의 통신 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 리모컨과 로봇 청소기가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 차량 컨트롤러와 차량이 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치에게 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 제공하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제1 전자 장치의 좌표축과 제2 전자 장치의 좌표축의 일치 여부에 따라 타겟 포인트의 위치를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치에 대한 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치와 연관된 위치 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 방위각을 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리와 연관된 선분 및 제2 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리와 연관된 선분의 제2 전자 장치가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 거리 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 좌표 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치에 의해 식별된 제2 전자 장치가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 타겟 포인트가 장애물에 의해 가려진 경우에 타겟 포인트의 위치를 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 14a는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치가 위치한 면을 획득하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 14b는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 타겟 포인트에 대응하는 영역을 바닥면의 위치로 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 15는 다른 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 UWB 신호 및 가속도 센서에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 17은 다른 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 복수의 전자 장치들의 통신 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 리모컨과 로봇 청소기가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 차량 컨트롤러와 차량이 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치에게 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 제공하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제1 전자 장치의 좌표축과 제2 전자 장치의 좌표축의 일치 여부에 따라 타겟 포인트의 위치를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치에 대한 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치와 연관된 위치 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 방위각을 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리와 연관된 선분 및 제2 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리와 연관된 선분의 제2 전자 장치가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 거리 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 좌표 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치에 의해 식별된 제2 전자 장치가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 타겟 포인트가 장애물에 의해 가려진 경우에 타겟 포인트의 위치를 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 14a는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치가 위치한 면을 획득하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 14b는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 타겟 포인트에 대응하는 영역을 바닥면의 위치로 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 15는 다른 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 UWB 신호 및 가속도 센서에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 17은 다른 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 언급되는 기능을 고려하여 현재 사용되는 일반적인 용어로 기재되었으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 다양한 다른 용어를 의미할 수 있다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 용어의 명칭만으로 해석되어서는 안되며, 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 이 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다.
또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 개시를 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수를 뜻하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 “상기” 및 이와 유사한 지시어는 단수 및 복수 모두를 지시하는 것일 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 방법을 설명하는 단계들의 순서를 명백하게 지정하는 기재가 없다면, 기재된 단계들은 적당한 순서로 행해 질 수 있다. 기재된 단계들의 기재 순서에 따라 본 개시가 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일 실시 예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시 예를 가리키는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어 질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어 질 수 있다.
일반적으로 무선 센서 네트워크 기술은 인식 거리에 따라 크게 무선랜(WLAN; Wireless Local Area Network; WLAN) 기술과 무선 사설망(Wireless Personal Area Network; WPAN) 기술로 구분된다. 이 때 무선랜은 IEEE 802.11에 기반한 기술로서, 반경 100m 내외에서 기간망(backbone network)에 접속할 수 있는 기술이다. 그리고 무선 사설망은 IEEE 802.15에 기반한 기술로서, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 초광대역 통신(ultra wide band, UWB) 등이 있다. 이러한 무선 네트워크 기술이 구현되는 무선 네트워크는 다수 개의 통신 전자 장치들로 이루어질 수 있다. 이 때 다수 개의 통신 전자 장치들은 단일 채널을 이용하여 액티브 구간(ACTIVE period)에서 통신을 수행한다. 즉 통신 전자 장치들은 액티브 구간에서, 패킷을 수집할 수 있고, 수집된 패킷을 전송할 수 있다.
UWB는 기저 대역 상태에서 수 GHz 이상의 넓은 주파수 대역, 낮은 스펙트럼 밀도 및 짧은 펄스 폭(1~4 nsec)을 이용하는 단거리 고속 무선 통신 기술을 의미할 수 있다. UWB는 UWB 통신이 적용되는 대역 자체를 의미할 수도 있다. 이하에서는 전자 장치들간의 레인징 방법을 UWB 통신 방식에 기초하여 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과하고 실제로는 다양한 무선 통신 기술들이 이용될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치는 컴퓨터 장치로 구현되는 고정형 단말이거나 이동형 단말을 포함할 수 있으며, 무선 또는 유선 통신방식을 이용하여 다른 장치 및/또는 서버와 통신할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는, 스마트 폰(smart phone), 이동 단말기, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿PC(tablet PC), 데스크탑 컴퓨터, 디지털 TV, 냉장고, 인공 지능 스피커, 웨어러블 디바이스, 프로젝터, 스마트 키, 스마트 카, 프린터, 자동차 콘솔, 자동차의 적어도 일부 기능을 제어하는 제어 장치, 로봇 청소기의 적어도 일부 기능을 제어하는 제어 장치 등을 포함할 수 있으며, 이러한 예에 제한되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 D2D(Device-to-Device) 통신 절차를 설명하는 도면이다.
D2D 통신이란 기지국과 같은 인프라를 거치지 않고 지리적으로 근접한 전자 장치들이 직접적으로 통신하는 방식을 말한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 장치들은 1:1, 1:다(多), 다(多):다(多)로 통신할 수 있다. D2D 통신은 UWB(Ultra Wide Band), 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), 블루투스(bluetooth)와 같이 비면허 주파수 대역을 사용할 수 있다. 또는, D2D 통신은 면허 주파수 대역을 활용하여 셀룰러 시스템의 주파수 이용 효율을 향상시킬 수도 있다. D2D 통신은 사물과 사물 간의 통신이나 사물 지능 통신을 지칭하는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 개시에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 전자 장치는 물론, 스마트 폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 전자 장치들 간의 통신을 모두 포함할 수 있다.
도 2는 복수의 전자 장치들의 통신 과정을 도시한 도면이다.
제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202)는, 장치 탐색 과정(203), 링크 생성 과정(204) 및 데이터 통신 과정(205)을 통해 통신을 수행할 수 있다.
장치 탐색 과정(203)에서, 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 각각은, 자신의 주변에 있는 전자 장치들 중 D2D 통신이 가능한 다른 전자 장치들을 탐색할 수 있다. 이를 통해, 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 각각은 D2D 통신을 하기 위한 링크 생성 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(201)는 제2 전자 장치(202)가 제1 전자 장치(201)를 탐색할 수 있도록 탐색 신호를 송신할 수 있다. 또한, 제1 전자 장치(201)는 제2 전자 장치(202)가 송신하는 탐색 신호를 수신하여 D2D 통신이 가능한 다른 전자 장치들이 D2D 통신 범위 내에 있음을 확인할 수 있다.
링크 생성 과정(204)에서, 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 각각은 장치 탐색 과정(203)에서 발견한 전자 장치들 중 데이터를 전송하고자 하는 전자 장치와 데이터 전송을 위한 링크를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(201)는 장치 탐색 과정(203)에서 발견된 제2 전자 장치(202)와 데이터 전송을 위한 링크를 생성할 수 있다.
데이터 통신 과정(205)에서, 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202) 각각은 링크 생성 과정(204)에서 링크를 생성한 장치들과 데이터를 서로 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(201)는 링크 생성 과정(204)에서 생성된 링크를 통해 제2 전자 장치(202)와 데이터를 서로 송수신할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 상술한 D2D 통신에 기초한 매체 접근 제어(medium access control, MAC)에 관한 것으로서, 매체 접근 제어를 위해서는 전자 장치들 간의 거리가 측정될 필요가 있다. 이때, 전자 장치들 간의 거리를 측정하기 위하여 UWB 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다.
예를 들어, 차량(vehicle) 문의 개폐를 위해 스마트 폰에 저장된 디지털 키를 이용하는 경우, 차량은 다수의 UWB 통신 모듈들(예를 들어, 6개의 UWB 통신 모듈)을 활용해 스마트폰과 차량과의 거리를 각각 측정한 후, 측정 결과에 기초하여 스마트 폰의 위치를 추정할 수 있다. 차량은, 차량과 스마트 폰이 소정 거리 이하로 가까워지면 자동으로 차량 문을 열어 사용자의 편의를 증가시킬 수 있다. 차량과 스마트 폰은 멀티캐스트 레인징 또는 브로드캐스트 레인징을 이용할 수 있다.
UWB 레인징 기술을 사용하는 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(202)는 서로 메시지를 교환할 수 있으며, 교환된 메시지의 송수신 시간에 기초하여 서로 간 거리를 측정할 수 있다. UWB 레인징 기술은 500MHz 대역을 활용하여 신호를 송수신하므로 다른 무선 통신 기술 대비 신호 검출에 유리하고, 정확한 거리 측정 결과를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치들 간 방향을 측정하기 위해 UWB에 기초한 AoA(angle of attack) 기술이 사용될 수 있다. UWB에 기초한 AoA 기술은 UWB 레인징을 위한 메시지 교환 시, 안테나 별로 신호를 수신한 시간에 기초하여 방향을 측정하는 기술을 의미한다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 지표면과 제1 전자 장치가 이루는 각도를 결정하기 위한 가속도 센서가 사용될 수 있다. 가속도 센서는 x축, y축 및 z축으로 구성된 3개의 축들을 기준으로 제1 전자 장치의 속도 변화나 제1 전자 장치에 가해지는 힘의 세기를 측정함으로써 제1 전자 장치에 대한 가속도를 결정할 수 있다. 또한, 제1 전자 장치가 정적인 상태를 갖는 경우에, 제1 전자 장치는 가속도 센서를 통해 중력 가속도에 기초하여 지표면과 제1 전자 장치가 이루는 각도를 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치와 객체 간의 거리를 측정하기 위해 ToF(time of flight) 기술이 사용될 수 있다. ToF 기술은 IR 광선(infrared ray)를 객체를 향해 출력한 이후 IR 광선이 객체로부터 반사되어 돌아오기 까지 소요된 시간을 측정함으로써 제1 전자 장치와 객체 간 거리를 결정하는 기술을 의미한다.
도 3은 리모컨과 로봇 청소기가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
사용자는 로봇 청소기(302)를 통해 바닥 면의 특정 부분을 청소하고 싶은 경우에, 리모컨(304)을 사용하여 상기 특정 부분에 대응하는 타겟 포인트(306)를 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 리모컨(304)을 사용하여 바닥 면 위에서 원하는 위치에 레이저 포인터를 출력함으로써 타겟 포인트(306)를 선택할 수 있다.
