KR20220147974A - 측위 통신을 지원하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
다양한 실시예에서 전자 장치는, 상기 전자 장치의 전면에 배치된 디스플레이, 상기 전면에 반대되는 후면에 배치되고 상기 후면이 향하는 방향으로 방사 패턴을 형성하는 지향성 안테나들 및 상기 지향성 안테나들과 비교하여 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나, 프로세서, 상기 프로세서로부터 수신된 외부 전자 장치로 전달할 메시지를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 상기 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호를 메시지로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로부터 제1메시지가 수신된 제1시점, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로 제2메시지가 전송된 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제3메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하고, 상기 제1시점, 상기 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제3메시지가 수신된 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하고, 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 후면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
그 외에도, 다양한 실시예들이 가능하다.
그 외에도, 다양한 실시예들이 가능하다.
Description
다양한 실시예는 UWB(ultra wide band) 통신을 이용한 측위(positioning) 기술에 관한 것이다.
전자 장치는 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치와 메시지들을 송수신하고 메시지들을 이용하여 외부 전자 장치와 전자 장치 간의 거리 및 AoA(angle of arrival)를 측정할 수 있다. 전자 장치는, 측정된 거리 및 AoA를 이용하여, 외부 전자 장치의 위치를 찾을 수 있다. AoA는 외부 전자 장치에서 전자 장치로 RF 신호가 수신될 때 RF 신호가 전자 장치의 UWB 안테나로 입사하는 각도로 정의될 수 있다. 전자 장치는 카메라로 촬영하여 획득된 이미지에 외부 전자 장치의 위치를 나타내는 정보를 포함하여 디스플레이에 표시할 수 있다.
전자 장치와 UWB 통신하는 외부 전자 장치가 FoV(field of view) 내 존재할 때, 외부 전자 장치에서 전송한 RF 신호가 직접 경로(direct path)를 통해 전자 장치로 도달할 확률이 높을 수 있다. 예컨대, 디스플레이가 전자 장치의 제1면(또는, 전면)에 배치되고 UWB 안테나가 제1면에 반대되는 제2면(또는, 후면)에 배치될 때, FoV는 제2면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위(예: 약 -60도 ~ +60도)로 설정될 수 있다. RF 신호가 전자 장치로 직접 도달할 수 있는 통신 환경은 LoS(line of sight) 상황으로 지칭될 수 있다. LoS 상황에서 획득된 거리와 AoA 정보를 이용하여 측정된 외부 전자 장치의 위치는 정확할 수 있다.
외부 전자 장치가 FoV 밖에 존재하는 경우, RF 신호가 전자 장치로 직접 도달할 확률은 비교적 낮고 금속물의 반사에 의한 멀티 경로(multi path)를 통해 전자 장치로 도달할 확률은 상대적으로 높을 수 있다. RF 신호가 전자 장치로 직접 도달하지 못하고 금속물에 반사되어 전자 장치로 도달하는 통신 환경은 NLoS(non line of sight) 상황으로 지칭될 수 있다.
전자 장치는, 외부 전자 장치의 FoV 내 존재 여부를 AoA 정보에 기초하여 판단할 수 있다. 하지만, NLoS 상황에서 AoA 정보만으로는 상기 판단이 부정확할 수 있다. 예컨대, 외부 전자 장치가 실제로는 FoV 밖에 존재함에도 불구하고 외부 전자 장치가 FoV 내 존재하는 것으로 오판하는 현상(일명, FP(false positive) 현상)이 NLoS 상황에서 발생될 수 있다. 결과적으로, 부정확한 위치를 사용자에게 안내하는 오류가 발생될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치와 측위 통신하는 외부 전자 장치가 FoV 내에 존재하는지 여부를 정확히 판단할 수 있도록 구성된 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 실시예에서 전자 장치는, 상기 전자 장치의 전면에 배치된 디스플레이, 상기 전면에 반대되는 후면에 배치되고 상기 후면이 향하는 방향으로 방사 패턴을 형성하는 지향성 안테나들, 및 상기 지향성 안테나들과 비교하여 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나, 프로세서, 상기 프로세서로부터 수신된 외부 전자 장치로 전달할 메시지를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 상기 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호를 메시지로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로부터 제1메시지가 수신된 제1시점, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로 제2메시지가 전송된 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제3메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하고, 상기 제1시점, 상기 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제3메시지가 수신된 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하고, 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 후면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치는, 상기 전자 장치의 전면에 배치된 디스플레이, 상기 전면에 반대되는 후면에 배치되고 상기 후면이 향하는 방향으로 방사 패턴을 형성하는 지향성 안테나들 및 상기 지향성 안테나들과 비교하여 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나, 프로세서, 상기 프로세서로부터 수신된 외부 전자 장치로 전달할 메시지를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 상기 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호를 메시지로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로 제1메시지를 전송한 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제2메시지가 수신된 제2시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하고, 상기 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제2메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하고, 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 후면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
다양한 실시예에서, 지향성 안테나들과, 상기 지향성 안테나들과 비교하여, 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나를 구비한 전자 장치를 동작하는 방법은, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로부터 제1메시지가 수신된 제1시점, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로 제2메시지가 전송된 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제3메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하는 동작; 상기 제1시점, 상기 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제3메시지가 수신된 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하는 동작 및 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 지향성 안테나들이 배치된 상기 전자 장치의 일면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 지향성 안테나들과, 상기 지향성 안테나들과 비교하여, 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나를 구비한 전자 장치를 동작하는 방법은, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로 제1메시지를 전송한 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제2메시지가 수신된 제2시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하는 동작; 상기 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제2메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하는 동작 및 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 지향성 안테나들이 배치된 상기 전자 장치의 일면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 장치와 측위 통신하는 외부 전자 장치가 FoV 내에 존재하는지 여부를 정확히 판단할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1 은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 무선 통신 모듈 및 안테나 모듈에 대한 블록도이다.
도 3a 및 3b는, 일 실시예에 따른, 바(bar) 형태의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치에서 UWB 안테나의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 외부 전자 장치의 FoV 내 존재 여부를 정확히 판단할 수 있도록 구성된 전자 장치의 블록도이다.
도 5a는 도 4의 전자 장치의 후면을 기준으로 설정된 FoV를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5b는 전자 장치의 후면에 배치된 지향성 안테나들을 이용하여 AoA를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 일 실시예에 따른, DS(double side)-TWR(two way ranging)을 이용한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 7은, 일 실시예에 따른, SS(single side)-TWR을 이용한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 8은, 일 실시예에 따른, SS-TWR을 이용한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 11은 NLoS 상황에서 테스트 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 무선 통신 모듈 및 안테나 모듈에 대한 블록도이다.
도 3a 및 3b는, 일 실시예에 따른, 바(bar) 형태의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치에서 UWB 안테나의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 외부 전자 장치의 FoV 내 존재 여부를 정확히 판단할 수 있도록 구성된 전자 장치의 블록도이다.
도 5a는 도 4의 전자 장치의 후면을 기준으로 설정된 FoV를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5b는 전자 장치의 후면에 배치된 지향성 안테나들을 이용하여 AoA를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 일 실시예에 따른, DS(double side)-TWR(two way ranging)을 이용한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 7은, 일 실시예에 따른, SS(single side)-TWR을 이용한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 8은, 일 실시예에 따른, SS-TWR을 이용한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 11은 NLoS 상황에서 테스트 결과를 설명하기 위한 도면이다.
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 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 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 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 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: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 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 저장하고, 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) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 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: 디스플레이 모듈(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 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(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 모듈(150)은, 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 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 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 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(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, IR(infrared) 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, SD카드 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 구성요소에 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 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(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))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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 외부의 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.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 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 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 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 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 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 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 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, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 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 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
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 문서의 다양한 실시예들에서 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. 일 실시예에 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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 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 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 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 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 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.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)의 무선 통신 모듈(192) 및 안테나 모듈(197)에 대한 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 무선 통신 모듈(192)은 블루투스 통신 회로(210) 및 UWB 통신 회로(220)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(197)은 블루투스 통신 회로(210)와 연결된 블루투스 안테나(250) 및 UWB 통신 회로(220)와 연결된 UWB 안테나(260)를 포함할 수 있다. 블루투스 통신 회로(210) 및 UWB 통신 회로(220)의 적어도 하나의 기능은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서 및/또는 커뮤니케이션 프로세서)에 의해 제어될 수 있다.
블루투스 통신 회로(210)는 외부 전자 장치(예: 도 1의 외부 전자 장치(102))와 무선 통신에 사용될 대역 중, 블루투스(예: BLE(Bluetooth low energy)) 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역에 대응하는 블루투스 통신 채널(또는, 세션(session))의 수립을 지원할 수 있다. 블루투스 통신 회로(210)는 블루투스 통신 채널을 통한 외부 전자 장치와의 블루투스 통신을 지원할 수 있다. 블루투스 통신 회로(210)는, 송신 시에, 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서 및/또는 커뮤니케이션 프로세서)에 의해 생성되어 프로세서(120)로부터 수신된 기저대역 신호를 블루투스 대역의 RF 신호로 변환하여 블루투스 안테나(250)를 통해 외부로 전송할 수 있다. 블루투스 통신 회로(210)는, 수신 시에, 블루투스 대역(예: 약 2.4 GHz)의 RF 신호를 블루투스 안테나(250)를 통해 획득하고, 획득된 RF 신호를 기저대역(예: 수MHz 이하)의 신호로 변환하여 프로세서(120)로 전송할 수 있다.
