JP7815216B2 - 電子デバイス、及び該電子デバイスの位置情報獲得方法 - Google Patents

電子デバイス、及び該電子デバイスの位置情報獲得方法

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Description

本発明は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法に係り、具体的には、アンカーデバイスとの無線通信を利用し、アンカーデバイスに対する電子デバイスの相対的な位置情報を獲得する方法に関する。
インターネットは、人が情報を生成して消費する人間中心の連結網において、事物のような分散された構成要素間において、情報をやり取りして処理する事物インターネット（ＩｏＴ：Internet of things）網に進化している。クラウドサーバなどとの連結を介するビッグデータ（big data）処理技術などがＩｏＴ技術に結合されたＩｏＥ（Internet of everything）技術も現れ始めている。ＩｏＴを具現するためには、センシング技術、有無線通信及びネットワークインフラ、サービスインターフェース技術、並びに保安技術のような技術要素が要求される。最近では、事物間連結のためのセンサネットワーク（sensor network）、事物通信（Ｍ２Ｍ：machine to machine）、ＭＴＣ（machine type communication）のような技術が研究されている。
ＩｏＴ環境においては、連結された事物で生成されたデータを収集、分析し、人の生活に新たな価値を新たに創出する知能型ＩＴ（Internet technology）サービスが提供されうる。該ＩｏＴは、既存のＩＴ（information technology）技術と、多様な産業との融合及び複合を介し、スマートホーム、スマートビルディング、スマートシティ、スマートカーあるいはコネクティッドカー、スマートグリッド、ヘルスケア、スマート家電、先端医療サービスのような分野にも応用される。
無線通信システムの発展により、多様なサービスを提供することができるようになることにより、そこのようなサービスを効果的に提供するための方案が要求されている。例えば、媒体アクセス制御（ＭＡＣ：medium access control）において、超広帯域通信（ＵＷＢ：ultra wide band）を利用し、電子デバイス間の距離を測定するレンジング（ranging）技術が使用されうる。該超広帯域通信（ＵＷＢ）は、無線搬送波を使用せずに、基底帯域において、数ＧＨｚ以上の非常に広い周波数帯域を使用する無線通信技術である。例えば、超広帯域通信（ＵＷＢ）レンジング技術は、工場内または会社内において、人力または物品の位置を追跡するシステム、または室内ナビゲーションシステムなどにも活用される。
従って、本開示は、少なくとも前述の問題及び/または不都合に対処し、少なくとも以下の利点を提供するように設計された実施形態を提供する。
本開示の実施形態は、電子デバイスの位置情報を獲得するシステムにおいて、アンカーデバイスと無線通信を行う電子デバイス、及び該電子デバイスの位置情報獲得方法に係わるものである。
本開示の一態様は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法において、第１アンカーデバイスから伝送される開始メッセージを受信する段階と、第２アンカーデバイスから、前記第２アンカーデバイスの第１応答時間（reply time）に係わる情報を受信する段階において、前記第１応答時間に係わる情報は、前記第２アンカーデバイスが、前記開始メッセージを受信した時点から、応答メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含む、前記第１応答時間に係わる情報を受信する段階と、前記第１アンカーデバイスから、前記第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間に係わる情報を受信する段階において、前記第２応答時間に係わる情報は、前記第１アンカーデバイスが、前記応答メッセージを受信した時点から、終了メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含む、前記第２応答時間に係わる情報を受信する段階と、前記電子デバイスが、前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージのうち少なくとも一つを受信した時点に係わる情報、前記第１応答時間に係わる情報、並びに前記第２応答時間に係わる情報に基づき、前記第１アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第１距離と、前記第２アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第２距離との差に係わる情報を獲得する段階と、を含む位置情報獲得方法を提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスにおいて、通信部と、メモリと、前記メモリに保存されたプログラムを実行することにより、前記電子デバイスの動作を制御する少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記通信部は、第１アンカーデバイスから伝送される開始メッセージを受信し、前記第２アンカーデバイスから、前記第２アンカーデバイスの第１応答時間に係わる情報を受信し、前記第１応答時間に係わる情報は、前記第２アンカーデバイスが、前記開始メッセージを受信した時点から、応答メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含み、前記第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間に係わる情報を受信し、前記第２応答時間に係わる情報は、前記第１アンカーデバイスが、前記応答メッセージを受信した時点から、終了メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージのうち少なくとも一つを受信した時点に係わる情報、前記第１応答時間に係わる情報、並びに前記第２応答時間に係わる情報に基づき、前記第１アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第１距