KR20230006259A - Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법 - Google Patents

Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230006259A
KR20230006259A KR1020210087256A KR20210087256A KR20230006259A KR 20230006259 A KR20230006259 A KR 20230006259A KR 1020210087256 A KR1020210087256 A KR 1020210087256A KR 20210087256 A KR20210087256 A KR 20210087256A KR 20230006259 A KR20230006259 A KR 20230006259A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electronic device
data frame
uwb
reflected
channel impulse
Prior art date
Application number
KR1020210087256A
Other languages
English (en)
Inventor
양이
강문석
김현철
신지호
홍석기
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020210087256A priority Critical patent/KR20230006259A/ko
Priority to EP22833430.6A priority patent/EP4318040A1/en
Priority to PCT/KR2022/008076 priority patent/WO2023277374A1/ko
Priority to US17/857,525 priority patent/US20230003866A1/en
Publication of KR20230006259A publication Critical patent/KR20230006259A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/0507—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  using microwaves or terahertz waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6893—Cars
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/0209—Systems with very large relative bandwidth, i.e. larger than 10 %, e.g. baseband, pulse, carrier-free, ultrawideband
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • G01S7/006—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations using shared front-end circuitry, e.g. antennas
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/415—Identification of targets based on measurements of movement associated with the target
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/25—Ultra-wideband [UWB] systems, e.g. multiple resonance systems; Pulse systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/7163—Spread spectrum techniques using impulse radio
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/20—Workers
    • A61B2503/22—Motor vehicles operators, e.g. drivers, pilots, captains
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0816—Measuring devices for examining respiratory frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
    • H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
    • H04B2201/7163—Orthogonal indexing scheme relating to impulse radio
    • H04B2201/71634—Applied to ranging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 안테나 모듈, 상기 안테나 모듈을 제어하는 통신 모듈, 및 상기 통신 모듈과 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB(ultra-wide band) 신호를 전송하고, 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제1 데이터 프레임을 수신하고, 상기 반사된 제1 데이터 프레임을 이용하여 제1 채널 임펄스 응답을 구하고, 상기 채널 임펄스 응답을 이용하여 정보를 획득하고, 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 대한 응답으로 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신할 수 있다.

Description

UWB 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법 {ELECTRONIC DEVICE AND METHOD USING UWB SIGNAL}
본 개시의 다양한 실시예들은 UWB 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 UWB 신호를 외부 장치와의 거리를 측정하는데 이용하면서 레이더 신호로 이용하는 전자 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
UWB(ultra wide band, 이하 'UWB') 신호는 블루투스(Bluetooth)나 와이파이(WiFi(wireless fidelity))처럼 전파를 사용하는 단거리 무선 통신에 사용될 수 있다. UWB 신호를 통신에 이용하여 측정하면, 장치 간의 거리 및 방위의 오차는 10 센티미터 및 5도 이하로 줄일 수 있다. 다른 신호 대비 UWB 신호를 이용하면 거리 및 방위의 정확성이 높아져 다양한 서비스들이 UWB 신호를 이용하고 있다.
UWB 신호는 통신 외에 레이더 신호로도 이용될 수 있다. UWB 신호를 레이더 신호와 같이 이용하면, 주변 환경의 변화, 생명체가 있는지 여부를 탐지할 수 있고, 생명체의 심장 박동수를 확인할 수 있고 제스처의 인식도 가능할 수 있다.
UWB 신호는 통신으로 거리를 측정하거나 레이더 신호로 이용 가능한데 한 번에 하나의 용도로만 사용할 수 있다. 전자 장치가 외부 전자 장치와의 거리를 측정하기 위해 UWB 신호를 통신으로 이용한다면, 레이더 신호로 이용하기 위해서는 거리를 측정하지 않는 경우에 이용해야 할 수 있다. 따라서, UWB 신호를 레이더 신호로 이용하는데 필요한 시간을 충분히 확보하기에 어려움이 있을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 안테나 모듈, 상기 안테나 모듈을 제어하는 통신 모듈, 및 상기 통신 모듈과 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB(ultra-wide band) 신호를 전송하고, 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제1 데이터 프레임을 수신하고, 상기 반사된 제1 데이터 프레임을 이용하여 제1 채널 임펄스 응답을 구하고, 상기 채널 임펄스 응답을 이용하여 정보를 획득하고, 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 대한 응답으로 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB(ultra-wide band) 신호를 전송하는 동작, 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제1 데이터 프레임을 수신하는 동작, 상기 반사된 제1 데이터 프레임을 이용하여 제1 채널 임펄스 응답을 구하는 동작, 상기 채널 임펄스 응답을 이용하여 정보를 획득하는 동작, 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 대한 응답으로 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함한 UWB 신호를 수신하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 UWB 신호를 외부 전자 장치와의 거리를 측정하는데 이용하면서 동시에 레이더 신호로도 이용할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는 UWB 신호를 이용한 거리 측정 방법을 간단하게 설명하는 도면이다.
도 3은 UWB 신호에 포함될 수 있는 데이터 프레임 구조의 일 예이다.
도 4는 UWB 신호를 레이더 신호로 이용하는 예를 설명하는 도면이다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치가 일측 양방향 거리 측정 방법에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예를 설명하는 흐름도이다.
도 6a는 일 예로 제1 전자 장치(501)가 레이더 모드로 측정한 반사체의 거리에 따른 채널 임펄스 응답의 크기를 나타낸 것이다.
도 6b는 일 예로 제1 전자 장치(501)가 UWB 거리 측정 모드로 측정한 제2 전자 장치(503)의 거리에 따른 채널 임펄스 응답의 크기를 나타낸 것이다.
도 7은, 본 개시의 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치와 제2 전자 장치가 SS-TWR 방식에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예를 설명하는 흐름도이다.
도 8은, 본 개시의 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치가 DS-TWR 방식에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예를 설명하는 흐름도이다.
도 9a 내지 도 9c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 도 8에서 구한 채널 임펄스 응답을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a와 도 10b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 데이터 프레임을 다양한 모드로 이용하는 예를 나타낸 도면이다.
도 11은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치의 순서도이다.
도 13은, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 전자 장치의 순서도이다.
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.
도 2a 내지 도 2c는 UWB 신호를 이용한 거리 측정(UWB ranging) 방법을 간단하게 설명하는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, UWB 신호를 이용한 두 장치간 거리 측정 방법은 단방향 거리 측정 방법(one way ranging)과 양방향 거리 측정 방법(two way ranging)으로 구별될 수 있다. 도 2a는 단방향 거리 측정 방법을 나타낸 것이고, 도 2b와 도 2c는 양방향 거리 측정 방법을 나타낸 것이다.