UWB 통신 회로(220)는 외부 전자 장치(예: 도 1의 외부 전자 장치(102))와 무선 통신에 사용될 대역 중, UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역(예: 약 3.1~10.6GHz)에 대응하는 UWB 통신 채널(또는, 세션(session))의 수립을 지원할 수 있다. UWB 통신 회로(220)는 UWB 통신 채널을 통한 외부 전자 장치와의 UWB 통신을 지원할 수 있다. UWB 통신 회로(220)는, 송신 시에, 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서 및/또는 커뮤니케이션 프로세서)에 의해 생성되어 프로세서(120)로부터 수신된 기저대역 신호를 UWB 대역의 RF 신호로 변환하여 UWB 안테나(260)를 통해 외부로 전송할 수 있다. UWB 통신 회로(220)는, 수신 시에, UWB 대역의 RF 신호를 UWB 안테나(260)를 통해 획득하고, 획득된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하여 프로세서(120)로 전송할 수 있다. 도시하지는 않지만, 무선 통신 모듈(192)은 UWB 안테나(260)로부터 수신된 RF 신호에서 UWB 대역의 RF 신호를 걸러 UWB 통신 회로(220)로 전달하는 필터(예: UWB 대역 통과 필터)를 더 포함할 수 있다. 도시하지는 않지만, UWB 안테나(260)는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, UWB 안테나(260)는 RF 신호 송수신용 제1 안테나, 또는 RF 신호 수신 전용 제2 안테나 및/또는 제3 안테나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 블루투스는 UWB 통신의 활성화를 위한 트리거(trigger)로 활용될 수 있다. 예를 들어, BLE는, 다른 근거리 통신 기술(예: UWB)보다 상대적으로 측위의 정확도는 낮으나 소비 전력은 적고 인식 거리(예: 외부 전자 장치(102)가 주변에 존재하는 것을 인식할 수 있는 거리)가 길기 때문에, 측위(positioning) 통신을 활성화하기 위한 트리거로 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)와 연결을 위한 신호(예: advertising 또는 broadcasting 패킷)를 블루투스 통신 회로(210)를 통해 외부 전자 장치(102)로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(102)는 Advertiser(또는, Broadcaster)로서 신호를 전송할 수 있고, 전자 장치(101)는 Observer로서 신호를 주기적으로 스캐닝(scanning)할 수 있다. 프로세서(120)는, 수신된 신호의 세기(예: RSSI)가 지정된 임계치보다 큰 경우 또는 신호의 세기가 점점 강해지고 있는 추세로 인식된 경우, UWB를 이용한 측위 통신을 활성화하기로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는, 상기 결정에 따라, UWB 통신 회로(220)를 이용하여 외부 전자 장치(102)와 UWB 통신 채널(예: 채널5(약 6.25 ~ 6.75GHz), 채널 9(약 7.75 ~ 8.25GHz))을 수립할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는, UWB 통신 회로(220)가 디스에이블(disable) 상태(예: 슬립(sleep) 상태 또는 전원 오프(off) 상태)인 경우, 상기 결정에 기반하여 UWB 통신 회로(220)를 인에이블(enable) 상태로 상태 전환할 수 있고, UWB 통신 회로(220)를 이용하여 외부 전자 장치(102)와 UWB 통신 채널을 수립할 수 있다. 프로세서(120)는 수립된 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(102)와 측위 통신을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(120)는 블루투스 통신 회로(210)를 이용하여 외부 전자 장치(102)와 BLE 통신 채널을 수립할 수 있다. 프로세서(120)는, 수립된 BLE 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(102)로부터 수신된 신호의 세기에 기반하여(예: 세기가 지정된 임계치보다 큰 경우 또는 신호의 세기가 점점 강해지고 있는 경우), UWB를 이용한 측위 통신을 활성화하기로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는, 상기 결정에 따라, UWB 통신 회로(220)를 이용하여 외부 전자 장치(102)와 UWB 통신 채널을 수립할 수 있고, 수립된 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(102)와 측위 통신을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 블루투스 외 다른 통신 기술(예: Wi-Fi)이 측위 통신을 활성화하기 위한 트리거로 이용될 수도 있다.
다양한 하우징 구조가 전자 장치(101)에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 바(bar) 타입의 하우징 구조를 가질 수 있다. 바 타입의 하우징 구조는 전자 장치(101)의 전면을 형성하는 플레이트, 전자 장치(101)의 후면을 형성하는 플레이트, 및 전면과 후면을 둘러싸는 측면을 형성하는 베젤 구조를 포함할 수 있다. 상기 전면에 디스플레이가 배치될 수 있다. 다른 예로, 전자 장치(101)는 폴딩 축을 중심으로 2 개의 하우징으로 양분되는 폴더블(foldable) 하우징 구조를 가질 수 있다. 제1하우징에 디스플레이(예: 플랙서블(flexible) 디스플레이)의 제1표시 영역이 배치될 수 있고 제2하우징에 디스플레이의 제2표시 영역이 배치될 수 있다. 폴더블 하우징 구조는 전자 장치(101)가 접힌 상태일 때 제1표시 영역과 제2표시 영역이 서로 마주하는 인 폴딩(in folding) 방식으로 구현될 수 있다. 또는, 폴더블 하우징 구조는 전자 장치(101)가 접힌 상태일 때 제1표시 영역과 제2표시 영역이 서로 반대로 향하는 아웃 폴딩(out folding) 방식으로 구현될 수도 있다. 또 다른 예로, 전자 장치(101)는 슬라이더블(slidable)(또는, 롤러블(rollable)) 하우징 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1하우징, 제2하우징을 포함하는 슬라이더블 하우징 구조, 제2하우징의 일부가 제1하우징 내부로 인입되거나 제1하우징으로부터 인출되도록 하는 롤러(또는, 슬라이더), 및 플렉서블(flexible) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 슬라이더블 하우징 구조에 의해 형성된 공간 내에 배치될 수 있다. 디스플레이는 제1하우징에 인접하게 배치되는 제1표시 영역 및 상기 롤러를 감싸면서 상기 내부 공간 상에 배치되는 제2표시 영역을 포함할 수 있다. 이하에서 디스플레이가 배치된 면(예: 표시 영역이 시각적으로 노출되는 면)을 전자 장치의 전면으로 정의한다. 그리고, 전면의 반대 면을 전자 장치의 후면으로 정의한다. 또한, 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면을 전자 장치의 측면으로 정의한다.
도 3a 및 3b는, 일 실시예에 따른, 휴대 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))에서 UWB 안테나의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 도 3a 및 3b를 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 측면 베젤 구조(또는, 측면 프레임)(310), 제1지지부재(또는, 제1지지 프레임)(311), 전면 플레이트(또는, 전면 커버)(320), 디스플레이(330)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(340, 341), 배터리(350)(예: 도 1의 배터리(189)), 제2지지부재(또는, 제2지지 프레임)(360), UWB 안테나(370)(예: 도 2의 UWB 안테나(260)), 후면 플레이트(또는, 후면 커버)(380), 및 카메라 모듈(390)(예: 도 1의 카메라 모듈(180))을 포함할 수 있다. 전면 플레이트(320)는 제1방향으로 향하는 전자 장치(300)의 제1면(또는, 전면)을 형성할 수 있고, 후면 플레이트(380)는 제1방향과 반대인 제2방향으로 향하는 전자 장치(300)의 제2면(또는, 후면)을 형성할 수 있고, 측면 베젤 구조(310)는 금속(예: SUS)과 폴리머의 조합으로 이루어지고 제1면과 제2면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1면, 제2면, 및 측면을 포함하는 구조체를 하우징(또는, 하우징 구조)로 지칭할 수도 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1지지부재(311), 또는 제2지지부재(360))가 생략되거나 다른 구성요소가 전자 장치(300)에 추가적으로 포함될 수 있다.
일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(340, 341)은, 제1지지부재(311) 및/또는 제2지지부재(360)의 지지를 받도록 배치될 수 있다. 제1지지부재(311)는 측면 베젤 구조(310)에 결합될 수 있다. 제1지지부재(311)는 측면 베젤 구조(310)로부터 연장된 구조물(예: 금속, 폴리머)을 포함할 수도 있다. 제1지지부재(311)는, 예를 들어, 금속 및/또는 비금속 물질(예: 폴리머)로 형성될 수 있다. 제2지지부재(360)의 일면에 디스플레이(330)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340, 341)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340, 341)에는, 프로세서(120), 메모리(130), 및/또는 인터페이스(177)가 장착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(340, 341)은 메인 기판(340) 및 서브 기판(341)을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(350)는 제1지지부재(311) 및/또는 제2지지부재(360)의 지지를 받도록 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340, 341)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
전자 장치(300)의 후면에 UWB 통신을 위한 안테나가 배치될 수 있다. 예를 들어, 중심 주파수가 약 8GHz인 채널 9의 경우, AoA를 측정하기 위한 복수의 안테나들이 지정된 이격 거리(예: 약 18mm)를 두고 후면에 배치될 수 있다. 전자 장치(300)의 측면에 안테나가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 측면에 배치된 안테나는 UWB 통신에 이용될 수 있다.