로봇 청소기(302)는 센서를 통해 출력된 레이저 포인터를 감지함으로써 타겟 포인트(306)의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 로봇 청소기(302)는 획득된 타겟 포인트(306)의 위치에 대한 정보에 기초하여 타겟 포인트(306)와 연관된 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소기(302)는 타겟 포인트(306)의 위치로 이동한 후 청소를 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 로봇 청소기(302)가 리모컨(304)으로부터 출력된 레이저 포인터를 감지함으로써 타겟 포인트(306)의 위치에 대한 정보를 획득하는 방식은 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, 사용자가 리모컨(304)을 필수적으로 이용해야 하며, 레이저 포인터를 사용하여 포인팅할 수 있는 범위가 제한적일 수 있다. 또한, 로봇 청소기(302)가 타겟 포인트(306)에 도달할 때까지 사용자는 지속적으로 포인팅을 해야 하며, 밝은 조명 또는 검정색 계열 바닥에서는 로봇 청소기(302)가 레이저 포인터를 감지하는 성능이 떨어질 수 있다.
도 4는 차량 컨트롤러와 차량이 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
비록 도면에 도시되어 있지 않지만, 차량 컨트롤러는 차량(402) 내부에 탑재될 수 있다.
차량 컨트롤러는 주차 공간을 스캔한 이후 차량(402) 내부의 디스플레이를 통해 사용자에게 스캔 결과를 제공할 수 있다. 사용자는 제공된 스캔 결과에 기초하여 주차 공간을 선택할 수 있으며, 차량(402)은 선택된 주차 공간에 주차될 수 있다. 차량(402)이 주차되는 과정에서 차량(402)의 주행 또는 멈춤은 사용자가 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 차량(402)에서 하차한 이후에 차량용 키를 사용하여 차량(402)의 주행 또는 멈춤을 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이 차량 컨트롤러에 의해 주차 공간을 스캔하는 방법은 정확도가 높지 않으므로 주차 공간이 명확히 특정되기 어려운 문제가 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 전술한 문제점을 해결하기 위해서 UWB 레인징이 활용될 수 있다. 예를 들어, 도 3의 리모컨(304) 또는 도 4의 차량 컨트롤러에 대응하는 제1 전자 장치는 UWB 레인징 기술 또는 UWB에 기초한 AoA 기술 중 적어도 하나를 통해 도 3의 로봇 청소기(302) 또는 도 4의 차량(402)에 대응하는 제2 전자 장치의 위치에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 센서를 통해 사용자에 의해 선택된 타겟 포인트와 연관된 위치 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 센서는 레이저 센서, 자이로(gyro) 센서, ToF(time of flight) 센서, 카메라 센서 또는 레이더 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 전자 장치가 타겟 포인트로 이동하기 위해서 제1 전자 장치는 타겟 포인트와 연관된 위치 정보를 제2 전자 장치에게 전송할 수 있다. 다만, 제1 전자 장치의 좌표축과 제2 전자 장치의 좌표축은 상이할 수 있으며, 센서를 통해 획득된 타겟 포인트와 연관된 위치 정보는 제1 전자 장치의 좌표축을 기준으로 결정된 정보일 수 있다.
따라서, 제1 전자 장치는 제1 전자 장치의 좌표축과 제2 전자 장치의 좌표축이 상이할 경우에, 센서를 통해 획득된 타겟 포인트와 연관된 위치 정보를 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치에 대한 정보로 변환할 수 있다. 즉, 제1 전자 장치는 제1 전자 장치의 좌표축을 기준으로 결정된 타겟 포인트의 위치 정보를 제2 전자 장치의 좌표축을 기준으로 변환할 수 있다.
제2 전자 장치는 UWB 레인징 기술 또는 UWB에 기초한 AoA 기술을 사용하여 제1 전자 장치로부터 수신된 타겟 포인트의 위치 정보에 따라 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행할 수 있으므로, 다른 무선기술과 대비하여 정확도가 높을 수 있지만, 사용자가 선택한 타겟 포인트와 실제 제2 전자 장치가 이동한 위치 간 오차가 여전히 존재하는 문제가 있다.
또한, ToF 센서 또는 카메라 센서 등과 같은 광 신호를 사용하여 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 획득하는 경우에 있어서, 타겟 포인트와 제1 전자 장치 간에 장애물이 존재하는 경우에 거리 측정이 어려운 문제가 있다.
또한, ToF 센서 또는 카메라 센서 등과 같은 광 신호를 사용하여 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 획득하는 경우에 있어서, 자연광에 의해 거리 측정의 정확도가 저하되는 문제가 여전히 존재한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치는 전술한 ToF 기술 및 가속도 센서를 사용하여 제2 전자 장치가 이동하는 바닥 면으로부터 제1 전자 장치의 높이를 나타내는 높이 정보를 결정하고, 결정된 높이 정보 및 UWB 레인징 기술을 사용하여 제2 전자 장치에 관한 제1 전자 장치의 고각(elevation angle)을 결정할 수 있다. ToF 기술, 가속도 센서 및 UWB 레인징 기술을 사용하여 결정된 제2 전자 장치에 대한 제1 전자 장치의 고각은 UWB에 기초한 AoA 기술을 사용하여 산출된 제2 전자 장치에 관한 제1 전자 장치의 고각과 비교하여 더 정확한 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치는 ToF 기술 및 가속도 센서를 사용하여 장애물에 의해 가려진 타겟 포인트의 위치 정보를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제1 전자 장치는 ToF 기술 및 가속도 센서를 사용하여 제2 전자 장치가 위치한 면에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 만약 타겟 포인트가 제2 전자 장치가 위치한 면에 위치하지 아니할 경우에, 타겟 포인트가 제2 전자 장치가 위치한 면에 위치하도록 상기 타겟 포인트의 위치를 보정할 수 있다. 따라서, 타겟 포인트가 장애물에 의해 가려진 경우에도, 제1 전자 장치는 타겟 포인트의 위치를 타겟 포인트가 제2 전자 장치가 위치한 면에 위치하도록 보정함으로써, 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, ToF 기술을 사용하지 않고 가속도 센서 및 UWB 레인징 기술을 사용하여 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 결정할 수 있다. ToF 기술과는 달리, 가속도 센서 및 UWB 레인징 기술은 자연광 또는 바닥의 색깔 등에 의해 영향을 받지 않으므로, 가속도 센서와 UWB 레인징 기술만을 사용하는 경우에, 자연광이 존재하는 환경에서도 거리 측정에 대한 정확도가 감소하지 않을 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치는 ToF 기술 및 UWB 레인징 기술을 사용하여 복수의 제2 전자 장치들 중에서 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치는 ToF 기술을 활용하여 제1 전자 장치와 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치 간 거리를 나타내는 제1 거리 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 UWB 레인징 기술을 활용하여 제1 전자 장치 및 제1 전자 장치와 UWB 통신을 수행하는 복수의 전자 장치들 각각 간 거리를 나타내는 제2 거리 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 제1 거리 정보 및 제2 거리 정보에 기초하여 복수의 전자 장치들 중에서 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치를 식별할 수 있다.
제1 전자 장치는 식별된 제2 전자 장치에 대한 물리적인 정보에 기초하여, 제2 전자 장치가 사용자에 의해 선택된 타겟 포인트에 대응하는 공간으로 이동할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 전자 장치에 대한 물리적인 정보는 제2 전자 장치의 크기, 모양, 높이 등을 포함할 수 있다. 따라서, 제2 전자 장치를 식별하는 과정 및 제2 전자 장치가 이동될 타겟 포인트를 결정하는 과정이 보다 단순화될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치에게 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 제공하는 과정을 도시한 도면이다.
제1 전자 장치(504)는 스마트 폰을 포함할 수 있으며, 제2 전자 장치(502)는 전술한 도 3의 로봇 청소기(302)를 포함할 수 있다. 다만 제1 전자 장치(504)와 제2 전자 장치(502)에 상술한 장치들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 전자 장치(504) 및 제2 전자 장치(402)는 각각 컨트롤러의 역할을 수행하는 다양한 장치 및 UWB 기반 통신을 통해 상기 컨트롤러의 역할을 수행하는 다양한 장치에 의해 제어되는 컨트롤리의 역할을 수행하는 다양한 장치들을 포함할 수 있다.
제1 전자 장치(504)는 UWB 레인징 기술, UWB에 기초한 AoA 기술 또는 ToF 기술 중 적어도 하나에 기초하여 제1 전자 장치(504)와 UWB 기반 통신을 수행하는 복수의 전자 장치들 중에서 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치(502)를 식별할 수 있다.
구체적으로, 제1 전자 장치(504)는 ToF 기술을 활용하여 제1 전자 장치(504)와 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치(502) 간 거리를 나타내는 제1 거리 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(504)는 UWB 레인징 기술을 활용하여 제1 전자 장치(504) 및 제1 전자 장치(504)와 UWB 기반 통신을 수행하는 복수의 전자 장치들 각각 간 거리를 나타내는 제2 거리 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(504)는 결정된 제1 거리 정보 및 제2 거리 정보에 기초하여 ToF 기술을 활용하여 측정된 거리와 UWB 레인징 기술을 활용하여 측정 거리 간의 차이가 소정의 임계치보다 작은 전자 장치를 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치로 식별할 수 있다.
예를 들어, 사용자의 핸드폰과 UWB 기반 통신을 수행하는 차량이 2대이고, 사용자가 제1 차량을 주차시키고 싶은 경우에, 핸드폰은 ToF 기술을 활용하여 핸드폰과 제1 차량과의 거리를 측정할 수 있다. 또한, 핸드폰은 UWB 레인징 기술을 활용하여 핸드폰과 제1 차량과의 거리 및 핸드폰과 제2 차량과의 거리를 각각 측정할 수 있다.