도 2a를 참조하면, 단방향 거리 측정 방법은 제1 전자 장치(201)가 송신 시의 시간 정보를 포함한 데이터 프레임을 제2 전자 장치(203)로 전송하면(205), 제2 전자 장치(203)는 데이터 프레임을 수신한 시간을 확인하여 데이터 프레임에 포함된 송신 시의 시간 정보에 기초해 제1 전자 장치(201)와의 거리를 계산하는 방법이다. 단방향 거리 측정 방법은 한 번만 통신을 하기 때문에 거리 측정에 걸리는 시간이 작고, 전력 소모가 작을 수 있으나, 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(203)간에 동기가 맞춰져야 적용 가능할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 양방향 거리 측정 방법은 제1 전자 장치와 제2 전자 장치가 수 차례 신호를 송수신하며 자체적으로 가지고 있는 시간 정보를 공유하여 시간 오차를 줄여 거리를 측정하는 방법이다. 양방향 거리 측정 방법은 전력 소모가 크고 거리를 측정하는데 오래 걸릴 수 있지만 제1 전자 장치와 제2 전자 장치가 동기가 맞춰지지 않아도 이용할 수 있는 방법이다. 양방향 거리 측정 방법은 일측 양방향 거리 측정 방법(single-side two way ranging, SS-TWR)과 양측 양방향 거리 측정 방법(double-side two way ranging, DS-TWR)으로 구별될 수 있다. 도 2b는 일측 양방향 거리 측정 방법을 나타낸 것이고, 도 2c는 양측 양방향 거리 측정 방법을 나타낸 것이다.
도 2b를 참조하면, 일측 양방향 거리 측정 방법은 제1 전자 장치(201)가 제1 데이터 프레임을 전송하면(211), 제2 전자 장치(203)는 제1 데이터 프레임(211)을 수신한 시간과 제2 전자 장치가 데이터 프레임을 전송하는 시간을 포함한 제2 데이터 프레임(213)을 전송하고(213), 제1 전자 장치(201)는 수신한 제2 데이터 프레임(213)에 포함된 정보를 더 이용해 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(203)간의 거리를 계산하는 방법이다.
도 2c를 참조하면, 양측 양방향 거리 측정 방법은 제1 전자 장치(201)가 제1 데이터 프레임을 전송하면(221), 제2 전자 장치(203)가 제1 데이터 프레임을 수신한 시간과 제2 데이터 프레임을 전송하는 시간을 포함하는 제2 데이터 프레임(223)을 전송하고(223), 제1 전자 장치(201)가 다시 제2 데이터 프레임을 수신한 시간과 제3 데이터 프레임을 전송하는 시간을 포함하는 제3 데이터 프레임을 제2 전자 장치(203)로 전송(225)하여 제1 전자 장치(201)와 제2 전자 장치(203) 모두 거리를 측정할 수 있는 방법이다.
도 3은 UWB 신호에 포함될 수 있는 데이터 프레임 구조의 일 예이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))가 거리를 측정하기 위해 전송하는 데이터 프레임(300)은 SYNC(310), SFD(start of frame delimiter, 이하 'SFD')(320), STS(scrambled timestamp secure, 이하 'STS')(330), PHR(PHY header, 이하 'PHR')(340), 및 PHY payload(350)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, SYNC(310)는 전자 장치(예: 도 2 a 내지 도 2c의 제1 전자 장치(201))와 외부 전자 장치(예: 도 2a 내지 도 2c의 제2 전자 장치(203))의 시간적 동기화를 위한 데이터를 포함할 수 있고, SFD(320)는 SYNC(310)의 끝 및 PHR(340)의 시작을 지시하는 데이터를 포함할 수 있다. STS(330)는 데이터에 대한 공격(예: 릴레이 어택)을 방지하기 위해 구현된 데이터를 포함할 수 있다. PHR(340)은 PHY payload(350)의 헤더를 포함할 수 있고, PHY payload(350)는 전송하고자 하는 데이터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, UWB 신호는 펄스 형태로 구성될 수 있기 때문에 전자 장치는 UWB 신호를 외부 전자 장치와의 거리를 알아내기 위해 이용할 수 있을 뿐만 아니라 UWB 신호를 레이더 신호와 같이 이용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, UWB 신호를 레이더 신호로 이용하기 위해 전자 장치(101)는 데이터 프레임(300) 중 일부를 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 데이터 프레임(300) 중 SYNC(310), SFD(320), STS(330), PHR(340), 및 PHY payload(350) 중 적어도 하나를 선택해 레이더 신호로 이용할 수 있다.
이하에서는 도 3에서 설명하는 데이터 프레임을 예로 하나, UWB 신호에 포함되는 다른 구조를 가지는 데이터 프레임도 본 발명에 적용될 수 있음을 통상의 기술자는 알 수 있을 것이다.
도 4는 UWB 신호를 레이더 신호로 이용하는 예를 설명하는 도면이다.
레이더(RADAR)는 radio detection and ranging의 약어로, 전파를 이용하여 탐지와 거리를 측정하는 기술을 의미할 수 있고, 레이더 신호는 탐지와 거리를 측정하기 위해 이용하는 신호일 수 있다. 도 4를 참조하면, 전자 장치(410)는 데이터 프레임(예: 도 3의 데이터 프레임(300))을 포함하는 UWB 신호(430)를 전송할 수 있다. UWB 신호(430)는 외부 물체(420)가 수신할 수도 있지만 외부 물체(420)에 반사될 수도 있다. 외부 물체(420)에 UWB 신호(440)가 반사되면, 전자 장치(410)가 반사된 UWB 신호(440)를 수신할 수 있다. 펄스 형태로 구성된 데이터 프레임(300)은 외부 물체(420)에 부딪쳐 반사되면 펄스의 구성이 변할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(410)는 외부 물체(420)에 반사된 UWB 신호(440)를 수신해 외부 물체(420)와의 거리, 방향, 고도와 같은 정보를 알아낼 수 있다. 여기서, 외부 물체(420)는 전자 장치(410)의 주위 환경을 구성하는 물체, 사람, 또는 동물이 될 수 있으며, 제한되지 않을 수 있다. 외부 물체(420)에 반사되어 수신된 UWB 신호(440)로부터 전자 장치(410)가 획득할 수 있는 정보는 외부 물체(420)에 따라 및 전자 장치(410)가 목적하는 바에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(410)는 반사되어 수신된 UWB 신호(440)를 이용해 외부 물체(420)가 생명체인지 여부를 알 수 있고, 외부 물체(420)가 사람이면, 생체 신호, 스트레스 정도에 관한 정보를 획득할 수 있다. 다른 예로, 전자 장치(410)는 반사되어 수신된 UWB 신호(440)를 이용해 사용자의 동작을 판단할 수 있고, 사용자의 동작을 전자 장치(410)를 제어하기 위한 제스처로 인식할 수 있다.