후면에 지향성(directional) 안테나가 배치될 수 있다. 예컨대, 후면에 배치된 지향성 안테나의 방사 패턴(또는, 빔 패턴)은 후면이 향하는 방향(도 3의 z축 방향)으로 강한 특성(지향성(directional))을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 후면에 무지향성(omnidirectional or nondirectional) 안테나가 배치될 수 있다. 예를 들어, 측면에 배치된 무지향성 안테나의 방사 패턴은 z축 방향은 물론, x축, y축, -x축, -y축 방향으로 퍼지는 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 측면에 무지향성(omnidirectional or nondirectional) 안테나가 배치될 수 있다. 도 3a-b를 보면, 전자 장치(300)의 측면은 그 후면과 비교하여 -z축 방향으로 개방된 상태이다. 따라서, 측면에 무지향(omnidirectional or nondirectional) 안테나가 배치될 경우, 그 방사 패턴은 -z축 방향을 포함하여 사방으로 퍼지는 형상을 가질 수 있다. 따라서, 후면을 기준으로 설정된 FoV 내에 외부 전자 장치가 존재하지 않은 NLoS 상황(예: 사용자가 전자 장치(300)의 후면이 탁자를 향하도록 탁자 위에 올려 놓은 상태)임에도 불구하고, 외부 전자 장치에서 측면 또는 후면에 배치된 무지향성 안테나로 수신된 첫번째 RF 신호가, 중간에 방해물 없이, 직접 전자 장치(300)로 도달한 신호일 확률이 높을 수 있다. 반면, 상기의 NLoS 상황에서, 후면에 배치된 지향성 안테나에 도달한 첫번째 RF 신호가, 중간에 방해물 없이, 직접 전자 장치(300)로 도달한 신호일 확률은 상대적으로 낮을 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(300)는, 후면에 배치된 지향성 안테나를 통해 RF 신호가 수신된 시점과 측면(또는, 후면)에 배치된 무지향성 안테나를 통해 RF 신호가 수신된 시점 간의 시간 차에 기반하여, 외부 전자 장치가 FoV 내 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, UWB 안테나(370)(예: 도 2의 UWB 안테나(260))는 후면에 배치되는 적어도 둘 이상의 지향성 안테나들(예: 패치 안테나들)(371, 372, 373)과 측면에 배치되는 적어도 하나의 무지향성 안테나(374, 375, 376)를 포함할 수 있다. 도시하지는 않지만, 적어도 하나의 무지향성 안테나가 후면에 배치될 수 있다. 측면에 배치되는 적어도 하나의 안테나(374, 375, 376)는 측면 베젤 구조(310)에 구성된 금속을 포함할 수 있다. 측면에 배치되는 적어도 하나의 안테나(374, 375, 376)는 레이저를 이용하여 형성된 LDS(laser direct structuring) 구조물을 포함할 수 있다. 후면에 배치되는 적어도 둘 이상의 안테나(371, 372, 373)는 제1지지 부재(311)와 후면 플레이트(380) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1지지 부재(311)는 메인 기판(340)을 지지하는 메인 기판 지지 부재(311a)와 서브 기판(341)을 지지하는 서브 기판 지지 부재(311b)를 포함할 수 있다. 후면에 배치되는 적어도 둘 이상의 안테나(371, 372, 373)는, 도 3b와 같이 후면을 마주하고 볼 때, 카메라 모듈(390)과 배터리(350)와 중첩되지 않으면서 메인 기판 지지 부재(311a)에 고정될 수 있다. 측면 베젤 구조(310)에 있어서 메인 기판 지지 부재(311a)에 인접한 부위에 구성된 금속이 UWB 통신을 위한 무지향성 안테나로 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 3b를 볼 때, UWB 안테나(370)에서 무지향성 안테나는, 메인 기판 지지 부재(311a)의 좌측에 인접하고 측면 베젤 구조(310)의 좌측 일부를 구성하는 안테나(374), 메인 기판 지지 부재(311a)의 상단에 인접하고 측면 베젤 구조(310)의 상단 일부를 구성하는 안테나(375), 및 메인 기판 지지 부재(311a)의 상단에 인접하고 측면 베젤 구조(310)의 우측 상단의 귀퉁이를 구성하는 안테나(376)를 포함할 수 있다. 안테나들(371, 372, 373, 374, 375, 376)은 각각, 안테나 요소(antenna element)로 지칭될 수도 있다. 예컨대, UWB 안테나(370)는 지향성 안테나 요소들(371, 372, 373)과 무지향성 안테나 요소들(374, 375, 376)을 포함할 수 있다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 전자 장치(400)와 측위 통신하는 외부 전자 장치(401)가 FoV 내에 존재하는지 여부를 판단할 수 있도록 구성된 전자 장치(400)의 블록도이다. 도 5a는 도 4의 전자 장치(400)의 후면을 기준으로 설정된 FoV를 설명하기 위한 개념도이다. 도 5b는 전자 장치(400)의 후면에 배치된 지향성 안테나들을 이용하여 AoA를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 전자 장치(400)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, UWB 안테나(410), UWB 통신 회로(430),, 메모리(488), 및 프로세서(499)를 포함할 수 있다. 전자 장치(400)의 상기 구성 요소들은 서로 작동적으로 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 메모리(488)(예: 도 1의 메모리(130))는 안테나 선택 모듈(440), FoV 판단 모듈(450) 및 측위 모듈(460)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 선택 모듈(440), FoV 판단 모듈(450) 및 측위 모듈(460)은 메모리(488)에 인스트럭션들(instructions)로 저장되고, 프로세서(499)(예: 도 1의 프로세서(120))에 의해 실행될 수 있다. 안테나 선택 모듈(440), FoV 판단 모듈(450) 및 측위 모듈(460) 중에서 적어도 하나는 UWB 통신에 특화된 프로세서(예: 보조 프로세서(123))에 의해 실행될 수도 있다.
UWB 안테나(410)는 지향성 안테나(411)와 무지향성 안테나(412)를 포함할 수 있다. 지향성 안테나(411)는 전자 장치(400)의 후면에 배치된 패치 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지향성 안테나(411)는 도 3의 안테나들(371, 372, 373)을 포함할 수 있다. 무지향성 안테나(412)는 전자 장치(400)의 측면 일부를 구성하는 금속 및/또는 LDS 구조물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무지향성 안테나(412)는 도 3의 안테나들(374, 375, 376)을 포함할 수 있다. 무지향성 안테나(412)는 전자 장치(400)의 후면에 배치된 금속 및/또는 LDS 구조물을 포함할 수도 있다. 예컨대, 메인 기판 지지 부재(311a)에 배치되되, 카메라 모듈(390)과 안테나들(371, 372, 373)과 중첩되지 않는 곳(395)에 무지향성 안테나가 추가적으로 배치될 수 있다. 서브 기판 지지 부재(311b)에 무지향성 안테나가 추가적으로 배치될 수도 있다.
UWB 통신 회로(430)(예: 도 2의 UWB 통신 회로(220))는 프로세서(499)로부터 외부 전자 장치(401)의 위치를 측정하기 위해 필요한 메시지(이하, 측위 메시지)(예: RCM(ranging control message), RIM(ranging control message), RRM(ranging response message), RFM(ranging final message), 및 MRM(measurement report message))를 포함하는 디지털 신호를 수신하고 디지털 신호를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역(예: 약 3.1~10.6GHz)에 속한 주파수를 갖는 RF 신호로 변조하고 RF 신호를 UWB 안테나(410)로 출력할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 UWB 안테나(410)를 통해 RF 신호를 수신하고 RF 신호를 측위 메시지를 포함하는 디지털 신호로 복조해서 프로세서(499)로 출력할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 복수의 신호 경로들(signal paths)을 포함할 수 있다. 신호 경로들은 송신 경로(또는, 송신 회로)와 복수의 수신 경로(또는, 수신 회로)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신 경로는 RF 신호를 증폭하는 증폭 회로(예: PA(power amplifier)) 및 증폭 회로를 UWB 안테나(410) 중에서 송신용으로 지정된 안테나(예: 제2안테나(372))에 연결하기 위한 도전성 라인을 포함할 수 있다. 복수의 수신 경로들은 안테나들(371, 372, 373, 374, 375, 376)에 각각 연결된 도전성 라인들을 포함할 수 있다. 수신 경로들 각각에 증폭 회로(예: LNA(low noise amplifier))가 더 포함될 수 있다. UWB 통신 회로(430)에는 UWB 안테나(410) 중에서 RF 신호를 수신할 안테나를 선택하기 위해 이용되는 스위치 회로가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 스위치 회로는 안테나 선택 모듈(440)에 의해 선택된 안테나에 대응하는 수신 경로를 프로세서(499)(또는, UWB 통신 회로(430) 내 신호 변복조를 위한 모뎀)에 연결할 수 있다.
