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이동하는 사물의 위치를 인식하는 시스템에 있어서,상기 이동하는 사물에 부착되어 초음파를 발생시키는 초음파 발생기; 상기 초음파 발생기에서 발생되는 초음파를 감지하는 센서; 및상기 센서로부터 전달되는 상기 초음파 발생기의 정보를 통하여 상기 초음파 발생기의 위치를 계산하는 서버를 포함하며,하나의 클러스터가 클러스터 헤드와 다수의 클러스터 노드로 이루어지는, 클러스터 트리 구조의 무선 네트워크상에서, 상기 센서가 클러스터 헤드 또는 클러스터 노드로 동작하고, 상기 초음파 발생기가 상기 클러스터 헤드가 관리하는 클러스터의 영역 내로 진입하면 상기 클러스터의 클러스터 노드로 동작하는 초음파 위치 인식 시스템
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제1항에 있어서, 하나의 클러스터는 하나의 클러스터 헤드와, 상기 클러스터 헤드의 무선 통신이 도달하는 거리 내에 위치한 다수의 클러스터 노드를 포함하며, 상기 다수의 센서로부터 초음파 수신 시간 정보를 수집하는 호출기; 상기 클러스터 헤드간의 정보를 전달하는 클러스터 게이트웨이; 및 상기 클러스터 헤드로부터 전송된 상기 클러스터 노드의 위치 정보를 취합하여 상기 서버로 전달하는 싱크 노드 를 더 포함하며, 상기 센서가 상기 호출기 또는 상기 클러스터 게이트웨이 또는 상기 싱크 노드로 동작하는 초음파 위치 인식 시스템
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 클러스터 노드는 무선 통신 채널을 통하여 수신되는 메시지를 감지하며, 소정 시간동안 메시지가 수신되지 않으면 자체적으로 제1 클러스터를 형성하고 자신이 클러스터 헤드로 동작하며, 다른 다수의 클러스터 노드로 자신이 클러스터 헤드임을 알리는 비콘(Beacon) 신호를 주기적으로 발생시키는 초음파 위치 인식 시스템
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제3항에 있어서, 상기 다른 다수의 클러스터 노드 중 상기 비콘 신호를 수신한 제1 클러스터 노드는 상기 형성된 제1 클러스터의 일원이 되기 위한 어소시에이트(Associate) 신호를 발생시키며, 상기 어소시에이트 신호를 수신한 클러스터 헤드는 상기 어소시에이트 신호를 발생시킨 상기 제1 클러스터 노드를 관리하는 초음파 위치 인식 시스템
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제4항에 있어서, 상기 제1 클러스터에 속하지 않으며 상기 제1 클러스터 노드에서 발생시키는 상기 어소시에이트 신호 또는 다른 신호를 수신한 제2 클러스터 노드는 상기 제1 클러스터 노드에게 상기 제1 클러스터에 대한 정보를 요청하는 신호를 송신하며, 상기 요청에 따라 상기 제1 클러스터 노드는 상기 제1 클러스터의 클러스터 헤드로 상기 클러스터 정보 요청 신호를 전달하는 초음파 위치 인식 시스템
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제5항에 있어서, 상기 클러스터 정보 요청 신호를 수신한 클러스터 헤드가 상기 정보 요청에 대한 응답 신호를 상기 제1 클러스터 노드로 송신하며, 상기 응답 신호를 수신한 제1 클러스터 노드는 상기 제2 클러스터 노드로 상기 응답 신호를 전달하며 자신은 상기 클러스터 게이트웨이로 동작하는 초음파 위치 인식 시스템
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제6항에 있어서, 상기 응답 신호를 수신한 상기 제2 클러스터 노드는 제2 클러스터를 형성하고 자신이 클러스터 헤드로 동작하며, 다른 다수의 클러스터 노드로 자신이 클러스터 헤드임을 알리는 비콘(Beacon) 신호를 주기적으로 발생시키는 초음파 위치 인식 시스템
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제4항에 있어서, 상기 초음파 발생기가 이동하여 자신이 속한 클러스터 헤드와 새로운 클러스터 헤드로부터 상기 비콘 신호를 수신한 경우, 자신이 속한 클러스터 헤드로부터 수신한 비콘 신호의 크기가 한계값 이하이고 새로운 클러스터 헤드로부터 수신한 비콘 신호의 크기가 한계값 이상이면 상기 새로운 클러스터 헤드로 상기 어소시에이트 메시지를 전송하여 클러스터를 변경하는 초음파 위치 인식 시스템
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제8항에 있어서, 다른 클러스터에 속한 상기 초음파 발생기로부터 어소시에이트 메시지를 수신한 상기 새로운 클러스터 헤드는 상기 초음파 발생기가 원래 속한 클러스터 헤드로 핸드오버 메시지를 전달하고 상기 초음파 발생기를 관리하는 초음파 위치 인식 시스템
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제1항에 있어서, 상기 호출기로 동작하는 상기 센서가 상기 초음파 발생기로 호출 메시지를 전송하고, 상기 메시지를 수신한 초음파 발생기가 상기 호출에 대한 응답 메시지를 방송함과 동시에 초음파 신호를 발생시키며, 상기 응답 메시지를 수신한 센서가 내부 타이머를 초기화하고 초음파 신호가 수신되기를 기다리는 초음파 위치 인식 시스템