핸드폰은 ToF 기술을 활용하여 측정된 핸드폰과 제1 차량과의 거리 및 UWB 기술을 활용하여 측정된 핸드폰과 제1 차량과의 거리의 차이를 나타내는 제1 차이 값을 결정할 수 있다. 또한, 핸드폰은 ToF 기술을 활용하여 측정된 핸드폰과 제1 차량과의 거리 및 UWB 기술을 활용하여 측정된 핸드폰과 제2 차량과의 거리의 차이를 나타내는 제2 차이 값을 결정할 수 있다.
핸드폰은 제1 차이 값과 소정의 임계치를 비교하고, 제2 차이 값과 소정의 임계치를 비교할 수 있다. 핸드폰은 제1 차이 값 및 제2 차이 값 중에서 제1 차이 값만 소정의 임계치보다 작은 경우에, 제1 차량을 사용자에 의해 선택된 차량으로 식별할 수 있다.
사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치(502)가 식별되면, 제1 전자 장치(504)는 제2 전자 장치(502)가 제공하는 서비스들 중에서 타겟 포인트와 연관된 서비스(506)를 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 핸드폰의 화면에 로봇 청소기가 제공하는 복수의 서비스들이 전시될 수 있으며, 사용자는 로봇 청소기가 특정 위치로 이동하여 청소하는 서비스(506)를 핸드폰을 통해 선택할 수 있다.
타겟 포인트와 연관된 서비스(506)가 선택되면, 사용자는 제1 전자 장치(504)을 통해 ToF 센서 또는 광 신호를 활용하여 타겟 포인트를 특정할 수 있다. 다만, 타겟 포인트를 특정하기 위해 활용되는 센서는 ToF 센서에 한정되지 않고 레이저 센서, 자이로(gyro) 센서, 카메라 센서 또는 레이더 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 전자 장치(504)는 ToF 센서를 활용하여 제1 전자 장치(504)와 타겟 포인트 간 거리를 측정할 수 있다. 제1 전자 장치(504)는 측정된 제1 전자 장치(504)와 타겟 포인트 간 거리 및 가속도 센서를 활용하여 지표면으로부터 제1 전자 장치(504)의 높이를 결정할 수 있다. 일반적으로, 제2 전자 장치(502)가 이동하는 면이 지표면에 해당하고, 타겟 포인트가 위치하는 면도 지표면에 해당할 수 있다. 다만, 제1 전자 장치(504)의 높이가 결정되는 기준은 지표면에 한정되지 않고, 제2 전자 장치(502)가 이동하는 면과 관련된 모든 종류의 면을 포함할 수 있다.
타겟 포인트가 특정되면, 제1 전자 장치(504)는 제2 전자 장치(502)에 대한 위치 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(504)는 UWB 레인징 기술 및 UWB에 기초한 AoA 기술을 활용하여 제1 전자 장치(504) 및 제2 전자 장치(502) 간 거리 및 방향에 대한 정보를 획득할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(504)는 ToF 센서를 활용하여 측정한 지표면으로부터 제1 전자 장치(504)의 높이에 대한 정보를 사용하여 제2 전자 장치(502)에 관한 제1 전자 장치(504)의 고각을 결정할 수 있다. 구체적으로, 제2 전자 장치(502)에 관한 제1 전자 장치(504)의 고각은 지표면으로부터 제1 전자 장치(504)의 높이에 대한 정보와 연관된 선분과 제1 전자 장치(504)와 제2 전자 장치(502)간 거리와 연관된 선분이 이루는 각도를 의미한다.
제1 전자 장치(504)는 타겟 포인트에 관한 위치 정보 및 제2 전자 장치(502)에 관한 위치 정보에 기초하여 제2 전자 장치(502)에 상대적인 타겟 포인트의 위치 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(504)의 좌표축과 제2 전자 장치(502)의 좌표축은 상이할 수 있다. 제1 전자 장치(504)가 ToF 기술을 활용하여 결정한 타겟 포인트에 관한 위치 정보는 제1 전자 장치(504)의 좌표축을 기준으로 하여 결정된 정보이므로, 제2 전자 장치(502)가 타겟 포인트로 이동하기 위해서는 제1 전자 장치(504)의 좌표축을 기준으로 하여 결정된 타겟 포인트에 관한 위치 정보가 제2 전자 장치(502)의 좌표축을 기준으로 보정될 필요가 있다.
도 6는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제1 전자 장치의 좌표축과 제2 전자 장치의 좌표축의 일치 여부에 따라 타겟 포인트의 위치를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
제1 전자 장치(DEVICE1)의 제1 좌표축과 제2 전자 장치(DEVICE2)의 제2 좌표축이 일치할 경우(602)에, 제1 전자 장치(DEVICE1)는 제1 좌표축을 기준으로 결정된 타겟 포인트(TARGET)의 위치에 대한 정보를 제2 좌표축을 기준으로 보정할 필요가 없다.
예를 들어, 도 6을 참조하면 제1 전자 장치(DEVICE1)의 관점에서 제2 전자 장치(DEVICE2)가 타겟 포인트(TARGET)의 위치로 이동하기 위해서는 X축의 양의 방향으로 '1'의 값만큼 이동해야 한다. 제1 좌표축과 제2 좌표축이 일치하므로, 제2 전자 장치(DEVICE2)의 관점에서도 제2 전자 장치(DEVICE2)가 타겟 포인트(TARGET)의 위치로 이동하기 위해서는 X축의 양의 방향으로 '1'의 값만큼 이동해야 한다. 따라서, 제1 좌표축과 제2 좌표축이 일치할 경우(602), 제1 전자 장치(DEVICE1)는 별도로 제2 전자 장치(DEVICE2)에 대해 상대적인 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 결정할 필요가 없다.
반면, 제1 좌표축과 제2 좌표축이 불일치할 경우(604)에, 제1 전자 장치(DEVICE1)는 제1 좌표축을 기준으로 결정된 타겟 포인트(TARGET)의 위치에 대한 정보를 제2 좌표축을 기준으로 보정할 필요가 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면 제1 전자 장치(DEVICE1)의 관점에서 제2 전자 장치(DEVICE2)가 타겟 포인트(TARGET)의 위치로 이동하기 위해서는 X축의 양의 방향으로 '1'의 값만큼 이동해야 한다. 반면, 제2 좌표축은 제1 좌표축와 대비하여 X축과 Y축이 45도만큼 회전되었으므로, 제2 전자 장치(DEVICE2)의 관점에서 제2 전자 장치(DEVICE2)가 타겟 포인트(TARGET)의 위치로 이동하기 위해서는 X축의 음의 방향으로 '1/'의 값만큼, Y축의 음의 방향으로 ''1/'의 값만큼 이동해야 한다. 따라서, 제1 좌표축과 제2 좌표축이 불일치할 경우(604), 제1 전자 장치(DEVICE1)는 제2 전자 장치(DEVICE2)에 대해 상대적인 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 결정해야 한다.
도 7은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치에 대한 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
제1 전자 장치(DEVICE1)의 좌표축을 기준으로 제2 전자 장치(DEVICE2) 및 타겟 포인트(TARGET)가 도시된 3차원 좌표 공간(702)을 참조하면, 제1 전자 장치(DEVICE1)는 타겟 포인트(TARGET)에 대한 위치 정보 및 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 위치 정보를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제1 전자 장치(DEVICE1)는 ToF 기술을 사용하여 제1 전자 장치(DEVICE1)과 타겟 포인트(TARGET) 간 거리()를 결정할 수 있다. 또한, 제1 전자 장치(DEVICE1)는 ToF 기술을 사용하여 제1 전자 장치(DEVICE1)로부터 타겟 포인트(TARGET)까지의 방향 벡터를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(DEVICE1)는 획득된 방향 벡터에 기초하여 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 타겟 포인트의 고각() 및 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 타겟 포인트의 방위각()을 결정할 수 있다.
제1 전자 장치(DEVCIE1)에 관한 타겟 포인트의 고각()은 제1 전자 장치(DEVICE1)의 Z축과 제1 전자 장치(DEVICE1)와 타겟 포인트(TARGET) 간 거리()와 연관된 선분이 이루는 각도를 의미한다. 또한, 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 타겟 포인트의 방위각()은 제1 전자 장치(DEVICE1)의 X축과 제1 전자 장치(DEVICE1)와 타겟 포인트(TARGET) 간 거리()와 연관된 선분의 제1 전자 장치(DEVICE1)의 XY평면 위로의 정사영과 연관된 선분이 이루는 각도를 의미한다.
제1 전자 장치(DEVICE1)는 UWB 레인징 기술을 사용하여 제1 전자 장치(DEVICE1)와 제2 전자 장치(DEVICE2) 간 거리()를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(DEVICE1)는 UWB에 기초한 AoA 기술을 사용하여 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 제2 전자 장치(DEVICE2)의 고각() 및 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 제2 전자 장치(DEVICE2)의 방위각()을 결정할 수 있다.
제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 제2 전자 장치(DEVICE2)의 고각()은 제1 전자 장치(DEVICE1)의 Z축과 제1 전자 장치(DEVICE1)와 제2 전자 장치(DEVICE2) 간 거리()와 연관된 선분이 이루는 각도를 의미한다. 또한, 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 제2 전자 장치(DEVICE2)의 방위각()은 제1 전자 장치(DEVICE1)의 X축과 제1 전자 장치(DEVICE1)과 제2 전자 장치(DEVICE2) 간 거리()와 연관된 선분의 제1 전자 장치(DEVICE1)의 XY평면 위로의 정사영과 연관된 선분이 이루는 각도를 의미한다.
제2 전자 장치(DEVICE2)의 좌표축을 기준으로 제1 전자 장치(DEVICE1) 및 타겟 포인트(TARGET)가 도시된 3차원 좌표 공간(704)을 참조하면, 제2 전자 장치(DEVICE2)는 UWB 레인징 기술을 활용하여 제2 전자 장치(DEVICE2)와 제1 전자 장치(DEVICE1) 간 거리()를 나타내는 정보를 결정할 수 있다. 제2 전자 장치(DEVICE2)는 UWB에 기초한 AoA 기술을 활용하여 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 제1 전자 장치(DEVICE1)의 고각()을 나타내는 정보 및 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 제1 전자 장치(DEVICE1)의 방위각()을 나타내는 정보를 결정할 수 있다.