안테나 선택 모듈(440)은 외부 전자 장치(401)로부터 RF 신호를 수신할 안테나를 UWB 안테나(410) 중에서 선택할 수 있다. 안테나 선택 모듈(440)은 어플리케이션(예: 도 1의 어플리케이션(146))으로 구현될 수 있다. 어플리케이션은 안테나의 조합을 나타내는 지정된 값(예: configuration value)에 기반하여 측위 통신에 이용할 안테나를 선택할 수 있다. 예를 들어, 안테나 선택 모듈(440)은 UWB 안테나(410) 중에서 AoA 측정용, 거리 측정용, 또는 FoV 판단용 안테나를 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 안테나 선택 모듈(440)은 외부 전자 장치(401)로부터 수신된 RF 신호의 AoA를 측정하기 위해 이용되는 안테나로서 지향성 안테나(411)를 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 3b를 참조하면, 안테나 선택 모듈(440)은 x축 방향의 각도(예: 방위각(azimuth angle) 또는 좌우 각도)를 측정하기 위해 이용되는 안테나로서 x축 방향으로 정렬된 안테나들(371, 372)을 선택할 수 있다. 안테나 선택 모듈(440)은 y축 방향의 각도(예: 고도각(elevation angle) 또는 상하 각도)를 측정하기 위해 이용되는 안테나로서 y축 방향으로 정렬된 안테나들(371, 373)을 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 메모리(488)는 전자 장치(400)의 적어도 하나의 안테나(예: 지향성 안테나(411) 및/또는 무지향성 안테나(412))에 대한 위치 정보 및 전자 장치(400)의 방향 정보(예: 가로 모드 또는 세로 모드)를 저장할 수 있고, 안테나 선택 모듈(440)은 안테나에 대한 위치 정보 및 전자 장치(400)의 방향 정보에 기반하여 RF 신호의 AoA를 측정하기 위한 안테나를 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 안테나 선택 모듈(440)은 전자 장치(400)와 외부 전자 장치(401) 간의 거리를 측정하기 위해 이용되는 안테나로서 지향성 안테나(411) 및/또는 무지향성 안테나(412)를 선택할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 일 실시예에서 안테나 선택 모듈(440)은 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는지 여부를 판단하기 위해 이용되는 안테나로서 지향성 안테나(411)와 무지향성 안테나(412)를 선택할 수 있다. 예를 들어, 안테나 선택 모듈(440)은 안테나들(371, 372, 373) 중 적어도 하나와 안테나들(374, 375, 376) 중 적어도 하나를 FoV 판단용 안테나로 선택할 수 있다. FoV(field of view)(바꾸어 말해, 관측 영역)은 전자 장치(400)의 후면이 향하는 방향(도 5에서 z축 방향)을 기준으로 지정된 각도 범위(501) 내에 존재하는 영역(region)으로 정의될 수 있다.
FoV 판단 모듈(450)은 지향성 안테나(411)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 측위 메시지를 수신한 시점과 무지향성 안테나(412)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 상기 측위 메시지를 수신한 시점을 확인할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은, 확인된 두 시점 간의 차이(시간 차)를 이용하여, 외부 전자 장치(401)가 FoV에 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서 FoV 판단 모듈(450)은 시간 차가 지정된 시간 기준치 이하일 경우 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 결정할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은 시간 차가 상기 시간 기준치를 초과할 경우 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서 FoV 판단 모듈(450)은, 지향성 안테나(411)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 측위 메시지를 수신한 시점을 이용하여, 전자 장치(400)와 외부 전자 장치(401) 간의 거리를 계산할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은, 무지향성 안테나(412)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 상기 측위 메시지를 수신한 시점을 이용하여, 전자 장치(400)와 외부 전자 장치(401) 간의 거리를 계산할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은, 계산된 두 거리 간의 차이(거리 차)가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 결정할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서 FoV 판단 모듈(450)은, 지향성 안테나(411)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 측위 메시지를 수신한 시점을 이용하여, 전자 장치(400)와 외부 전자 장치(401) 간의 거리를 계산할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은, 무지향성 안테나(412)의 요소들 중 하나(예: 도 3b를 볼 때 좌측면에 형성된 안테나(374))를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 상기 측위 메시지를 수신한 시점을 이용하여, 전자 장치(400)와 외부 전자 장치(401) 간의 거리를 계산할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은, 무지향성 안테나(412)의 요소들 중 다른 하나(예: 도 3b를 볼 때 상측면에 형성된 안테나(375))를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 상기 측위 메시지를 수신한 시점을 이용하여, 전자 장치(400)와 외부 전자 장치(401) 간의 거리를 계산할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은, 계산된 거리 값들 중 최소 값과 최대 값 간의 차이가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 결정할 수 있다. FoV 판단 모듈(450)은, 최소 값과 최대 값 간의 차이가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 측위 모듈(460)은, 메인 기판 지지 부재(311a)에 배치된 제1안테나(371)와 제2안테나(372)(또는, 제3안테나(373)) 사이의 길이(d)(520)를 메모리(488)에 미리 저장된 거리 정보를 통해 알 수 있다. 측위 모듈(460)은 외부 전자 장치가 전송한 RF 신호가 전자 장치(400)로 도달할 때 외부 전자 장치에서 제1안테나(371)까지 거리와 제2안테나(372)까지 거리의 차이(△d)(530)를 아래 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다. 수학식 1에서, θ는 구하고자 하는 AoA를 나타낼 수 있다.
측위 모듈(460)은 제1안테나(371)와 제2안테나(372)로 도달한 RF 신호의 위상차(△φ)를 아래 수학식 2를 이용하여 계산할 수 있다. 수학식 2에서, λ는 RF 신호의 파장이 될 수 있다.
측위 모듈(460)은 수학식 1과 2로부터 도출된 아래 수학식 3을 이용하여 AoA(540)를 계산할 수 있다.
측위 모듈(460)은, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 판단된 경우, 측정된 거리 및 AoA를 이용하여 외부 전자 장치(401)의 위치를 추정할 수 있다. 프로세서(499)는 카메라를 이용하여 획득된 이미지에 추정된 위치를 나타내는 정보를 포함하여 디스플레이에 표시할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(499)는, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하지 않는 것으로 판단된 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재함을 나타내는 정보를 디스플레이에 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이에는 외부 전자 장치(401)의 위치로 추정되는 정보가 표시될 수 있다.
도 6은, 일 실시예에 따른, DS(double side)-TWR(two way ranging)을 이용한 프로세서(499)의 동작들을 도시한다.
동작 610에서 프로세서(499)는 외부 전자 장치(401)와 무선 통신을 통해 외부 전자 장치(401)에 대한 UWB 관측(UWB ranging)을 셋업(setup)하는 과정을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(499)는, 전자 장치(400)와 외부 전자 장치(401) 간에 수립된 BLE 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신된 신호에 기반하여, UWB 통신 회로(430)를 이용한 UWB 통신을 활성화하기로 결정할 수 있다. 일례로, 근거리 통신 모듈(예: BLE, Bluetooth 또는 WiFi)을 통해서 수신된 신호의 세기가 지정된 임계치를 초과하거나, 신호의 세기가 점점 강해지는 추세이거나, 또는 상기의 두 조건들이 모두 만족할 경우, 프로세서(499)는 UWB 통신의 활성화를 결정할 수 있다. 프로세서(499)는, 상기 결정에 따라, UWB 통신 채널 수립 시에 필요한 UWB 세션 정보(예: 무선 통신 채널, 세션 ID, 데이터 레이트(data rate))를 BLE 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)와 교환할 수 있다. 추가적으로, 프로세서(499)는 BLE 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)와 UWB 통신의 주기와 관련한 정보를 송수신하여 UWB 통신의 주기를 결정할 수도 있다. 프로세서(499)는, 교환된 UWB 세션 정보를 이용하여 외부 전자 장치(401)와 UWB 통신 채널을 수립할 수 있다.
동작 620에서 프로세서(499)는 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 RCM(ranging control message)을 UWB 안테나(410)를 통해 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(499)는 측위 방식이 DS-TWR임을 나타내는 정보를 포함하는 RCM을 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 상기 DS-TWR 관련된 정보는 responder(or controller)로 설정된 장치가 initiator(or controlee)로 설정된 장치로부터 RIM(ranging initiation message)과 RFM(ranging final message)을 수신하고 initiator가 RRM(ranging response message)을 responder로부터 수신하는 방식으로 측위 통신이 수행됨을 안내하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 DS-TWR 관련된 정보는 외부 전자 장치(401)가 initiator로 설정되고 전자 장치(400)가 responder로 설정됨을 안내하는 정보를 포함할 수도 있다.