이상과 같이, UWB 신호는 UWB 거리 측정에 이용될 수도 있지만 레이더 신호로도 이용될 수 있다. 이하에서는 이를 구별하기 위해 UWB 신호가 UWB 거리 측정에 이용되는 경우를 UWB 거리 측정 모드로, 레이더 신호로 이용되는 경우를 레이더 모드로 칭할 수 있다. 전자 장치가 UWB 신호를 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드로 동시에 이용하는 경우는 하이브리드(hybrid) 모드로 정의하고 이하에서는 하이브리드 모드에 대해 자세히 설명할 수 있다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치가 일측 양방향 거리 측정 방법에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예를 설명하는 흐름도이다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 현재 상황(예: 실행 중인 어플리케이션)을 고려해 UWB 신호에 포함된 데이터 프레임을 이용할 모드를 선택할 수 있다. 제1 전자 장치(501)는 UWB 거리 측정 모드, 레이더 모드, 및 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드를 동시에 이용하는 하이브리드 모드 중 하나를 선택할 수 있다. UWB 거리 측정 모드는 제1 전자 장치(501)가 도 2b에서 설명하는 방법으로 제2 전자 장치(503)까지의 거리를 측정하는 모드일 수 있다. 레이더 모드는 제1 전자 장치(501)가 도 4에서 설명하는 방법으로 정보를 획득하는 모드일 수 있다. 제1 전자 장치(501)는, 동작 510에서, 하이브리드 모드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(501)는 수면 모드로 동작하는 경우 하이브리드 모드를 선택할 수 있다. 다른 예로, 제1 전자 장치(501)는 자동차를 액세스하면서, 운전자의 건강 상태를 모니터링 하기 위해 하이브리드 모드를 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는, 동작 515에서, 제1 데이터 프레임(예: 도 3의 데이터 프레임(300))의 구성 중 레이더 모드로 이용하기 위한 구성을 선택할 수 있다. 제1 전자 장치(501)는 제1 데이터 프레임(300) 전체를 레이더 모드로 이용하기 위한 구성으로 선택할 수 있다. 또는, 제1 전자 장치(501)는 SYNC(예: 도 3의 SYNC(310)), SFD(예: 도 3의 SFD(320)), STS(예: 도 3의 STS(330)), PHR(예: 도 3의 PHR(340)), PHY payload(예: 도 3의 PHY payload(350)) 중 적어도 하나를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는 레이더 모드로 충분한 정보를 획득하기 위해 SYNC(310) 및/또는 STS(330)를 선택할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는 충분한 정보를 획득하기 위해 제1 데이터 프레임의 모든 구성을 선택할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는, 동작 520에서, 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다. 제1 전자 장치(501)는 반사되는 신호가 언제 수신될 지 모르기 때문에 신호를 송신하기 전 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다. 수신 안테나가 on으로 설정되어 있다면, 제1 전자 장치(501)는 동작 520을 수행하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는 레이더 모드로 확인해야 하는 대상이 확정되고 예측 가능하면, 수신 안테나를 on으로 설정하는 시간(예: 시작 시간, 유지 시간, 종료 시간)을 미리 결정하고 그에 따러 수신 안테나를 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(501)는 레이더 모드로 확인해야 하는 대상이 가까이 있는 것으로 예측되면 수신 안테나를 on으로 설정하는 시간을 짧게 설정할 수 있고, 멀리 있는 것으로 예측되면 수신 안테나를 on으로 설정하는 시간을 길게 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(503)도, 동작 525에서, 제1 전자 장치(501)가 송신한 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신하기 위해 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다. 제1 전자 장치(501)와 제2 전자 장치(503)는 일측 양방향 거리 측정 방법을 이용하기 때문에, 제2 전자 장치(503)는 제1 전자 장치(501)가 UWB 신호를 언제 송신하는지 알 수 있다. 제2 전자 장치(503)는 제1 전자 장치(501)가 UWB 신호를 송신하기 전 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다. 마찬가지로, 수신 안테나가 on으로 설정되어 있다면, 제2 전자 장치(503)는 동작 525를 수행하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)와 제2 전자 장치(503)는 다른 통신 방식(예: 블루투스 통신)을 이용해 사전에 UWB 신호를 언제 송수신할 지 협의할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)와 제2 전자 장치(503)는 레인징 컨트롤 메시지(ranging control message)를 이용해 사전에 UWB 신호를 언제 송수신할 지 협의할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는, 동작 530에서, 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 데이터 프레임은 UWB 거리 측정 모드로 이용하기 위해 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는 데이터 프레임의 구성 중 앞서 선택한 SYNC(310) 및/또는 STS(330)를 레이더 모드로 이용하기 위한 신호로 더 구성해 제1 데이터 프레임을 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는, 동작 535에서, 전송한 제1 데이터 프레임의 반사된 제1 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 제1 전자 장치(501)에 의해 전송된 제1 데이터 프레임은 주위 환경(예: 건물, 나무), 제2 전자 장치(503) 또는 제2 전자 장치(503)를 가진 사용자에 의해 반사될 수 있다. 반사된 제1 데이터 프레임의 구성은 변형될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는, 동작 540에서, 반사된 제1 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 이용해 정보를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(501)는 반사되어 수신된 제1 데이터 프레임에서 동작 515에서 선택한 구성인 SYNC(310) 및/또는 STS(330)를 이용해 채널 임펄스 응답을 구할 수 있다. 도 6a는 일 예로 제1 전자 장치(501)가 레이더 모드로 측정한 반사체의 거리에 따른 채널 임펄스 응답의 크기를 나타낸 것이다. 제1 전자 장치(501)는 채널 임펄스 응답으로부터 클러터 및/또는 DC를 제거해 호흡/심박수 감지 또는 머신 러닝 기반의 제스처 인식을 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는, 동작 545에서, 소모 전력을 줄이기 위해 수신 안테나의 on/off를 조절할 수 있다. 제1 전자 장치(501)는 레이더 모드로 측정 가능한 최대 거리에서 반사된 신호가 수신될 시간이 지나면 수신 안테나를 off로 설정하여 소모 전력을 줄일 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(501)가 레이더 모드로 측정 가능한 거리가 최대 9m이면, 제1 전자 장치(501)는 제1 데이터 프레임을 전송 후 30ns 후에 수신 안테나를 off로 전환할 수 있다.
이후, 제1 전자 장치(501)는 제2 전자 장치(503)가 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 언제 송신할 지 알기 때문에 제2 전자 장치(503)가 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 송신하기 전에 수신 안테나를 다시 on으로 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)와 제2 전자 장치(503)는 다른 통신 방식(예: 블루투스 통신)을 이용해 사전에 UWB 신호를 언제 송수신할 지 협의할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)와 제2 전자 장치(503)는 레인징 컨트롤 메시지(ranging control message)를 이용해 사전에 UWB 신호를 언제 송수신할 지 협의할 수 있다.
한편, 제2 전자 장치(503)는, 동작 550에서, 제1 전자 장치(501)가 전송한 제1 데이터 프레임을 포함한 UWB 신호가 수신되면, 제1 데이터 프레임이 수신된 시간과 제2 데이터 프레임을 전송하는 시간을 포함하는 제2 데이터 프레임을 생성할 수 있다. 제1 데이터 프레임이 수신된 시간과 제2 데이터 프레임을 전송하는 시간은 제2 데이터 프레임의 PHY payload에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(503)는 복수의 안테나를 이용하여 전송한 제1 데이터 프레임을 수신하면 제1 전자 장치(501)의 AOA(angle of arrival)를 더 계산할 수 있다. 제2 전자 장치(503)는 머신 러닝에 기초해 시야 각(field of view)을 더 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(503)는, 동작 555에서, 생성한 제2 데이터 프레임을 제1 전자 장치(501)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)는, 동작 560에서, 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호가 수신되면 제2 데이터 프레임에 포함된 정보를 이용하여 제2 전자 장치(503)까지의 거리를 계산할 수 있다. 제1 전자 장치(501)는 제2 데이터 프레임이 수신되면, 제2 데이터 프레임이 수신된 시간과 제2 데이터 프레임의 PHY payload에 포함된 제2 전자 장치(503)가 제1 데이터 프레임을 수신한 시간과 제2 데이터 프레임을 전송한 시간을 이용해 데이터가 왕복하는데 걸리는 시간(time of fly)을 계산할 수 있다. 제1 전자 장치(501)는 계산한 왕복하는데 걸리는 시간을 2로 나누고 빛의 속도를 곱해 제2 전자 장치(503)까지의 거리를 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(501)가 제2 데이터 프레임을 복수의 안테나로 수신하면 제2 전자 장치(503)의 AOA를 알 수 있고, 머신 러닝에 기초해 시야 각을 더 판단할 수 있다. 도 6b는 일 예로 제1 전자 장치(501)가 UWB 거리 측정 모드로 측정한 제2 전자 장치(503)의 거리에 따른 채널 임펄스 응답의 크기를 나타낸 것이다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치는 채널 임펄스 응답을 이용하여 신호 처리 알고리즘을 적용해 외부 전자 장치(예: 제2 전자 장치)까지의 거리를 계산할 수 있다.