제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 제1 전자 장치(DEVICE1)의 고각()은 제2 전자 장치(DEVICE2)의 Z축과 제2 전자 장치(DEVICE2)와 제1 전자 장치(DEVICE1) 간 거리()와 연관된 선분이 이루는 각도를 의미한다. 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 제1 전자 장치(DEVICE1)의 방위각()은 제2 전자 장치(DEVICE2)의 X축과 제2 전자 장치(DEVICE2)과 제1 전자 장치(DEVICE1) 간 거리()와 연관된 선분의 제2 전자 장치(DEVICE2)의 XY평면 위로의 정사영과 연관된 선분이 이루는 각도를 의미한다.
제2 전자 장치(DEVICE2)는 결정된 제2 전자 장치(DEVICE2)와 제1 전자 장치(DEVICE1) 간 거리()를 나타내는 정보, 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 제1 전자 장치(DEVICE1)의 고각()을 나타내는 정보 및 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 제1 전자 장치(DEVICE1)의 방위각()을 나타내는 정보를 제1 전자 장치(DEVICE1)에게 전송할 수 있다.
제2 전자 장치(DEVICE2)의 좌표축을 기준으로 타겟 포인트(TARGET)가 도시된 3차원 좌표 공간(706)을 참조하면, 제1 전자 장치(DEVICE1)은 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 타겟 포인트(TARGET)의 거리 및 각도 정보, 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 제2 전자 장치(DEVICE2)의 거리 및 각도 정보 및 제2 전자 장치(DEVICE2)로부터 수신된 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 제1 전자 장치(DEVICE1)의 거리 및 각도 정보에 기초하여 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 타겟 포인트(TARGET)의 위치 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(DEVICE1)는 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 타겟 포인트(TARGET)의 위치 정보를 제2 전자 장치(DEVICE2)에게 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1 전자 장치(DEVICE1)는 제2 전자 장치(DEVICE2)에 대해 상대적인 타겟 포인트(TARGET)의 좌표를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(DEVICE1)는 결정된 타겟 포인트(TARGET)의 좌표에 기초하여, 제2 전자 장치(DEVICE2)와 타겟 포인트(TARGET) 간 거리(), 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 타겟 포인트(TARGET)의 방위각() 및 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 타겟 포인트의 고각()를 결정할 수 있다.
도 8 내지 도 11은 제1 전자 장치(DEVICE1)가 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 타겟 포인트(TARGET)의 위치 정보를 결정하는 구체적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치와 연관된 위치 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
제1 전자 장치(802)와 타겟 포인트(806)를 나타내는 좌표면(800)을 참조하면, 제1 전자 장치(802)는 ToF 기술을 활용하여 제1 전자 장치(802)와 타겟 포인트(806) 간 거리()를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(802)는 가속도 센서를 활용하여 제1 전자 장치(802)의 기울기()를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(802)의 기울기()는 지표면(808)과 제1 전자 장치(802)가 이루는 각도를 의미한다.
제1 전자 장치(802)는 제1 전자 장치(802)와 타겟 포인트(806) 간 거리() 및 제1 전자 장치(802)의 기울기()에 기초하여 타겟 포인트(806)에 관한 제1 전자 장치(802)의 고각()을 결정할 수 있다. 타겟 포인트(806)에 관한 제1 전자 장치(802)의 고각()은 제1 전자 장치(802)와 타겟 포인트(806) 간 거리()와 연관된 선분이 지표면(808)으로부터 제1 전자 장치(802)의 높이(810)와 연관된 선분과 이루는 각도를 의미한다. 예를 들어, 지표면(808)은 제2 전자 장치(804)가 이동하는 면을 의미한다. 제1 전자 장치(802)는 제1 전자 장치(802)와 타겟 포인트(806) 간 거리() 및 타겟 포인트(806)에 관한 제1 전자 장치(802)의 고각()에 기초하여 지표면(808)으로부터 제1 전자 장치(802)의 높이(810)를 결정할 수 있다.
제1 전자 장치와 제2 전자 장치(804)를 나타내는 좌표면(820)을 참조하면, 제1 전자 장치는 ToF 기술과 기울기 센서를 활용하여 획득된 제1 전자 장치(802)의 높이(810)에 기초하여 제2 전자 장치(804)에 관한 제1 전자 장치의 고각()를 결정할 수 있다. 제2 전자 장치(804)와 타겟 포인트(806)는 모두 지표면(808)에 위치하므로, 타겟 포인트(806)에 관한 제1 전자 장치의 높이와 제2 전자 장치(804)에 관한 제1 전자 장치의 높이가 같은 점을 이용한 것이다.
구체적으로, 제1 전자 장치는 UWB 레인징 기술을 활용하여 제1 전자 장치와 제2 전자 장치(804) 간 거리()를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(802)는 제1 전자 장치와 제2 전자 장치(804) 간 거리() 및 ToF 기술과 기울기 센서를 활용하여 획득된 제1 전자 장치의 높이(810)에 대한 정보에 기초하여 제2 전자 장치(804)에 관한 제1 전자 장치의 고각()을 결정할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 방위각을 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
제1 전자 장치는 UWB에 기초한 AoA 기술을 활용하여 제1 전자 장치에 관한 제2 전자 장치(904)의 고각()을 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 제1 전자 장치에 관한 제2 전자 장치(904)의 고각()과 가속도 센서를 통해 획득한 제1 전자 장치의 기울기()에 기초하여 제2 전자 장치(904)에 관한 제1 전자 장치의 고각()을 결정할 수 있다.
또는, 제1 전자 장치는 제2 전자 장치(904)로부터 제2 전자 장치(904)에 관한 제1 전자 장치의 고각()에 대한 정보를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 제2 전자 장치(904)는 UWB에 기초한 AoA 기술을 활용하여 제2 전자 장치(904)에 관한 제1 전자 장치의 고각()을 결정한 이후 제2 전자 장치(904)에게 제2 전자 장치(904)에 관한 제1 전자 장치의 고각()에 대한 정보를 전송할 수 있다.
도 8을 참조하여 전술한 바와 같이, 제1 전자 장치(802)는 제1 전자 장치(802)와 제2 전자 장치(804) 간 거리() 및 ToF 기술과 기울기 센서를 활용하여 획득된 제1 전자 장치(802)의 높이(810)에 대한 정보에 기초하여 결정된 제2 전자 장치(804)에 관한 제1 전자 장치(802)의 고각()과 도 9를 참조하여 전술한 바와 같이, UWB에 기초한 AoA 기술 또는 UWB 레인징 기술 중 적어도 하나에 기초하여 결정된 제2 전자 장치(904)에 관한 제1 전자 장치의 고각() 간의 차이에 기초하여 앞서 도 7을 참조하여 설명한 제2 전자 장치(DEVICE2)에 관한 제1 전자 장치(DEVICE1)의 방위각() 또는 제1 전자 장치(DEVICE1)에 관한 제2 전자 장치(DEVICE2)의 방위각()을 보정할 수 있다.
도 10은 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리와 연관된 선분 및 제2 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리와 연관된 선분의 제2 전자 장치가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 거리 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
설명의 편의를 위해 도 10에서는 제1 전자 장치(1002), 제2 전자 장치(1004) 및 타겟 포인트(1006)가 도시된 좌표 공간(1000)을 기초로 설명하며, 다음과 같은 사항을 전제로 설명한다. 제2 전자 장치(1004)의 z축은 지표면에 대해 수직이며, 제1 전자 장치(1002)의 z축의 양의 방향은 지표면과 반대 방향을 향한다. 또한, 제1 전자 장치(1002)의 기울기()는 가속도 센서를 통해 획득된다. 제1 전자 장치(1002)는 ToF 센서를 통해 타겟 포인트(1006)로의 방향 벡터를 획득한다.
제1 전자 장치(1002)는 제1 전자 장치(1002)와 제2 전자 장치(1004) 간의 거리() 및 제2 전자 장치(1004)에 관한 제1 전자 장치(1002)의 고각()에 기초하여 아래 수학식 1과 같이 제1 전자 장치(1002)와 제2 전자 장치(1004) 간 거리()와 연관된 선분의 제2 전자 장치가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 제1 정사영 거리()를 결정할 수 있다.
[수학식 1]
제1 전자 장치(1002), 제2 전자 장치(1004) 및 타겟 포인트(1006)를 나타낸 좌표면(1020)을 참조하면, 제2 전자 장치(1004)에 관한 제1 전자 장치(1002)의 고각()은 아래 수학식 2 및 수학식 3과 같이 제1 전자 장치(1002)에 관한 제2 전자 장치(1004)의 고각(), 제1 전자 장치(1002)의 기울기()에 기초하여 결정될 수 있다.
[수학식 2]
[수학식 3]
제1 전자 장치(1002)는 제1 전자 장치(1002)와 타겟 포인트(1006) 간의 거리() 및 타겟 포인트(1006)에 관한 제1 전자 장치(1002)의 고각()에 기초하여 제1 전자 장치(1002)와 타겟 포인트(1006) 간의 거리()와 연관된 선분의 타겟 포인트(1006)가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 제2 정사영 거리()를 결정할 수 있다. 선택적으로, 타겟 포인트(1006)가 위치한 면과 제2 전자 장치(1004)가 위치한 면은 지표면으로 동일할 수 있다.
[수학식 4]
제1 전자 장치(1002) 에 관한 타겟 포인트(1006)의 고각()에 기초하여 아래 수학식 5 및 수학식 6과 같이 타겟 포인트(1006)에 관한 제1 전자 장치(1002)의 고각()을 결정할 수 있다.