동작 630에서 프로세서(499)는 initiator로 설정된 외부 전자 장치(401)로부터 RIM을 UWB 안테나(410)의 요소들 중에서 지향성 안테나(411)를 통해 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)로부터 RIM가 수신된 시점 T1을 확인하고 RIM 수신 시점 T1을 메모리(488)에 저장할 수 있다. 예를 들면, AoA 측정을 위해 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 두 요소를 통해 RIM을 각각 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 제1지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t11과 제2 지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t12을 확인하고 t11 및 t12 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t11 및 t12를 대표하는 값 T1으로 결정할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373)을 통해 RIM을 각각 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 제1지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t11, 제2 지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t12, 및 제3지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t13를 확인하고, t11, t12, 및 t13 중에서 가장 작은 값, 평균 값, 또는 중간 값을 t11, t12, 및 t13를 대표하는 값 T1으로 결정할 수 있다.
동작 640에서 프로세서(499)는 RIM 수신에 응답하여 RRM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로 전송할 수 있다. 프로세서(499)는 RRM 전송 시점 T2를 확인하고 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 T1 및 T2의 차이로서 제1답변 시간(1st replay time)을 메모리(488)에 저장할 수도 있다. 외부 전자 장치(401)는 RRM 수신에 응답하여 RFM을 전자 장치(400)로 전송할 수 있다.
동작 650에서 프로세서(499)는 외부 전자 장치(401)로부터 RFM을 UWB 안테나(410)의 지향성 안테나(411)와 무지향성 안테나(412)를 통해 각각 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 하나를 통해 RFM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)의 요소들(374, 375, 375) 중 하나를 통해 RFM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)로부터 RFM이 수신된 시점 t51을 확인하고 RFM 수신 시점 t51을 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)로부터 RFM이 수신된 시점 t52를 확인하고 RFM 수신 시점 t52를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 t51 및 t52 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t51 및 t52를 대표하는 값 T5로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 T2 및 t51의 차이로서 제2왕복 시간(2nd round trip time)의 제1값 ‘RTT1’, 및 T2와 t52의 차이로서 제2값 ‘RTT2’를 메모리(488)에 저장할 수도 있다.
다른 예로, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 하나를 통해 RFM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)의 요소들(374, 375, 376) 중 둘을 통해 RFM을 각각 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)로부터 RFM이 수신된 시점 t51, 제1무지향성 안테나 요소로부터 RFM이 수신된 시점 t521, 및 제2무지향성 안테나 요소로부터 RFM이 수신된 시점 t522를 확인하고, t51, t521, 및 t522를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 t521 및 t522 중에서 작은 값 또는 평균 값을 t521 및 t522를 대표하는 값 t52로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 t51 및 t52 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t51 및 t52를 대표하는 값 T5로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 T2 및 t51의 차이로서 제2왕복 시간(2nd round trip time)의 제1값 ‘RTT1’, 및 T2와 t52의 차이로서 제2값 ‘RTT2’를 메모리(488)에 저장할 수도 있다.
동작 660에서 프로세서(499)는, 외부 전자 장치(401)가 RIM을 전송한 시점 T0를 나타내는 정보(예: T0를 나타내는 타임스탬프(timestamp) 값), 외부 전자 장치(401)가 RRM을 수신한 시점 T3를 나타내는 정보, 및 외부 전자 장치(401)가 RFM을 전송한 시점 T4를 나타내는 정보를 포함하는 MRM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(499)는, T0, T3, 및 T4 대신에, T0와 T3의 차이로서 제1왕복 시간(1st round trip time)과 T3와 T4의 차이로서 제2답변 시간(2nd reply time)을 나타내는 정보를 포함하는 MRM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수도 있다.
동작 670에서 프로세서(499)는 t51과 t52를 이용하여 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(499)는 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 판단된 경우, 수신된 RIM을 이용하여 AoA를 계산할 수 있다.
동작 670의 일례로서, 프로세서(499)는 아래 수학식 4에 T0, T1, T2, T3, T4, T5(=t51)을 입력함으로써 제1거리 값을 획득할 수 있다. 프로세서(499)는 t51 대신 t52를 수학식 4에 입력함으로써 제2거리 값을 획득할 수 있다. 프로세서(499)는 제1거리 값 및 제2거리 값 간의 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(499)는 T0를 나타내는 정보를 RIM을 통해 그리고 T3와 T4를 나타내는 정보를 RFM을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 또는, 프로세서(499)는 T0, T3, 및 T4를 나타내는 정보를 RFM을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수도 있다. 또는, 프로세서(499)는 제1왕복 시간과 제2답변 시간을 나타내는 정보를 RFM을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수도 있다. 이와 같은 실시예에 따라 동작 660은 생략될 수도 있다.
동작 630의 변형 실시예로서, 프로세서(499)는 외부 전자 장치(401)로부터 RIM을 UWB 안테나(410)의 지향성 안테나(411)와 무지향성 안테나(412)를 통해 수신할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 적어도 둘을 통해 각각 RIM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)의 요소들(374, 375, 376) 중 하나를 통해 RIM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 제1지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t11, 제2 지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t12, 및 무지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t13를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 t11, t12, 및 t13 중에서 가장 작은 값, 평균 값, 또는 중간 값을 t11, t12, 및 t13를 대표하는 값 T1으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서 상기의 동작들(610, 620, 630, 640, 650, 660) 중 적어도 하나는 프로세서(499)를 대신하여 칩셋(chip set)으로 구현된 UWB 통신 회로(430)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, UWB 통신 회로(430)는 상기의 수학식 1에 T0, T1, T2, T3, T4, T5(=t51)을 입력함으로써 제1거리 값을 획득할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 t51 대신 t52를 수학식 1에 입력함으로써 제2거리 값을 획득할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 획득된 거리 값들을 프로세서(499)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(499)는 상기의 동작들(610, 620, 630, 640, 650, 660)을 수행하는 제1프로세서와 상기 동작 670을 수행하는 제2프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1프로세서는 UWB 통신 회로(430)와 함께 칩셋(chip set)에 내장된 통신 프로세서를 포함할 수 있다. 제2프로세서는 어플리케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
도 7은, 일 실시예에 따른, SS(single side)-TWR을 이용한 프로세서(499)의 동작들을 도시한다.
동작 710(예: 상기 동작 610)에서 프로세서(499)는 외부 전자 장치(401)와 무선 통신을 통해 외부 전자 장치(401)에 대한 UWB 관측(UWB ranging)을 셋업(setup)하는 과정을 수행할 수 있다.
동작 720에서 프로세서(499)는 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 RCM(ranging control message)을 UWB 안테나(410)를 통해 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(499)는 측위 방식이 SS-TWR임을 나타내는 정보를 포함하는 RCM을 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 상기 SS-TWR관련 정보는 responder로 설정된 장치가 initiator로 설정된 장치로부터 RIM(ranging initiation message)을 수신하고 responder가 2번의 RRM(ranging response message)을 initiator로 순차적으로 전송하는 방식으로 측위 통신이 수행됨을 안내하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 SS-TWR 관련된 정보는 전자 장치(400)가 initiator로 설정되고 외부 전자 장치(401)가 responder로 설정됨을 안내하는 정보를 포함할 수도 있다.
동작 730에서 프로세서(499)는, 전자 장치(400)가 initiator로 설정됨에 따라, RIM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로 전송할 수 있다. 프로세서(499)는 RIM을 외부 전자 장치(401)로 전송한 시점 T0를 확인하고 메모리(488)에 저장할 수 있다. 외부 전자 장치(401)는 RIM 수신에 반응하여 제1RRM과 제2RRM을 순차적으로 전자 장치(400)로 전송할 수 있다.
동작 740에서 프로세서(499)는, 제1RRM을 지향성 안테나(411)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)로부터 제1RRM이 수신된 시점 T3를 확인하고 제1RRM 수신 시점 T3를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 예를 들면, AoA 측정을 위해 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 두 요소를 통해 제1RRM을 각각 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 제1지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t31과 제2 지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t32를 확인하고 t31 및 t32 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t31 및 t32를 대표하는 값 T3로 결정할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373)을 통해 제1RRM을 각각 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 제1지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t31, 제2 지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t32, 및 제3지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t33를 확인하고, t31, t32, 및 t33 중에서 가장 작은 값, 평균 값, 또는 중간 값을 t31, t32, 및 t33를 대표하는 값 T3로 결정할 수 있다.
동작 750에서 프로세서(499)는, 외부 전자 장치(401)로부터 제2RRM을 지향성 안테나(411)와 무지향성 안테나(412)를 통해 각각 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 하나를 통해 제2RRM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)의 요소들(374, 375, 375) 중 하나를 통해 제2RRM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)로부터 제2RRM이 수신된 시점 t51을 확인하고 제2RRM 수신 시점 t51을 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)로부터 제2RRM이 수신된 시점 t52를 확인하고 제2RRM수신 시점 t52를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 t51 및 t52 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t51 및 t52를 대표하는 값 T5로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 T0 및 t51의 차이로서 제2왕복 시간(2nd round trip time)의 제1값 ‘RTT1’, 및 T0와 t52의 차이로서 제2값 ‘RTT2’를 메모리(488)에 저장할 수도 있다.
