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복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템 및 방법

  • 기술번호 : KST2014036862
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 통신 장치 및 복수의 안테나를 장착한 단말기를 이용하여 단말기의 위치를 확인하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템 및 방법은, 복수의 안테나 및 단말기의 자세를 추정하는 자세 추정 수단을 장착한 단말기 외에는 다른 구성 요소의 추가 또는 변경 없이, 기존의 통신 시스템의 송수신 장치나 중계기 또는 무선 액세스 포인트 등을 그대로 이용하여 단말기의 위치를 정확히 구할 수 있다는 장점이 있다.
Int. CL G01S 5/02 (2010.01.01) G01S 5/00 (2006.01.01)
CPC G01S 5/0247(2013.01) G01S 5/0247(2013.01) G01S 5/0247(2013.01) G01S 5/0247(2013.01)
출원번호/일자 1020100004861 (2010.01.19)
출원인 서울대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1073318-0000 (2011.10.06)
공개번호/일자 10-2011-0085204 (2011.07.27) 문서열기
공고번호/일자 (20111012) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.01.19)
심사청구항수 42

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 기창돈 대한민국 서울 서초구
2 이택진 대한민국 인천 남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김 순 영 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)
2 김영철 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2010.01.19 수리 (Accepted) 1-1-2010-0035636-64
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2011.03.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2011.04.15 수리 (Accepted) 9-1-2011-0034589-25
4 등록결정서
Decision to grant
2011.07.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0424479-97
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2011.09.27 수리 (Accepted) 4-1-2011-5195109-43
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.01.14 수리 (Accepted) 4-1-2013-5007213-54
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.03.17 수리 (Accepted) 4-1-2015-5033829-92
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2015-5062924-01
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5093546-10
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.05.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5101798-31
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2019-5154561-59
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
통신 신호를 생성 또는 중계하는 통신 장치;복수의 안테나를 포함하고 상기 통신 장치와 통신하는 단말기;상기 단말기의 자세를 추정하여 자세 정보를 생성하는 자세 추정 모듈; 및상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이 및 상기 자세 정보를 이용해 상기 단말기의 위치를 계산하는 위치 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
2 2
제1항에 있어서,상기 자세 추정 모듈은 상기 단말기에 포함된 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
3 3
제1항에 있어서,상기 자세 추정 모듈은 상기 단말기와 별도로 구비된 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
4 4
제1항에 있어서,상기 위치 계산 모듈은 상기 단말기에 포함된 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
5 5
제1항에 있어서,상기 위치 계산 모듈은 상기 단말기와 별도로 구비된 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
6 6
제1항에 있어서,상기 통신 신호는 레인징 신호, 반송파 신호, 부반송파 신호로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나의 신호인 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
7 7
제1항에 있어서,상기 복수의 안테나 간의 거리는 상기 통신 신호의 반 파장 이하인 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
8 8
제1항에 있어서,상기 복수의 안테나 간의 거리는 상기 통신 신호의 반 파장 이상인 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
9 9
제1항에 있어서,상기 통신 장치는 상기 단말기와 양방향 통신을 하는 송수신 장치인 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
10 10
제1항에 있어서,상기 통신 장치는 상기 단말기와 단방향 통신을 하는 송신 장치인 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
11 11