[수학식 5]
[수학식 6]
도 11은 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 좌표 정보를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
제1 전자 장치에 대응하는 포인트의 제2 전자 장치를 포함하는 면 위로의 정사영(1102), 제2 전자 장치(1104) 및 타겟 포인트(1106)를 포함하는 좌표 공간(1100)에 도시된 바와 같이 z 좌표는 모두 '0'의 값을 가질 수 있다. 제1 전자 장치에 대응하는 포인트는 제1 전자 장치에 대한 제1 좌표축에서의 원점을 의미할 수 있다.
제1 전자 장치에 대응하는 포인트의 제2 전자 장치(1104)가 위치한 면 위로의 정사영(1102), 제2 전자 장치(1104) 및 타겟 포인트(1106)를 포함하는 좌표면(1120)을 참조하면, 제1 전자 장치는 아래 수학식 7과 같이 제2 전자 장치(1104)에 관한 제1 전자 장치의 방위각() 및 제1 전자 장치에 관한 제2 전자 장치(1104)의 방위각()에 기초하여 제2 전자 장치(1104)의 x축()과 제1 전자 장치의 x축()이 이루는 각도()를 결정할 수 있다.
[수학식 7]
제1 전자 장치는 아래 수학식 8과 같이 제1 정사영 거리(), 제2 정사영 거리(), 제2 전자 장치(1104)의 x축()과 제1 전자 장치의 x축()이 이루는 각도(), 제1 전자 장치에 관한 타겟 포인트(1106)의 방위각() 및 제2 전자 장치(1104)에 관한 제1 전자 장치의 방위각()에 기초하여 제2 전자 장치(1104)에 대해 상대적인 타겟 포인트(1106)의 x좌표()를 결정할 수 있다.
[수학식 8]
제1 전자 장치는 아래 수학식 9와 같이 제1 정사영 거리(), 제2 정사영 거리(), 제2 전자 장치(1104)의 x축과 제1 전자 장치의 x축의 이루는 각도(), 제1 전자 장치에 관한 타겟 포인트(1106)의 방위각() 및 제2 전자 장치(1104)에 관한 제1 전자 장치의 방위각()에 기초하여 제2 전자 장치(1104)에 대해 상대적인 타겟 포인트(1106)의 y좌표()를 결정할 수 있다.
[수학식 9]
제2 전자 장치(1104)에 대해 상대적인 타겟 포인트(1106)의 x좌표() 및 y 좌표()에 기초하여 제2 전자 장치(1104)로부터 타겟 포인트(1106)의 거리()는 아래 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 10]
제2 전자 장치(1104)에 대해 상대적인 타겟 포인트(1106)의 x좌표() 및 y 좌표()에 기초하여 제2 전자 장치(1104)에 관한 타겟 포인트(1106)의 방위각()는 아래 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 11]
제2 전자 장치(1104)에 관한 타겟 포인트(1106)의 고각()는 아래 수학식 12과 같이 '0'의 값을 가질 수 있다.
[수학식 12]
도 12는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치에 의해 식별된 제2 전자 장치가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하는 과정을 나타낸 도면이다.
사용자는 제1 전자 장치가 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치를 향하도록 제1 전자 장치를 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제1 전자 장치의 카메라가 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치를 촬영하도록 제1 전자 장치를 위치시킬 수 있다. 제1 전자 장치는 광 신호를 통해 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치와의 거리를 측정하고, UWB 신호를 통해 제1 전자 장치와 UWB 통신을 수행하는 복수의 전자 장치들 각각과의 거리를 측정할 수 있다. 제1 전자 장치는 복수의 전자 장치들 중에서 UWB 신호를 통해 측정한 전자 장치들 각각과 제1 전자 장치 간의 거리 및 광 신호를 통해 측정한 사용자의 의해 선택된 제2 전자 장치와 제1 전자 장치 간의 거리의 차이가 임계치보다 작은 전자 장치를 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치로 식별할 수 있다.
제1 전자 장치는 식별된 제2 전자 장치에 대한 식별 정보를 화면에 전시할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치가 스마트 폰이고, 제2 전자 장치가 차량인 경우에, 제1 전자 장치는 차량의 앞모습, 차량 번호판 등을 스마트 폰의 화면에 전시시킬 수 있으며, 사용자에게 전시된 차량이 사용자가 선택한 제2 전자 장치와 일치하는지 여부를 확인할 수 있다.
사용자가 제1 전자 장치에 의해 식별된 제2 전자 장치가 사용자가 선택한 제2 전자 장치와 일치한다고 응답한 이후에 사용자는 제1 전자 장치가 타겟 포인트를 향하도록 위치시킬 수 있다. 제1 전자 장치는 제2 전자 장치의 물리적인 정보 및 타겟 포인트에 대응하는 공간에 대한 물리적 정보에 기초하여 제2 전자 장치가 타겟 포인트로 이동 가능한지 여부에 대해 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 전자 장치에 대한 물리적 정보는 차량의 크기, 높이 등을 포함할 수 있고, 타겟 포인트에 대응하는 공간에 대한 물리적 정보는 주차 공간의 크기 등을 포함할 수 있다. 제1 전자 장치는 화면을 통해 제2 전자 장치가 타겟 포인트로 이동 가능한지 여부에 대해 사용자에게 알려줄 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 타겟 포인트가 장애물에 의해 가려진 경우에 타겟 포인트의 위치를 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
제1 전자 장치와 타겟 포인트 사이에 장애물이 있는 경우에, ToF 기술만을 활용하여 제2 전자 장치에 대한 타겟 포인트의 정확한 상대 위치를 획득하기 어렵다. 제1 전자 장치는 타겟 포인트는 제2 전자 장치가 위치한 바닥 면과 동일한 면에 위치해야 하는 점에 기초하여 만약 타겟 포인트가 위치한 면이 제2 전자 장치가 위치한 바닥면과 일치하지 않을 경우에 타겟 포인트의 위치를 보정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치는 가속도 센서를 통해 획득한 제1 전자 장치의 기울기 정보 및 ToF 기술을 활용하여 장애물로 인해 제1 전자 장치의 시야에서 타겟 포인트가 가려진 경우에도 제2 전자 장치가 위치한 바닥 면에 대한 정보를 획득할 수 있다. 또한, 획득된 바닥면에 대한 정보에 기초하여 타겟 포인트가 바닥면에 위치하도록 타겟 포인트의 위치를 보정함으로써 보다 정확한 제2 전자 장치에 대한 타겟 포인트의 상대 위치를 결정할 수 있다.
단계 1302에서, 제1 전자 장치는 타겟 포인트에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 핸드폰의 카메라를 타겟 포인트가 위치한 방향을 향하도록 위치시킬 수 있고, 사용자는 카메라를 통해 타겟 포인트에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 사용자는 타겟 포인트에 대한 이미지에 기초하여 핸드폰의 화면에서 타겟 포인트에 대응하는 영역을 선택할 수 있다.
단계 1304에서, 제1 전자 장치는 ToF 카메라를 통해 깊이(depth) 정보를 획득할 수 있다. 깊이 정보는 이미지 각 픽셀의 3차원 깊이 값을 계산하여 생성된 3차원 이미지를 나타낸다. 예를 들어, ToF 카메라는 장면의 모든 픽셀에 대한 변조된 광 신호의 지연 또는 위상 시프트를 측정하여 이동 시간 정보를 획득함으로써 깊이 정보를 결정할 수 있다.
단계 1306에서, 제1 전자 장치는 깊이 정보를 활용하여 제2 전자 장치가 위치한 면인 바닥면에 대한 정보를 획득할 수 있다. 일반적으로 제2 전자 장치는 바닥면에서 이동하므로 설명의 편의를 위해 제2 전자 장치가 바닥면에 위치한 것으로 설명하지만, 제2 전자 장치가 위치한 면은 바닥면에 한정되지는 않는다.
단계 1308에서, 제1 전자 장치는 깊이 정보에 기초하여 타겟 포인트가 바닥면에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 타겟 포인트와 제1 전자 장치 사이에 장애물이 위치할 경우에, 제1 전자 장치는 타겟 포인트가 장애물 위에 위치한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제1 전자 장치는 제2 전자 장치의 타입을 고려하여 타겟 포인트가 제2 전자 장치가 위치한 면에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이 제2 전자 장치가 반드시 바닥면에 위치하는 것은 아니므로 제2 전자 장치의 타입에 따라 제2 전자 장치는 바닥면에 위치하지 않을 수도 있다. 따라서, 제1 전자 장치는 제2 전자 장치의 타입을 고려하여 제2 전자 장치가 위치한 면을 결정할 수 있고, 결정된 면에 타겟 포인트가 위치하는지 여부를 판단할 수 있다.
단계 1310에서, 제1 전자 장치는 타겟 포인트가 바닥면에 위치하지 않은 경우에(단계 1308에서 '아니오')에 타겟 포인트가 바닥면에 위치하도록 타겟 포인트의 위치를 보정할 수 있다. 제1 전자 장치는 타겟 포인트가 바닥면에 위치한 경우에(단계 1308에서 '예')에 별도로 타겟 포인트의 위치를 보정하지 않을 수 있다.
단계 1312에서, 제1 전자 장치는 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 좌표를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치는 앞서 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한 방식에 따라 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치 정보를 결정할 수 있다.
도 14a는 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 제2 전자 장치가 위치한 면을 획득하는 과정을 나타낸 도면이다.
제1 전자 장치는 타겟 포인트에 대한 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서(image sensor) 및 ToF 기술을 사용하여 제1 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리를 측정하고 타겟 포인트에 관한 깊이 정보를 획득하기 위한 ToF 센서(ToF sensor)를 포함할 수 있다.
제1 전자 장치는 이미지 센서(image sensor)의 중심을 기준으로 바닥 면에 대한 정보를 획득할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하 이미지 센서(image sensor)의 중심이 (0,0,zD)인 경우를 예로 들어 설명한다.
제1 전자 장치는 아래 수학식 13 및 수학식 14와 같이 가속도 센서를 활용하여 획득된 제1 전자 장치의 y축 가속도(), 제1 전자 장치의 x축 가속도() 및 중력 가속도()에 기초하여 제1 전자 장치의 y축에 대한 회전각() 및 x축에 대한 회전각()을 결정할 수 있다.