다른 예로, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 하나를 통해 제2RRM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)의 요소들(374, 375, 376) 중 둘을 통해 제2RRM을 각각 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)로부터 제2RRM이 수신된 시점 t51, 제1무지향성 안테나 요소로부터 제2RRM이 수신된 시점 t521, 및 제2무지향성 안테나 요소로부터 제2RRM이 수신된 시점 t522를 확인하고, t51, t521, 및 t522를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 t521 및 t522 중에서 작은 값 또는 평균 값을 t521 및 t522를 대표하는 값 t52로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 t51 및 t52 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t51 및 t52를 대표하는 값 T5로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 T0 및 t51의 차이로서 제2왕복 시간(2nd round trip time)의 제1값 ‘RTT1’, 및 T0와 t52의 차이로서 제2값 ‘RTT2’를 메모리(488)에 저장할 수도 있다.
동작 760에서 프로세서(499)는, 외부 전자 장치(401)가 RIM을 수신한 시점 T1을 나타내는 정보, 외부 전자 장치(401)가 제1RRM을 전송한 시점 T2를 나타내는 정보, 및 외부 전자 장치(401)가 제2RRM을 전송한 시점 T4를 나타내는 정보를 포함하는 MRM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(499)는, T1, T2, 및 T4 대신에, T1과 T2의 차이로서 제1답변 시간(1st reply time)과 T1과 T4의 차이로서 제2답변 시간(2nd reply time)을 나타내는 정보를 포함하는 MRM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수도 있다.
동작 770에서 프로세서(499)는 t51과 t52를 이용하여 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 770의 일례로서, 프로세서(499)는 아래 수학식 5에 T0, T1, T4, T5(=t51)을 입력함으로써 제1거리 값을 획득할 수 있다. 프로세서(499)는 t51 대신 t52를 수학식 5에 입력함으로써 제2거리 값을 획득할 수 있다. 프로세서(499)는 제1거리 값 및 제2거리 값 간의 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(499)는 T1과 T2를 나타내는 정보를 제1RRM을 통해 그리고 T4를 나타내는 정보를 제2RRM을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 또는, 프로세서(499)는 T0, T2, 및 T4를 나타내는 정보를 제2RRM을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수도 있다. 또는, 프로세서(499)는 제1답변 시간과 제2답변 시간을 나타내는 정보를 제2RRM을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수도 있다. 이러한 실시예에 따라 동작 760은 생략될 수도 있다.
일 실시예에서 상기의 동작들(710, 720, 730, 740, 750, 760) 중 적어도 하나는 프로세서(499)를 대신하여 칩셋(chip set)으로 구현된 UWB 통신 회로(430)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, UWB 통신 회로(430)는 상기의 수학식 2에 T0, T1, T4, T5(=t51)을 입력함으로써 제1거리 값을 획득할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 t51 대신 t52를 수학식 2에 입력함으로써 제2거리 값을 획득할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 획득된 거리 값들을 프로세서(499)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(499)는 상기의 동작들(710, 720, 730, 740, 750, 760)을 수행하는 제1프로세서와 상기 동작 770을 수행하는 제2프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1프로세서는 UWB 통신 회로(430)와 함께 칩셋(chip set)에 내장된 통신 프로세서를 포함할 수 있다. 제2프로세서는 어플리케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
도 8은, 일 실시예에 따른, SS-TWR을 이용한 프로세서(499)의 동작들을 도시한다.
동작 810(예: 상기 동작 610)에서 프로세서(499)는 외부 전자 장치(401)와 무선 통신을 통해 외부 전자 장치(401)에 대한 UWB 관측(UWB ranging)을 셋업(setup)하는 과정을 수행할 수 있다.
동작 820에서 프로세서(499)는 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 RCM(ranging control message)을 UWB 안테나(410)를 통해 수신할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(499)는 측위 방식이 SS-TWR임을 나타내는 정보를 포함하는 RCM을 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 상기 SS-TWR관련 정보는 responder로 설정된 장치가 initiator로 설정된 장치로부터 RIM(ranging initiation message)을 수신하고 responder가 한 번의 RRM(ranging response message)을 initiator로 전송하는 방식으로 측위 통신이 수행됨을 안내하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 SS-TWR 관련된 정보는 전자 장치(400)가 initiator로 설정되고 외부 전자 장치(401)가 responder로 설정됨을 안내하는 정보를 포함할 수도 있다.
동작 830에서 프로세서(499)는, 전자 장치(400)가 initiator로 설정됨에 따라, RIM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로 전송할 수 있다. 프로세서(499)는 RIM을 외부 전자 장치(401)로 전송한 시점 T0를 확인하고 메모리(488)에 저장할 수 있다. 외부 전자 장치(401)는 RIM 수신에 반응하여 RRM을 전자 장치(400)로 전송할 수 있다.
동작 840에서 프로세서(499)는, 외부 전자 장치(401)로부터 RRM을 지향성 안테나(411)와 무지향성 안테나(412)를 통해 각각 수신할 수 있다.
동작 840의 일례로, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 하나를 통해 RRM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)의 요소들(374, 375, 375) 중 하나를 통해 RRM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)로부터 RRM이 수신된 시점 t31을 확인하고 RRM 수신 시점 t31을 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)로부터 RRM이 수신된 시점 t32를 확인하고 RRM수신 시점 t32를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 t31 및 t32 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t31 및 t32를 대표하는 값 T3로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 T0 및 t31의 차이로서 왕복 시간(round trip time)의 제1값 ‘RTT1’, 및 T0와 t32의 차이로서 제2값 ‘RTT2’를 메모리(488)에 저장할 수도 있다. 이러한 예시는, AoA 측정이 필요 없는 경우(예: 외부 전자 장치(401)의 정확한 위치를 전자 장치(400)의 사용자에게 제공할 필요 없고 단지 두 장치들(400, 401) 간의 거리만을 사용자에게 안내하는 경우), 수행될 수 있다.
동작 840의 다른 예로, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 하나를 통해 RRM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)의 요소들(374, 375, 376) 중 둘을 통해 RRM을 각각 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)로부터 RRM이 수신된 시점 t31, 제1무지향성 안테나 요소로부터 RRM이 수신된 시점 t321, 및 제2무지향성 안테나 요소로부터 RRM이 수신된 시점 t322를 확인하고, t31, t321, 및 t322를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 t321 및 t322 중에서 작은 값 또는 평균 값을 t321 및 t322를 대표하는 값 t32로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 t31 및 t32 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t31 및 t32를 대표하는 값 T3로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 T0 및 t31의 차이로서 왕복 시간(round trip time)의 제1값 ‘RTT1’, 및 T0와 t32의 차이로서 제2값 ‘RTT2’를 메모리(488)에 저장할 수도 있다. 이러한 예시는, AoA 측정이 필요 없는 경우, 수행될 수 있다.
동작 840의 또 다른 예로, 프로세서(499)는 지향성 안테나(411)의 요소들(371, 372, 373) 중 적어도 둘을 통해 RRM을 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 무지향성 안테나(412)의 요소들(374, 375, 376) 중 하나를 통해 RRM을 각각 수신할 수 있다. 프로세서(499)는 제1지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t311, 제2 지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t312, 및 무지향성 안테나 요소로부터 수신된 시점 t32를 메모리(488)에 저장할 수 있다. 프로세서(499)는 t311 및 t312 중에서 작은 값 또는 평균 값을 t311 및 t312를 대표하는 값 t31로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 t31 및 t32 중에서 작은 값(또는, 평균 값)을 t31 및 t32를 대표하는 값 T3로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는 T0 및 t31의 차이로서 왕복 시간(round trip time)의 제1값 ‘RTT1’, 및 T0와 t32의 차이로서 제2값 ‘RTT2’를 메모리(488)에 저장할 수도 있다. 이와 같은 예시는, AoA 측정이 필요한 경우, 수행될 수 있다.
동작 850에서 프로세서(499)는, 외부 전자 장치(401)가 RIM을 수신한 시점 T1을 나타내는 정보, 및 외부 전자 장치(401)가 RRM을 전송한 시점 T2를 나타내는 정보를 포함하는 MRM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(499)는, T1 및 T2 대신에, T1과 T2의 차이로서 답변 시간(reply time)을 나타내는 정보를 포함하는 MRM을 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수도 있다.
동작 860에서 프로세서(499)는 t31과 t32를 이용하여 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 860의 일례로서, 프로세서(499)는 아래 수학식 6에 T0, T1, T2, T3(=t31)을 입력함으로써 제1거리 값을 획득할 수 있다. 프로세서(499)는 t31 대신 t32를 수학식 6에 입력함으로써 제2거리 값을 획득할 수 있다. 프로세서(499)는 제1거리 값 및 제2거리 값 간의 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(499)는 T1과 T2를 나타내는 정보를 RRM을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수 있다. 또는, 프로세서(499)는 답변 시간을 나타내는 정보를 RRM을 통해 외부 전자 장치(401)로부터 수신할 수도 있다. 이러한 실시예에 따라 동작 850은 생략될 수도 있다.