제1항에 있어서,상기 통신 장치는 인공위성, 지상 비콘, 의사위성, 무선랜(Wi-Fi/WLAN/Wireless LAN), 와이브로(Wibro), 이동통신, 블루투스(Bluetooth), UWB, 적외선, 초음파, 지그비(Zigbee), 무선 USB, RFID, 액티브 RFID로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나의 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
12 12
제1항에 있어서,상기 단말기는 상기 통신 장치와 양방향 통신을 하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
13 13
제1항에 있어서,상기 단말기는 상기 통신 장치와 단방향 통신을 하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
14 14
제1항에 있어서,상기 단말기는 인공위성, 지상 비콘, 의사위성, 무선랜(Wi-Fi/WLAN/Wireless LAN), 와이브로(Wibro), 이동통신, 블루투스(Bluetooth), UWB, 적외선, 초음파, 지그비(Zigbee), 무선 USB, RFID, 액티브 RFID로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나의 방식으로 통신하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
15 15
제1항에 있어서,상기 자세 추정 모듈은,자이로스코프(Gyroscope), 가속도계(Accelerometer), 마그네토미터(Magnetometer), 콤파스(Compass), 지자기 센서, 카메라 모듈로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
16 16
제1항에 있어서,상기 위치 계산 모듈은 양방향 통신 기반 위치 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
17 17
제1항에 있어서,상기 위치 계산 모듈은 단방향 통신 기반 위치 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
18 18
제16항에 있어서,상기 양방향 통신 기반 위치 계산 모듈은,양방향 통신을 통해 상기 단말기와 상기 통신 장치간의 거리를 계산하는 거리 계산 수단; 및상기 자세 추정 모듈에서 추정된 자세 정보 및 상기 거리를 이용하여 상기 단말기의 위치를 추정하는 위치 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
19 19
제16항에 있어서,상기 양방향 통신 기반 위치 계산 모듈은,양방향 통신을 통해 상기 단말기와 상기 통신 장치간의 거리를 계산하는 거리 계산 수단;상기 거리에 기반하여 앙각을 계산하는 앙각 계산 수단;상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이를 계산하는 위상 차이 계산 수단;상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이로부터 방위각을 계산하는 방위각 계산 수단; 및상기 자세 추정 모듈에서 추정된 자세 정보, 상기 앙각 및 상기 방위각을 이용하여 상기 단말기의 위치를 추정하는 위치 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
20 20
제18항 또는 제19항에 있어서,상기 거리 계산 수단은,상기 단말기와 상기 통신 장치간의 거리를 , 상기 단말기가 신호를 수신한 시각을 , 상기 단말기에서 신호를 송신한 시각을 , 상기 통신 장치에서 신호를 받아서, 송신하기까지의 시간 지연을 라 할 때,의 수학식에 의하여 상기 단말기와 상기 통신 장치간의 거리를 구하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
21 21
제19항에 있어서,상기 앙각 계산 수단은,상기 단말기와 상기 통신 장치간의 거리를 , 앙각을 , 상기 통신 장치의 높이를 라 할 때,의 수학식에 의하여 상기 앙각을 구하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
22 22
제17항에 있어서,상기 단방향 통신 기반 위치 계산 모듈은,상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이를 계산하는 위상 차이 계산 수단;상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이를 이용하여 상기 단말기의 위치를 계산하는 위치 계산 수단; 및상기 자세 추정 모듈에서 추정된 자세 정보 및 계산된 상기 단말기의 위치를 이용하여 상기 단말기의 위치를 추정하는 위치 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
23 23
제17항에 있어서,상기 단방향 통신 기반 위치 계산 모듈은,상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이를 계산하는 위상 차이 계산 수단;상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이로부터 앙각을 계산하는 앙각 계산 수단;상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이로부터 방위각을 계산하는 방위각 계산 수단; 및상기 자세 추정 모듈에서 추정된 자세 정보, 상기 앙각 및 상기 방위각을 이용하여 상기 단말기의 위치를 추정하는 위치 추정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
24 24
제23항에 있어서,상기 앙각 계산 수단은,상기 복수의 안테나 중 i번째 안테나와 j번째 안테나를 연결한 직선 상에서 i번째 안테나가 상기 통신 장치와 이루는 각을 , i번째 안테나와 상기 통신 장치 간의 거리 및 j번째 안테나와 상기 통신 장치 간의 거리의 차이를 , i번째 안테나와 j번째 안테나 간의 거리를 라 할 때,의 수학식으로부터 계산된 중 최소값을 상기 앙각으로 정하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
25 25
제19항, 제22항 및 제23항 중 어느 한 항에 있어서,상기 위상 차이 계산 수단은,i번째 안테나와 j번째 안테나 간의 위상 차이를 , i번째 안테나와 j번째 안테나 간의 거리를 라 할 때,의 수학식을 통해 상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이를 구하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
26 26
제22항에 있어서,상기 위치 계산 수단은,각 안테나의 위치가 A, B, C 좌표이고, 이며, 는 좌표 B와 좌표 C를 이은 선이 x축과 이루는 각도이고, D는 좌표 B와 좌표 A를 이은 선이 x축과 이루는 각도일 때, 각 좌표는, 와 같고, 상기 A, B, C의 좌표를 의 수학식에 대입하여 도출된 방정식을 풀어 위치해인 xB, yB를 얻는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 시스템