도 7은, 본 개시의 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치와 제2 전자 장치가 SS-TWR 방식에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예를 설명하는 흐름도이다.
도 7에서 설명하는 제1 전자 장치와 제2 전자 장치가 SS-TWR 방식에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예는 도 5에서 설명하는 제1 전자 장치가 SS-TWR 방식에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예와 유사하여 동일/유사한 동작에 대한 상세한 설명은 도 7에서 생략될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 현재 상황(예: 실행 중인 어플리케이션)을 고려해 UWB 거리 측정 모드, 레이더 모드, 및 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드를 동시에 이용하는 하이브리드 모드 중 하나를 선택할 수 있다. 제1 전자 장치(701)는, 동작 710에서, 하이브리드 모드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(701)가 이동 중이면, 하이브리드 모드로 선택하여 제2 전자 장치(703)와의 사이에 방해물이 생기는지 판단할 수 있다. 다른 예로, 제1 전자 장치(701)가 스마트 왓치이고, 제2 전자 장치(703)가 휴대폰인 경우, 제1 전자 장치(701)는 제2 전자 장치(703)가 검색되면 제2 전자 장치(703)와 UWB 거리 측정 모드로 동작하면서, 사용자의 심박수를 더 측정하기 위해 레이더 모드 또는 하이브리드 모드로 동작할 수 있다. 제1 전자 장치(701)는 제2 전자 장치(703)가 검색되지 않으면, 사용자의 심박수를 측정하기 위해 레이더 모드로 동작할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 전자 장치(701)는 제2 전자 장치(703)로 자동차(703)가 검색되면, UWB 거리 측정 모드로 자동차와의 거리를 측정하여 제1 전자 장치(701)가 자동차(703) 내에 있는지 판단할 수 있고, 레이더 모드로 운전자의 건강 상태(예: 심박수, 호흡수)를 모니터링할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는, 동작 715에서, 제1 데이터 프레임(예: 도 3의 데이터 프레임(300))의 구성 중 레이더 모드로 이용하기 위한 구성을 선택할 수 있다. 제1 전자 장치(701)는 SYNC(예: 도 3의 SYNC(310)), SFD(예: 도 3의 SFD(320)), STS(예: 도 3의 STS(330)), PHR(예: 도 3의 PHR(340)), PHY payload(예: 도 3의 PHY payload(350)) 중 레이더 모드로 충분한 정보를 획득하기 위해 SYNC(310) 및/또는 STS(330)를 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는, 동작 720에서, 반사되는 신호가 언제 수신될 지 모르기 때문에 신호를 송신하기 전 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는 반사되는 신호가 언제 수신될 지 알면 이에 기초해 수신 안테나의 on/off를 조절할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(703)는, 동작 725에서, 제1 전자 장치(701)가 송신하는 제1 데이터 프레임을 수신하기 위해 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다. 제2 전자 장치(703)는 제1 전자 장치(701)가 제1 데이터 프레임을 언제 송신하는지 알기 때문에 제1 전자 장치(701)의 제1 데이터 프레임 송신 전에 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는, 동작 730에서, 제1 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 제1 전자 장치(701)는 데이터 프레임의 구성 중 앞서 선택한 SYNC(310) 및/또는 STS(330)를 레이더 모드로 이용하기 위한 신호로 구성해 제1 데이터 프레임을 생성하여 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는, 동작 735에서, 전송한 제1 데이터 프레임의 반사된 제1 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 제1 데이터 프레임은 예를 들어, 제2 전자 장치(703)의 사용자를 맞고 반사될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는, 동작 740에서, 반사된 제1 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답을 이용해 정보를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(701)는 채널 임펄스 응답으로부터 호흡/심박수 감지 또는 머신 러닝 기반의 제스처와 같은 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는, 동작 745에서, 전력 소모를 줄이기 위해 수신 안테나의 on/off를 조절할 수 있다. 제1 전자 장치(701)는 레이더 모드로 측정 가능한 최대 거리에서 반사된 신호가 수신될 시간이 지나면 수신 안테나를 off로 설정할 수 있다. 이후, 제1 전자 장치(701)는 제2 전자 장치(703)가 제2 데이터 프레임을 언제 송신할 지 알기 때문에 제2 전자 장치(703)가 제2 데이터 프레임을 송신하기 전에 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(703)는, 동작 750에서, 제1 전자 장치(701)가 전송한 제1 데이터 프레임이 수신되면, 제1 데이터 프레임이 수신된 시간과 제2 데이터 프레임을 전송하는 시간을 포함하는 제2 데이터 프레임을 생성할 수 있다. 제1 데이터 프레임이 수신된 시간과 제2 데이터 프레임을 전송하는 시간은 제2 데이터 프레임의 PHY payload에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(703)는 복수의 안테나를 이용하여 전송한 제1 데이터 프레임을 수신하면 제1 전자 장치(701)의 AOA를 더 계산할 수 있다. 제2 전자 장치(703)는 머신 러닝에 기초해 시야 각을 더 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(703)는, 동작 755에서, 현재 상황(예: 제1 전자 장치(701)와 연동 상황)을 고려해 UWB 거리 측정 모드, 레이더 모드, 및 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드를 동시에 이용하는 하이브리드 모드 중 하이브리드 모드를 선택할 수 있다. 제2 전자 장치(703)는 제2 데이터 프레임의 구성 중 레이더 모드로 이용하기 위해 SYNC(310) 및/또는 STS(330)를 선택할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(703)는, 동작 760에서, 제2 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 제2 전자 장치(703)는 데이터 프레임의 구성 중 앞서 선택한 SYNC(310) 및/또는 STS(330)를 레이더 모드로 이용하기 위한 신호로 구성해 제2 데이터 프레임을 생성하여 전송할 수 있다. 제2 전자 장치(703)는 제2 데이터 프레임을 전송하기 전 수신 안테나가 on으로 설정되어 있는지 확인하고, on이 아니면 수신 안테나의 설정을 on으로 변경할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는, 동작 765에서, 제2 데이터 프레임이 수신되면 제2 데이터 프레임에 포함된 정보를 이용하여 제2 전자 장치(703)까지의 거리를 계산할 수 있다. 제1 전자 장치(701)는 제2 데이터 프레임이 수신되면, 제2 데이터 프레임이 수신된 시간과 제2 데이터 프레임의 PHY payload에 포함된 제2 전자 장치(703)가 제1 데이터 프레임을 수신한 시간과 제2 데이터 프레임을 전송한 시간을 이용해 데이터가 왕복하는데 걸리는 시간을 계산할 수 있다. 제1 전자 장치(701)는 계산한 왕복하는데 걸리는 시간을 2로 나누고 빛의 속도를 곱해 제2 전자 장치(703)까지의 거리를 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)가 제2 데이터 프레임을 복수의 안테나로 수신하면 제2 전자 장치(703)의 AOA를 알 수 있고, 머신 러닝에 기초해 시야 각을 더 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(703)는, 동작 770에서, 전송한 제2 데이터 프레임의 반사된 제2 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 제2 데이터 프레임은 예를 들어, 외부 전자 장치(705)를 맞고 반사되어 제2 전자 장치(703)에 수신될 수 있다. 다른 예로, 제2 데이터 프레임은 제1 전자 장치(701)를 맞고 반사되어 제2 전자 장치(703)에 수신될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(703)는, 동작 775에서, 반사되어 수신된 제2 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답을 이용해 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(701)는 앵커(anchor)로 동작하는 제2 전자 장치(703)와 UWB 거리 측정 모드로 거리를 측정하고 제2 전자 장치(703)의 위치를 인식할 수 있어 집 안 또는 공공 장소에서 네비게이션으로 동작할 수 있다. 동시에 제1 전자 장치(701)는 레이더 모드로 사용자의 제스처를 인식할 수 있다.