[수학식 13]
[수학식 14]
도 13의 단계 1302에서 전술한 바와 같이, 사용자는 타겟 포인트에 대한 이미지에 기초하여 핸드폰의 화면에서 타겟 포인트에 대응하는 영역을 선택할 수 있다. 선택된 타겟 포인트에 대응하는 영역은 바닥면에 대응하는 영역을 포함할 수 있으며, 타겟 영역에 포함되고, 바닥면에 대응하는 영역을 이하 타겟 영역으로 지칭한다. 제1 전자 장치는 타겟 영역에 포함된 점들 중에서 제1 포인트, 제2 포인트 및 제3 포인트를 임의로 선택할 수 있다. 제1 전자 장치는 ToF 센서(ToF sensor)에 포함된 점들 중에서 제1 포인트에 대응하는 점(B)을 결정할 수 있다.
구체적으로, 제1 전자 장치는 이미지 센서(image sensor)의 중심이 원점(0,0,0)인 경우에, ToF 센서(ToF sensor)에 포함된 점들 중에서 제1 포인트에 대응하는 점의 좌표를 나타내는 제1 상대 위치를 결정할 수 있다. 제1 상대 위치의 좌표(Bx, By, Bz)는 이미지 센서(image sensor)의 중심이 원점(0,0,0)에 위치한 경우에, 사용자가 선택한 타겟 포인트에 대응하는 영역에서 바닥면을 나타내는 임의의 점에 대응하는 ToF 센서(ToF sensor) 상의 점을 의미한다.
제1 전자 장치는 제1 상대 위치 및 제1 전자 장치의 실제 높이 및 기울기를 고려하여 ToF 센서 상에서 제1 포인트에 대응하는 점을 결정할 수 있다. 구체적으로, 제1 전자 장치는 제1 상대 위치의 좌표 (Bx, By, Bz), 제1 전자 장치의 y축에 대한 회전각(), 제1 전자 장치의 x축에 대한 회전각() 및 이미지 센서(image sensor)의 중심의 z좌표(zD)에 기초하여 ToF 센서(ToF sensor) 상 점들 중에서 제1 포인트에 대응하는 점(B)에 대한 제2 상대 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치는 제2 상대 위치에 대한 좌표(B`x, B`y, B`z)를 결정할 수 있다. 제2 상대 위치(B)는 제1 전자 장치가 x축 및 y축을 기준으로 회전되고 z축으로 평행이동 된 것이 고려된 이미지 센서(image sensor)의 중심에 대해 상대적인 ToF 센서(ToF sensor)의 중심의 위치를 의미하며, 아래 수학식 15와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 15]
제1 전자 장치는 아래 수학식 16과 전술한 수학식 15를 통해 이미지 센서(image sensor)의 중심의 z좌표(zD)를 결정할 수 있다.
[수학식 16]
구체적으로, 제1 전자 장치는 수학식 16과 같이 제2 상대 위치를 나타내는 점(B)의 z축 방향으로의 단위 벡터() 및 제2 상대 위치를 나타내는 점 (B)으로부터 제2 상대 위치(B)에 대응되는 바닥면 위의 점(C)까지의 거리()에 기초하여 결정된 제2 상대 위치(B)의 z축 좌표()와 수학식 15와 같이 제1 상대 위치에 대한 좌표(Bx, By, Bz), 제1 전자 장치의 y축에 대한 회전각(), 제1 전자 장치의 x축에 대한 회전각() 및 이미지 센서(image sensor)의 중심의 z좌표(zD)에 기초하여 결정된 제2 상대 위치를 나타내는 점(B)의 z축 좌표()에 따라 이미지 센서(image sensor)의 중심의 z좌표(zD)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 상대 위치를 나타내는 점(B)에 대응되는 바닥면 위의 점(C)은 제2 상대 위치(B)에서 출력되는 ToF 신호가 도달하는 바닥면 상의 점을 의미한다.
제1 전자 장치는 제2 상대 위치(B)로의 단위 벡터(Bv`x, Bv`y, Bv`z), 제2 상대 위치(B)의 좌표(B`x, B`y, B`z) 및 제2 상대 위치(B)로부터 제2 상대 위치(B)에 대응되는 바닥면 위의 점(C)까지의 거리()에 기초하여 제2 상대 위치(B)에 대응되는 바닥면 위의 점(C)의 좌표(Cx, Cy, Cz)를 아래 수학식 17과 같이 결정할 수 있다.
[수학식 17]
제2 상대 위치(B)의 단위 벡터(Bv`x, Bv`y, Bv`z)는 제1 상대 위치의 단위 벡터(Bvx, Bvy, Bvz), 제1 전자 장치의 y축에 대한 회전각() 및 제1 전자 장치의 x축에 대한 회전각()에 기초하여 아래 수학식 18과 같이 결정할 수 있다.
[수학식 18]
제1 상대 위치의 단위 벡터(Bvx, Bvy, Bvz)는 제1 상대 위치에서 ToF 센서(ToF sensor)로부터 광 신호가 출력되는 방향을 의미하며, 제2 상대 위치(B)의 단위 벡터(Bv`x, Bv`y, Bv`z)는 제2 상대 위치(B)에서 ToF 센서(ToF sensor)로부터 광 신호가 출력되는 방향을 의미한다.
제1 전자 장치는 제2 상대 위치(B)에 대응되는 바닥면 위의 점(C)의 좌표(Cx, Cy, Cz)를 획득한 이후, 마찬가지 방법으로 제2 포인트 및 제3 포인트에 각각 대응하는 바닥면 위의 2개의 점들에 대한 좌표들을 추가적으로 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 바닥면 위의 3개의 점들에 대한 좌표들에 기초하여 바닥 면 위의 2개의 벡터들을 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 바닥 면 위의 2개의 벡터들과 직교하는 법선 벡터를 획득한 이후, 원점을 지나며 획득된 법선 벡터를 갖는 평면을 아래 수학식 19와 같이 결정함으로써 바닥 면에 대한 정보를 획득할 수 있다.
[수학식 19]
도 14b는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 타겟 포인트에 대응하는 영역을 바닥면의 위치로 보정하는 과정을 나타낸 도면이다.
제1 전자 장치는 획득된 바닥면에 대한 정보에 기초하여 사용자에 의해 선택된 영역이 바닥면에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다. 사용자에 의해 선택된 영역이 바닥면에 위치하지 않는 경우에, 제1 전자 장치는 선택된 영역을 바닥면의 위치로 보정할 수 있다. 설명의 편의를 위해 사용자에 의해 선택된 영역의 모양이 정사각형인 경우를 예로 들어 설명하지만, 사용자에 의해 선택된 영역의 모양은 정사각형에 한정되지 않는다.
제1 전자 장치는 이미지 센서의 중심이 (0,0,zD)인 경우에 바닥면 상에서 사용자에 의해 선택된 영역에 대응하는 영역에 대한 정보를 결정할 수 있다. 사용자에 의해 선택된 영역은 이미지 센서(image sensor)에 의해 촬영된 타겟 포인트를 포함하는 영역일 수 있다. 구체적으로, 제1 전자 장치는 이미지 센서(image sensor) 상의 사용자에 의해 선택된 영역을 구성하는 꼭지점들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치는 사용자에 의해 선택된 영역을 구성하는 제1 꼭지점, 제2 꼭지점, 제3 꼭지점 및 제4 꼭지점을 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 바닥면 상에서 제1 꼭지점 내지 제4 꼭지점에 대응하는 4개의 점들을 결정하고, 결정된 4개의 점들에 기초하여 사용자에 의해 선택된 영역에 대응하는 바닥면 상의 영역을 결정할 수 있다.
구체적으로, 제1 전자 장치는 제1 꼭지점(D)와 이미지 센서(image sensor)의 초점(F)에 의해 결정된 직선에 대한 방정식을 아래 수학식 20과 같이 결정할 수 있다. 선택적으로, 제1 꼭지점(D)의 좌표는 (D`x, D`y ,D`z)이고, 이미지 센서(image sensor)의 초점(F)은 (F`x, F`y ,F`z)일 수 있다.
[수학식 20]
제1 전자 장치는 수학식 20을 통해 결정된 직선과 수학식 19를 통해 결정된 바닥 면과 교점을 결정함으로써 제1 꼭지점(D)에 대응되는 바닥면 상의 점(E)를 결정할 수 있다. 제1 꼭지점(D)에 대응되는 바닥면 상의 점(E)의 좌표(x1, y1, z1)는 아래 수학식 21과 같이 결정할 수 있다.
[수학식 21]
제1 꼭지점(D)의 좌표() 아래 수학식 22와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 22]
(
전술한 바와 같이, 는 제1 전자 장치의 y축에 대한 회전각을 나타내고, 제1 전자 장치의 x축에 대한 회전각을 나타낸다. 또한, ()는 이미지 센서의 중심이 원점(0,0,0)인 경우에, 이미지 센서 상 사용자에 의해 선택된 영역의 제1 꼭지점을 나타내는 상대 좌표일 수 있다.
제1 전자 장치는 마찬가지 방법으로 제2 꼭지점, 제3 꼭지점, 제4 꼭지점에 대응되는 바닥면 상의 나머지 점들을 결정할 수 있으며, 결정된 바닥면 상의 점들에 기초하여 타겟 포인트에 대응하는 영역을 바닥면의 위치로 보정할 수 있다.
도 15는 다른 일 실시예에 따른 제1 전자 장치가 UWB 신호 및 가속도 센서에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 결정하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치는 ToF 기술을 사용하지 않고 UWB 관련 기술만 사용함으로써 타겟 포인트 주변의 빛 또는 바닥면의 색에 영향을 받지 않고 타겟 포인트에 관한 위치 정보를 결정할 수 있다.