일 실시예에서 상기의 동작들(810, 820, 830, 840, 850) 중 적어도 하나는 프로세서(499)를 대신하여 칩셋(chip set)으로 구현된 UWB 통신 회로(430)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, UWB 통신 회로(430)는 상기의 수학식 3에 T0, T1, T2, T3(=t31)을 입력함으로써 제1거리 값을 획득할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 t31 대신 t32를 수학식 3에 입력함으로써 제2거리 값을 획득할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 획득된 거리 값들을 프로세서(499)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(499)는 상기의 동작들(810, 820, 830, 840, 850)을 수행하는 제1프로세서와 상기 동작 860을 수행하는 제2프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1프로세서는 UWB 통신 회로(430)와 함께 칩셋(chip set)에 내장된 통신 프로세서를 포함할 수 있다. 제2프로세서는 어플리케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
도 9는, 일 실시예에 따른, 프로세서(499)의 동작들을 도시한다.
동작 910에서 프로세서(499)는 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로부터 제1메시지(예: RIM)를 수신할 수 있다.
동작 920에서 프로세서(499)는 제1메시지 수신에 반응하여 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로 제2메시지(예: RRM)를 전송할 수 있다. 외부 전자 장치(401)는 제2메시지 수신에 반응하여 제3메시지를 전송할 수 있다.
동작 930(예: 동작 650)에서 프로세서(499)는 외부 전자 장치(401)로부터 제3메시지(예: RFM)를 지향성 안테나(411) 및 무지향성 안테나(412)를 통해 수신할 수 있다.
동작 940에서 프로세서(499)는, 제1메시지가 수신된 제1시점, 제2메시지가 전송된 제2시점, 지향성 안테나(411)를 통해 제3메시지가 전자 장치(400)로 수신된 제3시점, 및 외부 전자 장치(401)로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산할 수 있다. 또한, 프로세서(499)는, 제1시점, 제2시점, 무지향성 안테나(412)를 통해 제3메시지가 전자 장치(400)로 수신된 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(499)는 상기 시간 정보를 제3메시지로부터 획득할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(499)는 제3메시지 수신 이후 외부 전자 장치(401)로부터 수신된 제4메시지(예: MRM)로부터 획득할 수도 있다.
동작 950에서 프로세서(499)는 제1거리 값 및 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(499)는 상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서 상기의 동작들(910, 920, 930, 940) 중 적어도 하나는 프로세서(499)를 대신하여 칩셋(chip set)으로 구현된 UWB 통신 회로(430)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, UWB 통신 회로(430)는 제1시점, 제2시점, 제3시점, 및 외부 전자 장치(401)로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하여 프로세서(499)로 전달할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 제1시점, 제2시점, 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하여 프로세서(499)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(499)는 상기의 동작들(910, 920, 930, 940)을 수행하는 제1프로세서와 상기 동작 950을 수행하는 제2프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1프로세서는 UWB 통신 회로(430)와 함께 칩셋(chip set)에 내장된 통신 프로세서를 포함할 수 있다. 제2프로세서는 어플리케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
도 10은, 일 실시예에 따른, 프로세서(499)의 동작들을 도시한다.
동작 1010에서 프로세서(499)는 UWB 안테나(410)를 통해 외부 전자 장치(401)로 제1메시지(예: RIM)를 전송할 수 있다. 외부 전자 장치(401)는 제1메시지 수신에 반응하여 제2메시지(예: 도 7의 제2RRM 또는 도 8의 RRM)를 전송할 수 있다.
동작 1020(예: 동작 750 또는 동작 840)에서 프로세서(499)는 외부 전자 장치(401)로부터 제2메시지를 지향성 안테나(411) 및 무지향성 안테나(412)를 통해 수신할 수 있다.
동작 1030에서 프로세서(499)는, 제1메시지가 전송된 제1시점, 지향성 안테나(411)를 통해 제2메시지가 전자 장치(400)로 수신된 제2시점, 및 외부 전자 장치(401)로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산할 수 있다. 또한, 프로세서(499)는, 제1시점, 무지향성 안테나(412)를 통해 제2메시지가 전자 장치(400)로 수신된 제3시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(499)는 상기 시간 정보를 제2메시지로부터 획득할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(499)는 제3메시지 수신 이후 외부 전자 장치(401)로부터 수신된 제3메시지(예: MRM)로부터 획득할 수도 있다.
동작 1040에서 프로세서(499)는 제1거리 값 및 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(499)는 상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 내 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 프로세서(499)는, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 외부 전자 장치(401)가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서 상기의 동작들(1010, 1020, 1030) 중 적어도 하나는 프로세서(499)를 대신하여 칩셋(chip set)으로 구현된 UWB 통신 회로(430)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, UWB 통신 회로(430)는 제1시점, 제2시점, 및 외부 전자 장치(401)로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하여 프로세서(499)로 전달할 수 있다. UWB 통신 회로(430)는 제1시점, 제3시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하여 프로세서(499)로 전달할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(499)는 상기의 동작들(1010, 1020, 1030)을 수행하는 제1프로세서와 상기 동작 1040을 수행하는 제2프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1프로세서는 UWB 통신 회로(430)와 함께 칩셋(chip set)에 내장된 통신 프로세서를 포함할 수 있다. 제2프로세서는 어플리케이션 프로세서를 포함할 수 있다.
도 11은 NLoS 상황에서 테스트 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 제1그래프(1110)는, 외부 전자 장치가 도 5와 같이 FoV 밖에 위치한 상태에서, 지향성 안테나(411)를 이용하여 획득된 거리 값들을 나타내고, 제2그래프(1120)는 동일한 상태에서 무지향성 안테나(412)를 이용하여 획득된 거리 값들을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 제3그래프(1130)는 NLoS 상황에서 지향성 안테나(411)와 무지향성 안테나(412)의 조합을 이용한 FoV 판단 동작(예: 동작 950 또는 동작 1040)의 결과를 나타낸 그래프이고, 제4그래프(1140)는 NLoS 상황에서 지향성 안테나(411)을 이용한 FoV 판단 동작의 결과를 나타내는 그래프이다. 제3그래프(1130) 및 제4그래프(1140)에서 하이(high) 값은 FoV를 나타내고, 로우(low) 값은 non-FoV를 나타낸다. 제4그래프(1140)를 보면, NLoS 상황에서 FoV 판단 동작의 결과가 non-FoV이여야 함에도 FoV로 판단하는 FP 이슈가 자주 발생되는 것을 알 수 있다. 반면, 제3그래프(1130)를 보면, 지향성 안테나(411)와 무지향성 안테나(412)의 조합을 이용하여 FoV 판단 동작이 수행될 경우, FP 이슈가 상대적으로 줄어드는 것을 알 수 있다. 예를 들어, t1 및 t2 시점 이외에는 FP 이슈가 발생되지 않는 것을 도 11을 통해 확인할 수 있다. 거리 차와 비교되는 거리 기준치를 더 낮은 값으로 설정될 경우, t1 및 t2 시점에서 오판도 발생되지 않을 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))는, 상기 전자 장치의 전면에 배치된 디스플레이, 상기 전면에 반대되는 후면에 배치되고 상기 후면이 향하는 방향으로 방사 패턴을 형성하는 지향성 안테나들(예: 도 3b의 안테나들(371, 372, 373)) 및 상기 지향성 안테나들과 비교하여 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나(예: 도 3b의 안테나들(374, 375, 376))를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(499)), 상기 프로세서로부터 수신된 외부 전자 장치로 전달할 메시지를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 상기 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호를 메시지로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로(예: 도 4의 UWB 통신 회로(430)) 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리(예: 도 4의 메모리(488))를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로부터 제1메시지(예: RIM)가 수신된 제1시점, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로 제2메시지(예: RRM)가 전송된 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제3메시지(예: RFM)가 수신된 제3시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하고, 상기 제1시점, 상기 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제3메시지가 수신된 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하고, 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 후면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 전면과 후면을 둘러싸는 측면에 배치된 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 제3메시지를 수신하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정하고, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정된 경우, 상기 외부 전자 장치의 위치에 관한 정보를 상기 디스플레이를 통해 제공하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제3메시지로부터 상기 시간 정보를 획득하도록 할 수 있다. 또는, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제3메시지 이후에 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 제4메시지(예: MRM)로부터 상기 시간 정보를 획득하도록 할 수 있다. 상기 시간 정보는, 상기 외부 전자 장치가 상기 제1메시지를 전송한 시점을 나타내는 정보, 상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 수신한 시점을 나타내는 정보, 및 상기 외부 전자 장치가 상기 제3메시지를 전송한 시점을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 시간 정보는, 상기 외부 전자 장치가 상기 제1메시지를 전송한 시점과 상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 수신한 시점 간의 차이인 왕복 시간을 나타내는 정보, 및 상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 수신한 시점과 상기 외부 전자 장치가 상기 제3메시지를 전송한 시점 간의 차이인 답변 시간을 나타내는 정보를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))는, 상기 전자 장치의 전면에 배치된 디스플레이, 상기 전면에 반대되는 후면에 배치되고 상기 후면이 향하는 방향으로 방사 패턴을 형성하는 지향성 안테나들(예: 도 3b의 안테나들(371, 372, 373)) 및 상기 지향성 안테나들과 비교하여 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나(예: 도 3b의 안테나들(374, 375, 376))를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나, 프로세서(예: 도 4의 프로세서(499)), 상기 프로세서로부터 수신된 외부 전자 장치로 전달할 메시지를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 상기 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호를 메시지로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로(예: 도 4의 UWB 통신 회로(430)), 및 상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리(예: 도 4의 메모리(488))를 포함할 수 있다. 상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로 제1메시지(예: RIM)를 전송한 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제2메시지(도 7의 제2RRM 또는 도 8의 RRM)가 수신된 제2시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하고, 상기 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제2메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하고, 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 후면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 전면과 후면을 둘러싸는 측면에 배치된 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 제2메시지를 수신하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정하고, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정된 경우, 상기 외부 전자 장치의 위치에 관한 정보를 상기 디스플레이를 통해 제공하도록 할 수 있다.