도 8은, 본 개시의 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치가 DS-TWR 방식에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예를 설명하는 흐름도이다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(801)(예: 도 5의 제1 전자 장치(501))는 현재 상황(예: 실행 중인 어플리케이션)을 고려해 UWB 거리 측정 모드, 레이더 모드, 및 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드를 동시에 이용하는 하이브리드 모드 중 하나를 선택할 수 있다. UWB 거리 측정 모드는 제1 전자 장치(801)가 도 2c에서 설명하는 방법으로 제2 전자 장치(803)(예: 도 5의 제2 전자 장치(503))까지의 거리를 측정하는 모드일 수 있다. 레이더 모드는 제1 전자 장치(801)가 도 4에서 설명하는 방법으로 정보를 획득하는 모드일 수 있다. 제1 전자 장치(801)는, 동작 810에서, 하이브리드 모드를 선택할 수 있다.
도 8에서 설명하는 제1 전자 장치가 DS-TWR 방식에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예는 도 5에서 설명하는 제1 전자 장치가 SS-TWR 방식에서 하이브리드 모드를 이용하는 일 예와 유사할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 8에서 동작 813 내지 동작 830은 도 5에서 동작 515 내지 동작 550에 대응될 수 있어 여기서는 설명의 중복을 피하기 위해 생략될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 도 8에서 동작 833 내지 동작 840은 도 7에서 동작 760 내지 동작 775에 대응될 수 있어 여기서는 설명의 중복을 피하기 위해 생략될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(801)는, 동작 843에서, 제2 전자 장치(803)가 전송한 제2 데이터 프레임이 수신되면, 제2 데이터 프레임이 수신된 시간과 제3 데이터 프레임을 전송하는 시간을 포함하는 제3 데이터 프레임을 생성할 수 있다. 제2 데이터 프레임이 수신된 시간과 제3 데이터 프레임을 전송하는 시간은 제3 데이터 프레임의 PHY payload에 포함될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(803)는, 동작 845에서, 제3 데이터 프레임을 수신하기 위해 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(801)는, 동작 848에서, 제3 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 제1 전자 장치(801)는 데이터 프레임의 구성 중 앞서 동작 813에서 선택한 선택한 SYNC(310) 및 STS(330)를 레이더 모드로 이용하기 위한 신호로 구성해 제3 데이터 프레임을 생성하여 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3 데이터 프레임의 SYNC(310) 및 STS(330)는 제1 데이터 프레임의 SYNC(310) 및 STS(330)와 다를 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(801)는, 동작 850에서, 전송한 제3 데이터 프레임의 반사된 제3 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 제1 전자 장치(801)에 의해 전송된 제3 데이터 프레임은 주위 환경(예: 건물, 나무), 제2 전자 장치(803) 또는 제2 전자 장치(803)를 가진 사용자에 의해 반사될 수 있다. 제3 데이터 프레임의 반사체도 제1 데이터 프레임의 반사체와 동일할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전자 장치(801)는, 동작 853에서, 반사된 제3 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답을 이용해 정보를 획득할 수 있다. 제1 전자 장치(801)는 반사되어 수신된 제3 데이터 프레임에서 동작 813에서 선택한 구성인 SYNC(310) 및 STS(330)을 이용해 채널 임펄스 응답을 구할 수 있다. 제1 전자 장치(801)는 동작 825에서 구한 채널 임펄스 응답을 더 고려하여 호흡/심박수 감지 또는 머신 러닝 기반의 제스처 인식을 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(803)는, 동작 855에서, 제3 데이터 프레임이 수신되면 제3 데이터 프레임에 포함된 정보를 이용하여 제1 전자 장치(801)까지의 거리를 계산할 수 있다. 제2 전자 장치(703)는 제3 데이터 프레임이 수신되면, 제3 데이터 프레임이 수신된 시간과 제3 데이터 프레임의 PHY payload에 포함된 제2 전자 장치(703)가 제2 데이터 프레임을 수신한 시간과 제3 데이터 프레임을 전송한 시간을 이용해 데이터가 왕복하는데 걸리는 시간을 계산할 수 있다. 제2 전자 장치(703)는 계산한 왕복하는데 걸리는 시간을 2로 나누고 빛의 속도를 곱해 제1 전자 장치(701)까지의 거리를 계산할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 레이더 모드에서의 SNR(signal to noise ratio)을 향상시키기 위해 복수의 채널 임펄스 응답을 이용할 수 있다. 도 9a 내지 도 9c는 복수의 채널 임펄스 응답을 이용하는 경우 SNR이 향상되는지를 설명하는 하기 위한 도면일 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 도 8에서 구한 채널 임펄스 응답을 나타낸 것이다. 도 8에서 제1 전자 장치(801)는 동작 825에서 반사된 제1 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답과 동작 853에서 반사된 제3 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답을 구할 수 있었다.
도 9a는 제1 전자 장치(801)가 동작 825에서 구한 반사된 제1 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답을 나타낸 것이고, 도 9b는 제1 전자 장치(801)가 동작 880에서 구한 반사된 제1 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답을 나타낸 것이다.
도 9c는 도 9a와 도 9b를 합한 것으로 채널 임펄스 응답을 나타낸 것이다.
도 9c와 도 9a 및 도 9b를 비교하면, 도 9c에서 채널 임펄스 응답의 크기의 피크(peak) 값이 커진 것을 확인할 수 있다. 채널 임펄스 응답의 크기의 피크가 커지면 그에 따른 SNR이 향상될 수 있다.
도 10a와 도 10b는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 데이터 프레임을 다양한 모드로 이용하는 예를 나타낸 도면이다.