제1 전자 장치(1502) 및 제2 전자 장치(1504)를 나타내는 좌표면(1500)을 참조하면, 제1 전자 장치(1502)는 UWB 레인징 기술을 활용하여 제1 전자 장치(1502)와 제2 전자 장치(1504) 간 거리()를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(1502)는 UWB에 기초한 AoA 기술을 활용하여 제1 전자 장치(1502)에 관한 제2 전자 장치(1504)의 고각()를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(1502)는 가속도 센서를 활용하여 제1 전자 장치(1502)의 기울기()를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(1502)는 제1 전자 장치(1502)와 제2 전자 장치(1504) 간 거리(), 제1 전자 장치(1502)에 관한 제2 전자 장치(1504)의 고각() 및 제1 전자 장치(1502)의 기울기()에 기초하여 아래 수학식 20과 같이 제2 전자 장치(1504)가 위치한 면으로부터 제1 전자 장치(1502)의 높이(h)(1508)를 결정할 수 있다.
[수학식 20]
제1 전자 장치(1502) 및 타겟 포인트(1506)를 나타내는 좌표면(1520)을 참조하면, 제1 전자 장치(1502)는 제1 전자 장치(1502)의 높이(1508) 및 제1 전자 장치(1502)의 기울기()에 기초하여 아래 수학식 21과 같이 타겟 포인트(1506)로부터 제1 전자 장치(1502)에 대응하는 포인트의 타겟 포인트(1506)가 위치한 면 위로의 정사영에 대응하는 포인트까지의 거리(1512)를 결정할 수 있다.
[수학식 21]
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(1502)는 ToF 기술을 사용하지 않고, 타겟 포인트(1506)로부터 제1 전자 장치(1502)에 대응하는 포인트의 타겟 포인트(1506)가 위치한 면 위로의 정사영에 대응하는 포인트까지의 거리(1512)를 결정할 수 있으므로, 자연광에 의해 타겟 포인트(1506)에 관한 거리 정보의 정확도가 감소되는 문제를 방지할 수 있다.
도 16은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
단계 1602에서, 제1 전자 장치는 광 신호 및 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 타겟 포인트와 연관된 제1 전자 장치의 제1 위치 정보를 결정할 수 있다. 타겟 포인트는 제2 전자 장치가 이동될 위치를 나타낼 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치는 제1 전자 장치와 타겟 포인트 간에 장애물이 위치한 경우에 타겟 포인트의 위치를 보정함으로써 제1 위치 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 광 센서 및 기울기 정보에 기초하여 제2 전자 장치가 위치한 면에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 타겟 포인트가 제2 전자 장치가 위치한 면에 위치하지 않는 경우 타겟 포인트가 제2 전자 장치가 위치한 면에 위치하도록 타겟 포인트의 위치를 보정할 수 있다.
제1 전자 장치는 광 센서를 사용하여 제1 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 가속도 센서를 통해 제1 전자 장치의 기울기를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 제1 전자 장치의 기울기에 기초하여 타겟 포인트에 관한 제1 전자 장치의 고각을 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 제1 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리 및 타겟 포인트에 관한 제1 전자 장치의 고각에 기초하여 제2 전자 장치가 위치한 면으로부터 제1 전자 장치의 높이를 결정할 수 있다.
단계 1604에서, 제1 전자 장치는 제1 위치 정보 및 UWB 신호에 기초하여 제2 전자 장치와 연관된 제2 위치 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치는 UWB 신호에 기초하여 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치는 타겟 포인트가 위치한 면으로부터 제1 전자 장치의 높이 및 1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리에 기초하여 제2 전자 장치에 관한 제1 전자 장치의 고각을 결정할 수 있다.
단계 1606에서, 제1 전자 장치는 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 나타내는 제3 위치 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치는 2 전자 장치에 관한 제1 전자 장치의 고각에 기초하여 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리와 연관된 선분의 제2 전자 장치가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 거리를 결정할 수 있다. 또한, 제1 전자 장치는 기울기 정보 및 제1 전자 장치에 관한 타겟 포인트의 고각에 기초하여 제1 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리와 연관된 선분의 제2 전자 장치가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 거리를 결정할 수 있다.
제1 전자 장치는 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 방위각(azimuth angle)을 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 제1 전자 장치에 관한 제2 전자 장치의 방위각을 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 제1 전자 장치에 관한 타겟 포인트의 방위각을 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리와 연관된 선분의 제2 전자 장치가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 거리, 1 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리와 연관된 선분의 제2 전자 장치가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 거리, 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 방위각(azimuth angle), 제1 전자 장치에 관한 제2 전자 장치의 방위각 및 제1 전자 장치에 관한 타겟 포인트의 방위각에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 좌표를 결정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치는 UWB 신호를 통해 획득된 제1 전자 장치에 관한 제2 전자 장치의 고각 및 제2 전자 장치에 관한 제1 전자 장치의 고각에 기초하여 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 방위각 및 제1 전자 장치에 관한 제2 전자 장치의 방위각을 보정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치는 광 센서 및 하나 이상의 UWB 신호들에 기초하여 제1 전자 장치와 UWB 기반 통신을 수행하는 하나 이상의 전자 장치들 중에서 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치를 식별할 수 있다. 제1 전자 장치는 광 센서를 통해 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치와 제1 전자 장치 간의 거리를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 하나 이상의 UWB 신호들을 통해 하나 이상의 전자 장치들 각각과 제1 전자 장치 간의 거리를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 광 센서를 통해 결정된 사용자에 의해 선택된 제2 전자 장치와 제1 전자 장치 간의 거리 및 상기 하나 이상의 UWB 신호들을 통해 결정된 하나 이상의 전자 장치들 각각과 제1 전자 장치 간의 거리에 기초하여 상기 하나 이상의 전자 장치들 중에서 제2 전자 장치를 식별할 수 있다.
단계 1608에서, 제1 전자 장치는 제2 전자 장치가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 결정된 제3 위치 정보를 제2 전자 장치에게 전송할 수 있다.
도 17은 다른 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 동작 방법을 나타낸 순서도이다.
단계 1702에서, 제1 전자 장치는 UWB 신호 및 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 관한 제1 전자 장치의 높이를 나타내는 높이 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 UWB 신호를 통해 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리를 나타내는 제1 거리 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 UWB 신호를 통해 제1 전자 장치에 관한 제2 전자 장치의 고각을 나타내는 제1 각도 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 기울기 정보 및 결정된 제1 각도 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 관한 제1 전자 장치의 고각을 나타내는 제2 각도 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 결정된 제2 각도 정보 및 결정된 제1 거리 정보에 기초하여 높이 정보를 결정할 수 있다.
단계 1704에서, 제1 전자 장치는 결정된 높이 정보 및 기울기 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 나타내는 위치 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치는 높이 정보 및 기울기 정보에 기초하여 제1 전자 장치와 타겟 포인트 간 거리와 연관된 선분의 타겟 포인트가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 제2 거리 정보를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치는 결정된 제2 거리 정보에 기초하여 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 좌표를 결정할 수 있다.
단계 1706에서, 제1 전자 장치는 제2 전자 장치가 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 결정된 위치 정보를 제2 전자 장치에게 전송할 수 있다. 제1 전자 장치는 UWB 신호만을 사용하여 제2 전자 장치 및 타겟 포인트에 대한 위치 정보를 획득하므로, 타겟 포인트 주변의 빛 또는 색깔 등에 영향을 받지 않고 제2 전자 장치에게 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치 정보를 전송할 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 블록도이다.
제1 전자 장치(1802)는 프로세서(1804), 통신부(1806) 및 메모리(1808)을 포함할 수 있다. 그러나, 도 18에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 제1 전자 장치(1802)가 구현될 수 있다.
도 18에서는 제1 전자 장치(1802)가 하나의 프로세서를 포함하는 것으로 도시되었으나, 실시 예는 이에 제한되지 않으며, 제1 전자 장치(1802)는 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다. 이하, 서술되는 프로세서(1804)의 동작 및 기능들의 적어도 일부는 복수의 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 도 18에 도시된 제1 전자 장치(1802)는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 동작 방법을 수행할 수 있으며, 도 1 내지 도 17에 대한 설명들이 적용될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(1306)는, 다른 디바이스 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(1806)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태일 수도 있고, 또는 통신에 필요한 정보를 포함하는 스티커/바코드(e.g. NFC tag를 포함하는 스티커)등일 수도 있다.
무선 통신은, 예를 들어, 셀룰러 통신, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 통신부(1806)는 근거리 통신(short range communication)을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1806)는 위에서 설명한 UWB, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, 블루투스, NFC 외에 적외선 통신, MST(Magnetic Secure Transmission, 마그네틱 보안 통신과 같은 다양한 근거리 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(1806)는 제1 통신 방식 또는 제2 통신 방식을 이용하여, 제2 전자 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제2 통신 방식은 UWB 통신 방식이고, 제1 통신 방식은 제2 통신 방식과 상이한 통신 방식일 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 방식은 블루투스 통신 방식일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(1804)는, 메모리(1808)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 제1 전자 장치(1802)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU, GPU 등과 같은 프로세서를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 프로세서(1804)는 UWB 레인징을 수행하기 위하여 제1 전자 장치(1802)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다.
개시된 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 S/W 프로그램으로 구현될 수 있다.
컴퓨터는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 개시된 실시 예에 따른 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 영상 전송 장치 및 영상 수신 장치를 포함할 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치 또는 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 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 단말(예로, 영상 전송 장치 또는 영상 수신 장치)로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 단말의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 단말과 통신 연결되는 제3 장치(예, 스마트폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 단말 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 단말로 전송되는 S/W 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 서버, 단말 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 단말 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 단말이 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 제3 장치와 통신 연결된 단말이 개시된 실시 예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다. 구체적인 예로, 제3 장치는 영상 전송 장치 또는 영상 수신 장치를 원격 제어하여, 패킹 영상을 전송 하거나 수신하도록 제어할 수 있다.