상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제2메시지로부터 상기 시간 정보를 획득하도록 할 수 있다. 또는, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 제2메시지 이후에 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 제3메시지(예: MRM)로부터 상기 시간 정보를 획득하도록 할 수 있다. 상기 시간 정보는, 상기 외부 전자 장치가 상기 제1메시지를 수신한 시점을 나타내는 정보, 및 상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 전송한 시점을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 시간 정보는, 상기 외부 전자 장치가 상기 제1메시지를 수신한 시점과 상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 전송한 시점 간의 차이인 답변 시간을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 지향성 안테나들(예: 도 3b의 안테나들(371, 372, 373))과, 상기 지향성 안테나들과 비교하여, 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나(예: 도 3b의 안테나들(374, 375, 376))를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나를 구비한 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))를 동작하는 방법은, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로부터 제1메시지가 수신된 제1시점, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로 제2메시지가 전송된 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제3메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하는 동작(예: 도 9의 동작 940), 상기 제1시점, 상기 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제3메시지가 수신된 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하는 동작(예: 도 9의 동작 940), 및 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 지향성 안테나들이 배치된 상기 전자 장치의 일면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하는 동작(예: 도 9의 동작 950)을 포함할 수 있다.
상기 판단 동작은, 상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정하는 동작과, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 지향성 안테나들(예: 도 3b의 안테나들(371, 372, 373))과, 상기 지향성 안테나들과 비교하여, 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나(예: 도 3b의 안테나들(374, 375, 376))를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나를 구비한 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))를 동작하는 방법은, 상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로 제1메시지를 전송한 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제2메시지가 수신된 제2시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하는 동작(예: 도 10의 동작 1030), 상기 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제2메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하는 동작(예: 도 10의 동작 1030) 및 상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 지향성 안테나들이 배치된 상기 전자 장치의 일면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하는 동작(예: 도 10의 동작 1040)을 포함할 수 있다.
상기 판단 동작은, 상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정하는 동작과, 상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
상기 전자 장치의 전면에 배치된 디스플레이;
상기 전면에 반대되는 후면에 배치되고 상기 후면이 향하는 방향으로 방사 패턴을 형성하는 지향성 안테나들, 및 상기 지향성 안테나들과 비교하여 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나;
프로세서;
상기 프로세서로부터 수신된 외부 전자 장치로 전달할 메시지를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 상기 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호를 메시지로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로; 및
상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고,
상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가:
상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로부터 제1메시지가 수신된 제1시점, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로 제2메시지가 전송된 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제3메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하고,
상기 제1시점, 상기 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제3메시지가 수신된 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하고,
상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 후면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 전자 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 전면과 후면을 둘러싸는 측면에 배치된 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 제3메시지를 수신하도록 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정하고,
상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 상기 외부 전자 장치가 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정하도록 하는 전자 장치. - 제3항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정된 경우, 상기 외부 전자 장치의 위치에 관한 정보를 상기 디스플레이를 통해 제공하도록 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 제3메시지로부터 상기 시간 정보를 획득하도록 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 제3메시지 이후에 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 제4메시지로부터 상기 시간 정보를 획득하도록 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서, 상기 시간 정보는
상기 외부 전자 장치가 상기 제1메시지를 전송한 시점을 나타내는 정보,
상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 수신한 시점을 나타내는 정보, 및
상기 외부 전자 장치가 상기 제3메시지를 전송한 시점을 나타내는 정보를 포함하는 전자 장치. - 제1항에 있어서, 상기 시간 정보는,
상기 외부 전자 장치가 상기 제1메시지를 전송한 시점과 상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 수신한 시점 간의 차이인 왕복 시간을 나타내는 정보, 및
상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 수신한 시점과 상기 외부 전자 장치가 상기 제3메시지를 전송한 시점 간의 차이인 답변 시간을 나타내는 정보를 포함하는 전자 장치. - 전자 장치에 있어서,
상기 전자 장치의 전면에 배치된 디스플레이;
상기 전면에 반대되는 후면에 배치되고 상기 후면이 향하는 방향으로 방사 패턴을 형성하는 지향성 안테나들, 및 상기 지향성 안테나들과 비교하여 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나;
프로세서;
상기 프로세서로부터 수신된 외부 전자 장치로 전달할 메시지를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 상기 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 RF 신호를 메시지로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로; 및
상기 프로세서에 작동적으로 연결된 메모리를 포함하고,
상기 메모리는, 실행될 때, 상기 프로세서가:
상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로 제1메시지를 전송한 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제2메시지가 수신된 제2시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하고,
상기 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제2메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하고,
상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 후면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 전자 장치. - 제9항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 전면과 후면을 둘러싸는 측면에 배치된 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 제2메시지를 수신하도록 하는 전자 장치. - 제9항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정하고,
상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정하도록 하는 전자 장치. - 제10항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정된 경우, 상기 외부 전자 장치의 위치에 관한 정보를 상기 디스플레이를 통해 제공하도록 하는 전자 장치. - 제9항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 제2메시지로부터 상기 시간 정보를 획득하도록 하는 전자 장치. - 제9항에 있어서, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가:
상기 제2메시지 이후에 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 제3메시지로부터 상기 시간 정보를 획득하도록 하는 전자 장치. - 제9항에 있어서, 상기 시간 정보는,
상기 외부 전자 장치가 상기 제1메시지를 수신한 시점을 나타내는 정보, 및
상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 전송한 시점을 나타내는 정보를 포함하는 전자 장치. - 제9항에 있어서, 상기 시간 정보는,
상기 외부 전자 장치가 상기 제1메시지를 수신한 시점과 상기 외부 전자 장치가 상기 제2메시지를 전송한 시점 간의 차이인 답변 시간을 나타내는 정보를 포함하는 전자 장치. - 지향성 안테나들과, 상기 지향성 안테나들과 비교하여, 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나를 구비한 전자 장치를 동작하는 방법에 있어서,
상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로부터 제1메시지가 수신된 제1시점, 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로 제2메시지가 전송된 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제3메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하는 동작;
상기 제1시점, 상기 제2시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제3메시지가 수신된 제4시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하는 동작; 및
상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 지향성 안테나들이 배치된 상기 전자 장치의 일면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하는 동작을 포함하는 방법. - 제17항에 있어서, 상기 판단 동작은,
상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정하는 동작과,
상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정하는 동작을 포함하는 방법. - 지향성 안테나들과, 상기 지향성 안테나들과 비교하여, 무지향성의 방사 패턴을 형성하는 적어도 하나의 무지향성 안테나를 포함하는 UWB(ultra wide band) 안테나를 구비한 전자 장치를 동작하는 방법에 있어서,
상기 UWB 안테나를 통해 외부 전자 장치로 제1메시지를 전송한 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 지향성 안테나들 중에서 적어도 하나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 제2메시지가 수신된 제2시점, 및 상기 UWB 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 시간 정보에 기반하여, 제1거리 값을 계산하는 동작;
상기 제1시점, 상기 UWB 안테나의 상기 적어도 하나의 무지향성 안테나를 통해 상기 외부 전자 장치로부터 상기 제2메시지가 수신된 제3시점, 및 상기 시간 정보에 기반하여, 제2거리 값을 계산하는 동작; 및
상기 제1거리 값 및 상기 제2거리 값 간의 거리 차에 기반하여, 상기 지향성 안테나들이 배치된 상기 전자 장치의 일면이 향하는 방향을 기준으로 지정된 각도 범위를 나타내는 FoV(field of view) 내에 상기 외부 전자 장치가 존재하는지 여부를 판단하는 동작을 포함하는 방법. - 제19항에 있어서, 상기 판단 동작은,
상기 거리 차가 지정된 거리 기준치 이하일 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 내 존재하는 것으로 결정하는 동작과,
상기 거리 차가 상기 거리 기준치를 초과할 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 FoV 밖에 존재하는 것으로 결정하는 동작을 포함하는 방법.
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