27 27
단말기가 통신 장치로부터 복수의 신호를 수신하는 수신 단계;상기 단말기의 자세를 추정하여 자세 정보를 생성하는 자세 정보 생성 단계; 및상기 수신 단계에서 수신된 복수의 신호 사이의 위상 차이 및 상기 자세 정보 생성 단계에서 생성된 자세 정보를 이용해 상기 단말기의 위치를 계산하는 위치 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
28 28
제27항에 있어서,상기 수신 단계에서 수신된 신호는 레인징 신호, 반송파 신호, 부반송파 신호로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나의 신호인 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
29 29
제27항에 있어서,상기 수신 단계는, 양방향 통신으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
30 30
제27항에 있어서,상기 수신 단계는, 단방향 통신으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
31 31
제27항에 있어서,상기 수신 단계는 인공위성, 지상 비콘, 의사위성, 무선랜(Wi-Fi/WLAN/Wireless LAN), 와이브로(Wibro), 이동통신, 블루투스(Bluetooth), UWB, 적외선, 초음파, 지그비(Zigbee), 무선 USB, RFID, 액티브 RFID로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나의 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
32 32
제27항에 있어서,상기 위치 계산 단계는,양방향 통신을 기반하여 위치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
33 33
제27항에 있어서,상기 위치 계산 단계는,단방향 통신을 기반하여 위치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
34 34
제32항에 있어서,상기 양방향 통신을 기반하여 위치를 계산하는 단계는,양방향 통신을 통해 상기 단말기와 상기 통신 장치 간의 거리를 계산하는 단계; 및상기 단말기의 자세 정보 및 상기 거리를 이용하여 상기 단말기의 위치를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
35 35
제32항에 있어서,상기 양방향 통신을 기반하여 위치를 계산하는 단계는,양방향 통신을 통해 상기 단말기와 상기 통신 장치 간의 거리를 계산하는 단계;상기 거리에 기반하여 앙각을 계산하는 단계;상기 복수의 신호 사이의 위상 차이를 계산하는 단계;상기 복수의 신호 사이의 위상 차이로부터 방위각을 계산하는 단계; 및상기 단말기의 자세 정보, 상기 앙각 및 상기 방위각을 이용하여 상기 단말기의 위치를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
36 36
제34항 또는 제35항 중 어느 한 항에 있어서,상기 거리를 계산하는 단계는,상기 단말기와 상기 통신 장치 간의 거리를 , 상기 단말기가 신호를 수신한 시각을 , 상기 단말기에서 신호를 송신한 시각을 , 상기 통신 장치에서 신호를 받아서, 송신하기까지의 시간 지연을 라 할 때,의 수학식에 의하여 상기 단말기와 상기 통신 장치 간의 거리를 구하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
37 37
제35항에 있어서,상기 앙각을 계산하는 단계는,상기 단말기와 상기 통신 장치 간의 거리를 , 앙각을 , 상기 통신 장치의 높이를 라 할 때,의 수학식에 의하여 상기 앙각을 구하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
38 38
제33항에 있어서,상기 복수의 신호 사이의 위상 차이를 계산하는 단계;상기 복수의 신호 사이의 위상 차이를 이용하여 상기 단말기의 위치를 계산하는 단계; 및상기 단말기의 자세 정보 및 계산된 상기 단말기의 위치를 이용하여 상기 단말기의 위치를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
39 39
제33항에 있어서,상기 단방향 통신을 기반하여 위치를 계산하는 단계는,상기 복수의 신호 사이의 위상 차이를 계산하는 단계;상기 복수의 신호 사이의 위상 차이로부터 앙각을 계산하는 단계;상기 복수의 신호 사이의 위상 차이로부터 방위각을 계산하는 단계; 및상기 단말기의 자세 정보, 상기 앙각 및 상기 방위각을 이용하여 상기 단말기의 위치를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
40 40
제39항에 있어서,상기 단말기는 상기 복수의 신호 각각을 수신하는 복수의 안테나를 포함하고,상기 앙각을 계산하는 단계는,상기 복수의 안테나 중 i번째 안테나와 j번째 안테나를 연결한 직선 상에서 i번째 안테나가 상기 통신 장치와 이루는 각을 , i번째 안테나와 상기 통신 장치 간의 거리 및 j번째 안테나와 상기 통신 장치 간의 거리의 차이를 , i번째 안테나와 j번째 안테나 간의 거리를 라 할 때,의 수학식으로부터 계산된 중 최소값을 상기 앙각으로 정하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
41 41
제35항, 제38항 및 제39항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단말기는 상기 복수의 신호 각각을 수신하는 복수의 안테나를 포함하고, 상기 복수의 신호 사이의 위상 차이를 계산하는 단계는,i번째 안테나와 j번째 안테나 간의 위상 차이를 , i번째 안테나와 j번째 안테나 간의 거리를 라 할 때,의 수학식을 통해 상기 복수의 안테나 각각에 수신된 신호 사이의 위상 차이를 구하는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
42 42
제38항에 있어서,상기 단말기는 상기 복수의 신호 각각을 수신하는 복수의 안테나를 포함하고,상기 단말기의 위치를 계산하는 단계는,각 안테나의 위치가 A, B, C 좌표이고, 이며, 는 좌표 B와 좌표 C를 이은 선이 x축과 이루는 각도이고, D는 좌표 B와 좌표 A를 이은 선이 x축과 이루는 각도일 때, 각 좌표는, 와 같고, 상기 A, B, C의 좌표를 의 수학식에 대입하여 도출된 방정식을 풀어 위치해인 xB, yB를 얻는 것을 특징으로 하는 복수의 안테나를 포함한 단말기의 위치 확인 방법
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1 국토해양부 서울대학교 산학협력단 해양과학기술연구개발사업 SBAS 정보통합 DGNSS 기능 고도화 기술 개발