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제10항에 있어서, 상기 초음파 신호를 수신한 센서는 상기 내부 타이머를 중단하고 상기 응답 메시지를 수신한 시점부터 상기 초음파 신호를 수신한 시점까지의 시간을 측정하여 상기 센서와 상기 초음파 발생기간의 거리를 계산하여 상기 호출기로 동작하는 센서로 통보하며, 상기 호출기로 동작하는 센서가 상기 초음파 신호를 수신하면 상기 내부 타이머를 중단하고 상기 응답 메시지를 수신한 시점부터 상기 초음파 신호를 수신한 시점까지의 시간을 측정하여 상기 센서와 상기 초음파 발생기간의 거리를 계산하여 저장하는 초음파 위치 인식 시스템
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제11항에 있어서, 상기 호출기로 동작하는 센서는 3개 이상의 센서들로부터 수신한 다수의 거리 정보를 통하여 상기 초음파 발생기의 위치를 3차원으로 계산하여 상기 싱크로서 동작하는 센서로 전달하며, 상기 싱크로서 동작하는 센서는 상기 수신된 정보를 상기 서버로 전달하는 초음파 위치 인식 시스템
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제11항에 있어서, 상기 호출기로 동작하는 센서가 동일 클러스터에 속하는 3개 이상의 센서들로부터 거리 정보를 수신할 수 없는 경우에, 이웃한 클러스터에 속한 센서가 상기 초음파 발생기로부터 수신한 정보를 상기 이웃한 클러스터의 클러스터 헤드를 통하여 전달받는 초음파 위치 인식 시스템
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이동하는 사물에 부착되어 초음파를 발생시키는 초음파 발생기와, 상기 초음파 발생기에서 발생되는 초음파를 감지하는 센서 및 상기 센서로부터 전달되는 상기 초음파 발생기의 정보를 통하여 상기 초음파 발생기의 위치를 계산하는 서버를 포함하는 초음파를 이용한 위치 인식 시스템의 위치 인식 방법에 있어서,상기 센서가 클러스터 헤드와 다수의 클러스터 노드로 이루어지는 클러스터 트리 구조의 무선 네트워크상에서, 상기 센서가 클러스터 헤드 또는 클러스터 노드로 동작하고, 상기 초음파 발생기가 상기 클러스터 헤드가 관리하는 클러스터의 영역 내로 진입하면 상기 클러스터의 클러스터 노드로 동작하며,a) 호출기로 동작하는 센서로부터 호출 메시지를 수신한 상기 초음파 발생기가 상기 호출에 대한 응답 메시지를 방송함과 동시에 초음파 신호를 발생시키는 단계;b) 상기 방송된 응답 메시지를 수신한 센서는 내부 타이머를 초기화하고, 상기 초음파 발생기로부터 발생되는 초음파 신호가 수신되기를 기다리는 단계;c) 상기 초음파 신호를 수신한 센서가 상기 내부 타이머의 동작을 중단하고 상기 응답 메시지를 수신한 시점부터 상기 초음파 신호를 수신한 시점까지의 시간을 측정하여 상기 센서와 상기 초음파 발생기간의 거리를 계산하여 상기 호출기로 동작하는 센서로 통보하는 단계; 및d) 상기 호출기로 동작하는 센서가 다수의 센서들로부터 수신한 다수의 거리 정보를 통하여 상기 초음파 발생기의 위치를 3차원으로 계산하여 싱크로서 동작하는 센서를 통하여 상기 서버로 전달하는 단계를 포함하는 초음파 위치 인식 시스템의 위치 인식 방법
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제14항에 있어서, 상기 c) 단계에서, 상기 호출기로 동작하는 센서가 상기 초음파 신호를 수신하면 상기 내부 타이머를 중단하고 상기 응답 메시지를 수신한 시점부터 상기 초음파 신호를 수신한 시점까지의 시간을 측정하여 상기 센서와 상기 초음파 발생기간의 거리를 계산하여 저장하는 초음파 위치 인식 시스템의 위치 인식 방법
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제14항에 있어서, 상기 d) 단계에서, 상기 호출기로 동작하는 센서가 동일 클러스터에 속하는 3개 이상의 센서들로부터 거리 정보를 수신할 수 없는 경우에, 이웃한 클러스터에 속한 센서가 상기 초음파 발생기로부터 수신한 정보를 상기 이웃한 클러스터의 클러스터 헤드를 통하여 전달받는 초음파 위치 인식 시스템의 위치 인식 방법
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제14항에 있어서, 상기 무선 네트워크는 상기 다수의 센서로부터 초음파 수신 시간 정보를 수집하는 호출기, 상기 클러스터 헤드간의 정보를 전달하는 클러스터 게이트웨이 및 상기 클러스터 헤드로부터 전송된 상기 클러스터 노드의 위치 정보를 취합하여 상기 서버로 전달하는 싱크 노드를 더 포함하며, 하나의 클러스터는 하나의 클러스터 헤드와, 상기 클러스터 헤드의 무선 통신이 도달하는 거리에 위치한 다수의 클러스터 노드를 포함하며, 상기 센서가 상기 호출기 또는 상기 클러스터 게이트웨이 또는 상기 싱크 노드로 동작하는 초음파 위치 인식 시스템의 위치 인식 방법
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제14항에 있어서, 상기 무선 네트워크는 상기 다수의 센서로부터 초음파 수신 시간 정보를 수집하는 호출기, 상기 클러스터 헤드간의 정보를 전달하는 클러스터 게이트웨이 및 상기 클러스터 헤드로부터 전송된 상기 클러스터 노드의 위치 정보를 취합하여 상기 서버로 전달하는 싱크 노드를 더 포함하며, 하나의 클러스터는 하나의 클러스터 헤드와, 상기 클러스터 헤드의 무선 통신이 도달하는 거리에 위치한 다수의 클러스터 노드를 포함하며, 상기 센서가 상기 호출기 또는 상기 클러스터 게이트웨이 또는 상기 싱크 노드로 동작하는 초음파 위치 인식 시스템의 위치 인식 방법
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