제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 경우, 제3 장치는 서버로부터 컴퓨터 프로그램 제품을 다운로드하고, 다운로드된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행할 수 있다. 또는, 제3 장치는 프리로드된 상태로 제공된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예들이 전술되었다. 전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시의 실시예들은 개시된 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 개시의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 하나 이상의 전자 장치들과 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치의 방법에 있어서, 상기 방법은
광 센서 및 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 타겟 포인트와 연관된 제1 위치 정보를 결정하는 단계;
상기 결정된 제1 위치 정보 및 UWB 신호에 기초하여 상기 제2 전자 장치와 연관된 제2 위치 정보를 결정하는 단계;
상기 결정된 제1 위치 정보 및 상기 결정된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 상기 타겟 포인트의 위치를 나타내는 제3 위치 정보를 결정하는 단계; 및
상기 제2 전자 장치가 상기 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 상기 결정된 제3 위치 정보를 상기 제2 전자 장치에게 전송하는 단계
를 포함하는 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 제1 위치 정보를 결정하는 단계는
상기 제1 전자 장치와 상기 타겟 포인트 간에 장애물이 위치한 경우에 타겟 포인트의 위치를 보정하는 단계; 및
상기 보정된 타겟 포인트의 위치에 기초하여 상기 제1 위치 정보를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
- 제2 항에 있어서, 상기 타겟 포인트의 위치를 보정하는 단계는
상기 광 센서 및 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 타겟 포인트가 상기 제2 전자 장치가 위치한 면에 위치하는지 여부에 따라 상기 타겟 포인트가 상기 제2 전자 장치가 위치한 면에 위치하도록 상기 타겟 포인트의 위치를 보정하는 단계
를 포함하는 방법.
- 제3 항에 있어서, 상기 제1 위치 정보를 결정하는 단계는
상기 광 센서에 기초하여 상기 타겟 포인트와 상기 제1 전자 장치 간의 제1 거리를 나타내는 제3 거리 정보를 결정하는 단계;
상기 기울기 정보에 기초하여 상기 타겟 포인트에 관한 상기 제1 전자 장치의 고각(elevation angle)을 나타내는 제1 각도 정보를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제3 거리 정보 및 상기 결정된 제1 각도 정보에 기초하여 상기 타겟 포인트에 관한 상기 제1 전자 장치의 높이를 나타내는 높이 정보를 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
- 제4 항에 있어서, 상기 제2 위치 정보를 결정하는 단계는
상기 UWB 신호를 통해 상기 제1 전자 장치와 상기 제2 전자 장치 간의 거리를 나타내는 제4 거리 정보를 획득하는 단계; 및
상기 획득된 제4 거리 정보 및 상기 결정된 높이 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 고각을 나타내는 제2 각도 정보를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
- 제5 항에 있어서, 상기 제3 위치 정보를 결정하는 단계는
상기 결정된 제2 각도 정보에 기초하여 상기 제4 거리 정보와 연관된 선분의 상기 면 위로의 정사영에 대한 제5 거리 정보를 결정하는 단계; 및
상기 기울기 정보 및 상기 제1 전자 장치에 관한 상기 타겟 포인트의 고각을 나타내는 제3 각도 정보에 기초하여 상기 제3 거리 정보와 연관된 선분의 상기 면 위로의 정사영에 대한 제6 거리 정보를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
- 제6 항에 있어서, 상기 제3 위치 정보를 결정하는 단계는
상기 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 방위각(azimuth angle)을 나타내는 제4 각도 정보를 결정하는 단계;
상기 제1 전자 장치에 관한 상기 제2 전자 장치의 방위각을 나타내는 제5 각도 정보를 결정하는 단계;
상기 제1 전자 장치에 관한 상기 타겟 포인트의 방위각을 나타내는 제6 각도 정보를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제5 거리 정보, 제6 거리 정보, 제4 각도 정보, 제5 각도 정보 및 제6 각도 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 상기 타겟 포인트의 좌표를 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
- 제7 항에 있어서, 상기 제3 위치 정보를 결정하는 단계는
상기 UWB 신호를 통해 획득된 제1 전자 장치에 관한 상기 제2 전자 장치의 고각을 나타내는 제7 각도 정보 및 상기 결정된 제2 각도 정보에 기초하여 상기 결정된 제4 각도 정보 및 상기 결정된 제5 각도 정보를 보정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 방법은
상기 광 센서 및 하나 이상의 UWB 신호들에 기초하여 상기 하나 이상의 전자 장치들 중에서 사용자에 의해 선택된 상기 제2 전자 장치를 식별하는 단계
를 더 포함하는 방법.
- 제9 항에 있어서, 상기 제2 전자 장치를 식별하는 단계는
상기 광 센서를 통해 상기 사용자에 의해 선택된 상기 제2 전자 장치와 상기 제1 전자 장치 간의 거리를 나타내는 제1 거리 정보를 결정하는 단계;
상기 하나 이상의 UWB 신호들을 통해 상기 하나 이상의 전자 장치들 각각과 상기 제1 전자 장치 간의 거리를 나타내는 제2 거리 정보를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제1 거리 정보 및 상기 결정된 제2 거리 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 전자 장치들 중에서 상기 제2 전자 장치를 식별하는 단계
를 포함하는 방법.
- 제2 전자 장치와 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치의 방법에 있어서, 상기 방법은
UWB 신호 및 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 높이를 나타내는 높이 정보를 결정하는 단계;
상기 결정된 높이 정보 및 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 나타내는 위치 정보를 결정하는 단계; 및
상기 제2 전자 장치가 상기 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 상기 결정된 위치 정보를 상기 제2 전자 장치에게 전송하는 단계
를 포함하는 방법.
- 제11 항에 있어서, 상기 높이 정보를 결정하는 단계는
상기 UWB 신호를 통해 상기 제1 전자 장치와 상기 제2 전자 장치 간 거리를 나타내는 제1 거리 정보를 결정하는 단계; 및
상기 UWB 신호를 통해 상기 제1 전자 장치에 관한 상기 제2 전자 장치의 고각을 나타내는 제1 각도 정보를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
- 제12 항에 있어서, 상기 높이 정보를 결정하는 단계는
상기 기울기 정보 및 상기 결정된 제1 각도 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 고각을 나타내는 제2 각도 정보를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제2 각도 정보 및 상기 결정된 제1 거리 정보에 기초하여 상기 높이 정보를 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
- 제13 항에 있어서, 상기 위치 정보를 결정하는 단계는
상기 높이 정보 및 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 제1 전자 장치와 상기 타겟 포인트 간 거리와 연관된 선분의 상기 타겟 포인트가 위치한 면 위로의 정사영에 대한 제2 거리 정보를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 제2 거리 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 상기 타겟 포인트의 좌표를 결정하는 단계
를 포함하는 방법.
- 하나 이상의 전자 장치들과 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치에 있어서, 상기 제1 전자 장치는
통신부;
광 신호를 출력하는 광 센서;
상기 제1 전자 장치의 기울기 정보를 획득하는 기울기 센서; 및
상기 광 센서 및 상기 획득된 기울기 정보에 기초하여 타겟 포인트와 연관된 제1 위치 정보를 결정하고,
상기 결정된 제1 위치 정보 및 UWB 신호에 기초하여 상기 제2 전자 장치와 연관된 제2 위치 정보를 결정하며,
상기 결정된 제1 위치 정보 및 상기 결정된 제2 위치 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 상기 타겟 포인트의 위치를 나타내는 제3 위치 정보를 결정하고,
상기 통신부를 통해, 상기 제2 전자 장치가 상기 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 상기 결정된 제3 위치 정보를 상기 제2 전자 장치에게 전송하는
적어도 하나의 프로세서
를 포함하는 제1 전자 장치.
- 제15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는
상기 광 센서 및 하나 이상의 UWB 신호들에 기초하여 상기 하나 이상의 전자 장치들 중에서 사용자에 의해 선택된 상기 제2 전자 장치를 식별하는
제1 전자 장치
- 제15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는
상기 제1 전자 장치와 상기 타겟 포인트 간에 장애물이 위치한 경우에 타겟 포인트의 위치를 보정하고,
상기 보정된 타겟 포인트의 위치에 기초하여 상기 제1 위치 정보를 결정하는
제1 전자 장치
- 제15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는
상기 광 센서에 기초하여 상기 타겟 포인트와 상기 제1 전자 장치 간의 제1 거리를 나타내는 제3 거리 정보를 결정하고,
상기 기울기 정보에 기초하여 상기 타겟 포인트에 관한 상기 제1 전자 장치의 고각(elevation angle)을 나타내는 제1 각도 정보를 결정하며,
상기 결정된 제3 거리 정보 및 상기 결정된 제1 각도 정보에 기초하여 상기 타겟 포인트에 관한 상기 제1 전자 장치의 높이를 나타내는 높이 정보를 결정하는
제1 전자 장치.
- 제18 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는
상기 UWB 신호를 통해 상기 제1 전자 장치와 상기 제2 전자 장치 간의 거리를 나타내는 제4 거리 정보를 획득하고,
상기 획득된 제4 거리 정보 및 상기 결정된 높이 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 고각을 나타내는 제2 각도 정보를 결정하는
제1 전자 장치.
- 제2 전자 장치와 UWB(ultra wide band) 기반 통신을 수행하는 제1 전자 장치에 있어서, 상기 제1 전자 장치는
통신부;
상기 제1 전자 장치의 기울기 정보를 획득하는 가속도 센서; 및
UWB 신호 및 상기 제1 전자 장치의 기울기 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 관한 상기 제1 전자 장치의 높이를 나타내는 높이 정보를 결정하고,
상기 결정된 높이 정보 및 상기 기울기 정보에 기초하여 상기 제2 전자 장치에 대해 상대적인 타겟 포인트의 위치를 나타내는 위치 정보를 결정하며,
상기 통신부를 통해, 상기 제2 전자 장치가 상기 타겟 포인트와 연관된 동작을 수행하기 위해 상기 결정된 위치 정보를 상기 제2 전자 장치에게 전송하는
적어도 하나의 프로세서
를 포함하는 방법.
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