도 10a를 참조하면, 전자 장치는 지속적으로 UWB 거리 측정 모드를 이용하면서 가끔 레이더 모드도 함께 이용하는 예를 나타낸 것이다. 예를 들어, 전자 장치는 다른 전자 장치와 UWB 거리 측정 모드로 이용 중 통신에 문제가 발생하면, 다른 전자 장치와의 사이에 방해물이 있는지 판단하기 위해 레이더 모드로 방해물이 있는지 더 판단할 수 있다. 전자 장치가 다른 전자 장치와 UWB 거리 측정 모드로 이용하면서 방해물이 있는지 더 판단하기 위해 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드를 함께 이용해야 하는 경우, 전자 장치는 하이브리드 모드(1005)로 설정하고, 그 외에는 UWB 거리 측정 모드(1010, 1015, 1020, 1025)로 설정하여 이용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 주기적으로 하이브리드 모드(1005)로 설정한 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
도 10b 를 참조하면, 전자 장치는 UWB 거리 측정 모드, 레이더 모드, 및 하이브리드 모드를 선택적으로 이용할 수 있다. 전자 장치는 현재 상황을 고려하여 UWB 거리 측정 모드, 레이더 모드, 및 하이브리드 모드 중 하나를 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(또는 다른 전자 장치)가 이동 중에 있는 경우, 이동 중 방해물이 있는지 더 판단하기 위해 주기적으로 레이더 모드를 이용할 수 있다. 전자 장치는 UWB 거리 측정 모드를 이용할 필요가 없는 경우에도 방해물이 있는지를 판단하기 위해 레이더 모드만으로도 이용할 수 있다. 도 10b는 전자 장치가 먼저 하이브리드 모드(1030)를 이용 후, UWB 거리 측정 모드(1035), 레이더 모드(1040)을 이용하고, 다시 UWB 거리 측정 모드(1045)와 하이브리드 모드(1050) 순서로 이용한 예를 나타낸 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치는 지정된 패턴으로 UWB 거리 측정 모드(1035), 레이더 모드(1040) 및 하이브리드 모드(1005)로 설정한 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
도 11은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(예: 도 5의 제1 전자 장치(501))는 안테나 모듈(1110)(예: 도 1의 안테나 모듈(197)), 통신 모듈(1120)(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 및 프로세서(1130)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1110)은 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(1110)은 복수의 수신 안테나와 하나의 송수신 안테나를 포함할 수 있다. 송수신 안테나는 송신 모드 또는 수신 모드로 동작할 수 있다. 복수의 수신 안테나로 신호를 수신하는 경우, 프로세서(1130)는 수신된 신호의 방위각을 더 알 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1110)은 통신 모듈(1120)의 제어로 on 또는 off로 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 모듈(1120)은 UWB 통신 모듈일 수 있다. 통신 모듈(1120)은 프로세서(1130)로부터 신호를 수신해 안테나 모듈(1110)을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(1120)은 안테나 모듈(1110)에 포함된 복수의 안테나 중 일부를 선택할 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(1110)에 복수의 수신 안테나가 포함된 경우, 통신 모듈(1120)은 수신 안테나의 위치를 고려하여 복수의 수신 안테나 중 일부를 선택할 수 있다. 통신 모듈(1120)은 신호를 수신하기 전 수신 안테나를 on으로 설정하고, 수신할 신호가 없으면 수신 안테나를 off로 설정하여 소비 전력을 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(1130)는 통신 모듈(1120)을 제어해 본 개시에서 설명하는 다양한 실시예를 수행할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(1130)는 현재 상황을 고려해 UWB 신호를 이용하기 위한 모드를 결정할 수 있다. 프로세서(1130)는 UWB 거리 측정 모드, 레이더 모드, 또는 하이브리드 모드 중 하나를 선택해 UWB 신호를 이용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(1130)는 외부 전자 장치가 전송한 UWB 신호를 수신하여 외부 전자 장치까지의 거리 및/또는 방위각을 계산할 수 있다. 프로세서(1130)는 외부 전자 장치와 UWB 신호를 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(1130)는 반사되어 수신된 신호를 이용해 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1130)는 반사되어 수신된 신호를 이용해 반사체가 생명체인지 여부, 반사체가 사람이면 생체 신호, 또는 스트레스 정도를 판단할 수 있고, 연속하여 반사되어 수신된 신호를 이용해 반사체의 움직임을 판단할 수 있다.
도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치의 순서도이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 5의 제1 전자 장치(501))는, UWB 신호를 이용해 통신으로 외부 전자 장치(예: 도 5의 제2 전자 장치(503))와의 거리를 측정하고, UWB 신호를 레이더 신호로도 동시에 이용하려는 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1210에서, 제1 데이터 프레임(예: 도 3의 데이터 프레임(300))을 포함하는 UWB 신호를 전송할 수 있다. 전자 장치(501)가 외부 전자 장치(503)와 UWB 통신을 하기 위해 UWB 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(501)는 제1 데이터 프레임(300)에 제1 데이터 프레임을 전송한 시간을 포함하여 외부 전자 장치(503)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1220에서, 제1 데이터 프레임(300)에 기반하여 반사된 제1 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 펄스 형태로 구성된 제1 데이터 프레임(300)은 반사되면 펄스의 구성이 변할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1230에서, 반사된 제1 데이터 프레임을 이용하여 제1 채널 임펄스 응답을 구할 수 있다. 전자 장치(501)는 제1 데이터 프레임이 부딪친 외부 전자 장치(503)까지의 거리를 구하기 위해 제1 채널 임펄스 응답을 구할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1240에서, 제1 채널 임펄스 응답을 이용해 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치(501)는 제1 채널 임펄스 응답을 기초로 신호 처리 알고리즘에 적용해 외부 전자 장치(503)까지의 거리를 구할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1250에서, 제1 데이터 프레임에 대한 응답으로 외부 전자 장치(503)로부터 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(503)는 제2 데이터 프레임에 제1 데이터를 수신한 시간과 제2 데이터를 전송할 시간을 포함한 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 전송할 수 있다.
도 13는, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 전자 장치의 순서도이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 5의 제1 전자 장치(501))는, UWB 신호를 이용해 통신으로 외부 전자 장치와의 거리를 측정하고, UWB 신호를 레이더 신호로도 동시에 이용하려는 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1310에서, UWB 신호를 이용하기 위한 모드로 하이브리드 모드를 선택할 수 있다. 하이브리드 모드는 UWB 신호를 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드로 동시에 이용하는 모드일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1320에서, UWB 신호에 포함되는 데이터 프레임(예: 도 3의 데이터 프레임(300))의 구성 중 레이더 모드로 이용하기 위한 구성을 선택할 수 있다. 전자 장치(501)는 데이터 프레임 전체를 레이더 모드로 이용하기 위한 구성으로 선택할 수 있고 또는 적어도 하나의 구성을 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는 데이터 프레임의 구성 중 SYNC(예: 도 3의 SYNC(310))와 STS(예: 도 3의 STS(330))를 선택할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1330에서, 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다. 전자 장치(501)는 반사되는 신호가 언제 수신될 지 모르기 때문에 신호를 송신하기 전 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1340에서, 데이터 프레임을 포함한 UWB 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(501)는 외부 전자 장치와의 거리를 측정하기 위해 데이터 프레임을 전송하는 시간을 데이터 프레임에 포함해 전송할 수 있다. 전자 장치(501)가 전송한 데이터 프레임은 펄스 형태로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1350에서, 전송한 데이터 프레임의 반사된 데이터 프레임을 수신할 수 있다. 전자 장치(501)가 전송한 데이터 프레임은 외부 물체에 부딪혀 반사될 수 있고, 반사된 데이터 프레임을 전자 장치(501)가 수신할 수 있다. 반사된 데이터 프레임의 펄스 구성은 전송한 데이터 프레임의 펄스 구성과는 다를 수 있다. 반사된 데이터 프레임의 펄스 구성은 외부 물체와의 거리, 외부 물체가 이동 중이면 이동 속도 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1360에서, 반사된 데이터 프레임의 채널 임펄스 응답을 이용해 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치(501)는 반사되어 수신된 데이터 프레임의 구성 중 선택된 구성을 이용하여 채널 임펄스 응답을 구할 수 있다. 전자 장치(501)는 채널 임펄스 응답을 신호 처리 알고리즘에 적용할 수 있다. 전자 장치(501)는 신호 처리 알고리즘을 통해 외부 물체와의 거리를 계산할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1370에서, 수신 안테나의 on/off를 조절할 수 있다. 전자 장치(501)는 레이더 모드로 측정 가능한 최대 거리에서 반사된 신호가 수신될 시간이 지나면 수신 안테나를 off로 설정하고, 이후 외부 전자 장치(503)로부터 UWB 신호를 수신하기 전 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다. 전자 장치(501)는 수신 안테나의 설정을 조절해 소비되는 전력을 줄일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는 수신 안테나의 설정을 on으로 유지해 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1380에서, 외부 전자 장치(503)로부터 전송된 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신할 수 있다. 전자 장치(501)는 적어도 하나의 안테나를 이용하여 UWB 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(503)로부터 전송된 데이터 프레임에는 외부 전자 장치(503)가 데이터 프레임(예: 제1 데이터 프레임)을 수신한 시간과 데이터 프레임(예: 제2 데이터 프레임)을 전송할 시간이 포함될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(501)는, 동작 1390에서, 외부 전자 장치(503)로부터 수신된 UWB 신호에 포함된 데이터 프레임을 이용하여 외부 전자 장치(503)까지의 거리를 계산할 수 있다. 전자 장치(501)는 UWB 신호를 복수의 안테나로 수신하면 외부 전자 장치(503)의 AOA를 알 수 있어 시야 각을 더 판단할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 안테나 모듈(1110), 상기 안테나 모듈을 제어하는 통신 모듈(1120), 및 상기 통신 모듈과 작동적으로 연결된 프로세서(1130)를 포함하고, 상기 프로세서(1130)는, 제1 데이터 프레임(300)을 포함하는 UWB(ultra-wide band) 신호를 전송하고, 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제1 데이터 프레임을 수신하고, 상기 반사된 제1 데이터 프레임을 이용하여 제1 채널 임펄스 응답을 구하고, 상기 채널 임펄스 응답을 이용하여 정보를 획득하고, 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 대한 응답으로 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 상기 프로세서(1130)는 상기 제1 데이터 프레임을 전송하기 전, 상기 안테나 모듈(1110) 중 수신 안테나를 on으로 설정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 상기 프로세서(1130)는 상기 전송한 제1 데이터 프레임이 반사되어 수신될 수 있는 최대 시간이 지나면, 상기 수신 안테나를 off로 설정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 상기 프로세서(1130)는 상기 제1 데이터 프레임을 전송하기 전, 상기 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드로 동시에 이용하는 것으로 결정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 상기 프로세서(1130)는 상기 제1 데이터 프레임의 구성 중 상기 레이더 모드로 이용하기 위한 구성을 더 선택할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 상기 선택된 구성은 SYNC(310)와 STS(scrambled timestamp secure)(330)일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 상기 프로세서(1130)는, 상기 제2 데이터 프레임에 대한 응답으로 제3 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하고, 상기 전송한 제3 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제3 데이터 프레임을 수신하고, 상기 반사된 제3 데이터 프레임을 이용하여 제2 채널 임펄스 응답을 구하고, 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 정보를 더 획득할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 상기 제1 채널 임펄스 응답을 이용하여 획득할 수 있는 정보는 생명체가 있는지 여부, 심장 박동수, 물체의 움직임 중 하나일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 상기 제2 데이터 프레임은 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 데이터 프레임이 수신된 시간과 상기 제2 데이터 프레임이 전송되는 시간에 대한 정보를 포함하고, 상기 프로세서(1130)는 상기 제1 데이터 프레임을 전송한 시간과 상기 제2 데이터 프레임에 포함된 정보를 이용하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 상기 안테나 모듈(1110)은 복수의 안테나를 포함하고, 상기 프로세서(1130)는, 상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신하고, 상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신한 시간 정보를 이용하여 상기 외부 전자 장치의 방향 정보를 더 확인할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 제1 데이터 프레임(300)을 포함하는 UWB(ultra-wide band) 신호를 전송하는 동작(1210), 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제1 데이터 프레임을 수신하는 동작(1220), 상기 반사된 제1 데이터 프레임을 이용하여 제1 채널 임펄스 응답을 구하는 동작(1230), 상기 채널 임펄스 응답을 이용하여 정보를 획득하는 동작(1240), 상기 전송한 제1 데이터 프레임에 대한 응답으로 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함한 UWB 신호를 수신하는 동작(1250)을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 제1 데이터 프레임을 전송하기 전, 수신 안테나를 on으로 설정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 전송한 제1 데이터 프레임이 반사되어 수신될 수 있는 최대 시간이 지나면, 상기 수신 안테나를 off로 설정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 제1 데이터 프레임을 전송하기 전, 상기 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드로 동시에 이용하는 것으로 결정하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 제1 데이터 프레임의 구성 중 상기 레이더 모드로 이용하기 위한 구성을 선택하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 선택된 구성은 SYNC(310)와 STS(scrambled timestamp secure)(330)일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 제2 데이터 프레임에 대한 응답으로 제3 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하는 동작, 상기 전송한 제3 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제3 데이터 프레임을 수신하는 동작, 상기 반사된 제3 데이터 프레임을 이용하여 제2 채널 임펄스 응답을 구하는 동작, 및 상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 정보를 획득하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 제1 채널 임펄스 응답을 이용하여 획득할 수 있는 정보는 생명체가 있는지 여부, 심장 박동수, 물체의 움직임 중 하나일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 제2 데이터 프레임은 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 데이터 프레임이 수신된 시간과 상기 제2 데이터 프레임이 전송되는 시간에 대한 정보를 포함하고, 상기 제1 데이터 프레임을 전송한 시간과 상기 제2 데이터 프레임에 포함된 정보를 이용하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서 상기 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신하는 동작은, 상기 안테나 모듈에 포함된 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신하는 동작이고, 상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신한 시간 정보를 이용하여 상기 외부 전자 장치의 방향 정보를 확인하는 동작을 더 포함할 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. 예를 들면, 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.

Claims (20)

  1. 안테나 모듈;
    상기 안테나 모듈을 제어하는 통신 모듈; 및
    상기 통신 모듈과 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB(ultra-wide band) 신호를 전송하고,
    상기 전송한 제1 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제1 데이터 프레임을 수신하고,
    상기 반사된 제1 데이터 프레임을 이용하여 제1 채널 임펄스 응답을 구하고,
    상기 채널 임펄스 응답을 이용하여 정보를 획득하고,
    상기 전송한 제1 데이터 프레임에 대한 응답으로 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신하는, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 데이터 프레임을 전송하기 전, 상기 안테나 모듈 중 수신 안테나를 on으로 설정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 전송한 제1 데이터 프레임이 반사되어 수신될 수 있는 최대 시간이 지나면, 상기 수신 안테나를 off로 설정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 데이터 프레임을 전송하기 전, 상기 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드로 동시에 이용하는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 데이터 프레임의 구성 중 상기 레이더 모드로 이용하기 위한 구성을 더 선택하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 선택된 구성은 SYNC와 STS(scrambled timestamp secure)인, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 데이터 프레임에 대한 응답으로 제3 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하고,
    상기 전송한 제3 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제3 데이터 프레임을 수신하고,
    상기 반사된 제3 데이터 프레임을 이용하여 제2 채널 임펄스 응답을 구하고,
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 정보를 더 획득하는, 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 채널 임펄스 응답을 이용하여 획득할 수 있는 정보는 생명체가 있는지 여부, 심장 박동수, 물체의 움직임 중 하나인, 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 데이터 프레임은 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 데이터 프레임이 수신된 시간과 상기 제2 데이터 프레임이 전송되는 시간에 대한 정보를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 제1 데이터 프레임을 전송한 시간과 상기 제2 데이터 프레임에 포함된 정보를 이용하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 복수의 안테나를 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신하고,
    상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신한 시간 정보를 이용하여 상기 외부 전자 장치의 방향 정보를 더 확인하는, 전자 장치.
  11. 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB(ultra-wide band) 신호를 전송하는 동작;
    상기 전송한 제1 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제1 데이터 프레임을 수신하는 동작;
    상기 반사된 제1 데이터 프레임을 이용하여 제1 채널 임펄스 응답을 구하는 동작;
    상기 채널 임펄스 응답을 이용하여 정보를 획득하는 동작; 및
    상기 전송한 제1 데이터 프레임에 대한 응답으로 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함한 UWB 신호를 수신하는 동작을 포함하는 전자 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 데이터 프레임을 전송하기 전, 수신 안테나를 on으로 설정하는 동작을 더 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전송한 제1 데이터 프레임이 반사되어 수신될 수 있는 최대 시간이 지나면, 상기 수신 안테나를 off로 설정하는 동작을 더 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 데이터 프레임을 전송하기 전, 상기 제1 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 UWB 거리 측정 모드와 레이더 모드로 동시에 이용하는 것으로 결정하는 동작을 더 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 데이터 프레임의 구성 중 상기 레이더 모드로 이용하기 위한 구성을 선택하는 동작을 더 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 선택된 구성은 SYNC와 STS(scrambled timestamp secure)인, 전자 장치의 동작 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제2 데이터 프레임에 대한 응답으로 제3 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 상기 외부 전자 장치로 전송하는 동작;
    상기 전송한 제3 데이터 프레임에 기반하여 반사된 제3 데이터 프레임을 수신하는 동작;
    상기 반사된 제3 데이터 프레임을 이용하여 제2 채널 임펄스 응답을 구하는 동작; 및
    상기 제1 채널 임펄스 응답과 상기 제2 채널 임펄스 응답에 기초하여 정보를 획득하는 동작을 더 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 채널 임펄스 응답을 이용하여 획득할 수 있는 정보는 생명체가 있는지 여부, 심장 박동수, 물체의 움직임 중 하나인, 전자 장치의 동작 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제2 데이터 프레임은 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 데이터 프레임이 수신된 시간과 상기 제2 데이터 프레임이 전송되는 시간에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제1 데이터 프레임을 전송한 시간과 상기 제2 데이터 프레임에 포함된 정보를 이용하여 상기 외부 전자 장치까지의 거리를 계산하는 동작을 더 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 외부 전자 장치로부터 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신하는 동작은,
    상기 안테나 모듈에 포함된 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신하는 동작이고,
    상기 복수의 안테나를 이용하여 상기 제2 데이터 프레임을 포함하는 UWB 신호를 수신한 시간 정보를 이용하여 상기 외부 전자 장치의 방향 정보를 확인하는 동작을 더 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
KR1020210087256A 2021-07-02 2021-07-02 Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법 KR20230006259A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210087256A KR20230006259A (ko) 2021-07-02 2021-07-02 Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법
EP22833430.6A EP4318040A1 (en) 2021-07-02 2022-06-08 Electronic device using uwb signal, and method
PCT/KR2022/008076 WO2023277374A1 (ko) 2021-07-02 2022-06-08 Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법
US17/857,525 US20230003866A1 (en) 2021-07-02 2022-07-05 Electronic device and method using uwb signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210087256A KR20230006259A (ko) 2021-07-02 2021-07-02 Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230006259A true KR20230006259A (ko) 2023-01-10

Family

ID=84692843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210087256A KR20230006259A (ko) 2021-07-02 2021-07-02 Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230003866A1 (ko)
EP (1) EP4318040A1 (ko)
KR (1) KR20230006259A (ko)
WO (1) WO2023277374A1 (ko)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008311950A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Canon Inc 無線通信システム、通信装置及びその制御方法
US10261179B2 (en) * 2016-04-07 2019-04-16 Uhnder, Inc. Software defined automotive radar
KR20180016820A (ko) * 2016-08-08 2018-02-20 엘지전자 주식회사 재실 감지 장치 및 그 제어 방법
GB201720550D0 (en) * 2017-12-08 2018-01-24 Decawave Ltd Ranging with simultaneous frames
US11402485B2 (en) * 2019-04-30 2022-08-02 Robert Bosch Gmbh Ultra-wideband intelligent sensing system and method
CN113826026A (zh) * 2019-05-14 2021-12-21 三星电子株式会社 用于通过uwb执行测距的电子设备以及用于电子设备的操作方法
KR20210030180A (ko) * 2019-09-09 2021-03-17 삼성전자주식회사 Uwb 신호를 이용한 측위 방법 및 그 전자 장치
JP7380156B2 (ja) * 2019-12-05 2023-11-15 株式会社Soken 携帯端末距離推定システムおよび車載システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20230003866A1 (en) 2023-01-05
WO2023277374A1 (ko) 2023-01-05
EP4318040A1 (en) 2024-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230221430A1 (en) Positioning method using multiple devices and electronic device therefor
KR20230047870A (ko) 무선 통신을 이용한 측위 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
KR20230006259A (ko) Uwb 신호를 이용하는 전자 장치 및 방법
KR102629291B1 (ko) 가상의 필드를 이용하여 레이더 신호의 송수신 시간을 보유하는 전자 장치 및 그 제어 방법
KR20220106531A (ko) 외부 전자 장치와의 통신 연결을 수립하는 전자 장치 및 이의 동작 방법
KR20230046164A (ko) 외부 객체에 대한 정보를 획득하기 위한 전자 장치 및 방법
US20230161022A1 (en) Method and device for performing communication
US20230074421A1 (en) Electronic device, method, and computer readable storage medium for obtaining information related to external object
US20230164622A1 (en) Electronic device and method for performing communication using same
KR20230036023A (ko) 외부 객체에 대한 정보를 획득하기 위한 전자 장치, 방법, 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체
US20240032123A1 (en) Ultra-wideband communication method based on bluetooth communication quality sharing and electronic device therefor
KR20230090189A (ko) 전자 장치 및 측위 동작 방법
KR20230019608A (ko) Uwb 통신을 수행하는 전자 장치 및 그 운용 방법
KR20230060419A (ko) 무선 통신을 지원하는 전자 장치
KR20230048978A (ko) 위치 확인을 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법
KR20230075319A (ko) 사용자의 위치를 결정하기 위한 전자 장치 및 방법
KR20230058892A (ko) 객체를 검출하기 위한 전자 장치 및 그 방법
KR20230017705A (ko) Uwb 신호 운용 방법 및 전자 장치
KR20230060426A (ko) 위치 측위를 수행하는 전자 장치 및 이의 동작 방법
KR20230007786A (ko) 측위 동작을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
KR20230011023A (ko) Uwb 통신을 활용한 차량과의 연동 방법 및 장치
KR20220162569A (ko) 도달 시간차 메시지들을 수신하는 전자 장치 및 그 동작 방법
KR20230074939A (ko) 전자 장치 및 cir 추정 방법
KR20230106473A (ko) 전자 장치 및 이를 이용한 위치 측정 방법
KR20230031705A (ko) 전자 장치 및 그의 동작 방법