離と、前記第２アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第２距離との差に係わる情報を獲得することを特徴とする電子デバイスを提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法を遂行させるプログラムが保存されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体において、前記位置情報獲得方法は、第１アンカーデバイスからブロードキャスティングされる開始メッセージを受信する段階と、前記開始メッセージに応答し、第２アンカーデバイスからブロードキャスティングされる応答メッセージを受信する段階において、前記応答メッセージは、前記第２アンカーデバイスの第１応答時間を含む前記応答メッセージを受信する段階と、前記第１アンカーデバイスからブロードキャスティングされる終了メッセージを受信する段階において、前記終了メッセージは、前記第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間を含む前記終了メッセージを受信する段階と、前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージに基づき、前記第１アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第１距離と、前記第２アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第２距離との差に係わる情報を獲得する段階と、を含む、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法において、第１アンカーデバイスから第１メッセージを受信する段階と、第２アンカーデバイスから第２メッセージを受信する段階と、第３アンカーデバイスから第３メッセージを受信する段階と、第４アンカーデバイスから第４メッセージを受信する段階と、前記電子デバイスが、前記第１メッセージ、前記第２メッセージ、前記第３メッセージ及び前記第４メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得する段階と、を含む位置情報獲得方法を提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスにおいて、通信部と、メモリと、少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記メモリに保存されたプログラムを実行することにより、第１アンカーデバイスから第１メッセージを受信し、第２アンカーデバイスから第２メッセージを受信し、第３アンカーデバイスから第３メッセージを受信し、第４アンカーデバイスから第４メッセージを受信し、前記電子デバイスが、前記第１メッセージ、前記第２メッセージ、前記第３メッセージ及び前記第４メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得するように、前記電子デバイスの動作を制御する電子デバイスを提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法において、第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数、及び前記第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得するためのレンジング方式を決定する段階と、前記決定されたレンジング方式が、第１レンジング方式である場合、前記第１アンカーデバイスから受信される開始メッセージ、第２アンカーデバイスから受信される第１応答メッセージ、第３アンカーデバイスから受信される第２応答メッセージ、及び前記第１アンカーデバイスから受信される終了メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得する段階と、前記決定されたレンジング方式が、第２レンジング方式である場合、前記第１アンカーデバイスから受信される第１メッセージ、第２アンカーデバイスから受信される第２メッセージ、第３アンカーデバイスから受信される第３メッセージ、及び第４アンカーデバイスから受信される第４メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得する段階と、を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスにおいて、通信部と、メモリと、少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記メモリに保存されたプログラムを実行することにより、第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数、及び前記第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得するためのレンジング方式を決定し、前記決定されたレンジング方式が、第１レンジング方式である場合、前記第１アンカーデバイスから受信される開始メッセージ、第２アンカーデバイスから受信される第１応答メッセージ、第３アンカーデバイスから受信される第２応答メッセージ、及び前記第１アンカーデバイスから受信される終了メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得し、前記決定されたレンジング方式が、第２レンジング方式である場合、前記第１アンカーデバイスから受信される第１メッセージ、第２アンカーデバイスから受信される第２メッセージ、第３アンカーデバイスから受信される第３メッセージ、及び第４アンカーデバイスから受信される第４メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得するように、前記電子デバイスの動作を制御する電子デバイスを提供することができる。
開示の特定実施形態の前述のところ、並びにその他の側面、特徴及び利点は、添付図面と共に作成された、以下の説明からさらに明確になる：
電子デバイス位置確認システム（positioning system）が電子デバイスの位置情報を獲得するために、ＴｏＡ（time of arrival）を利用する方法について説明するための図である。 電子デバイス位置確認システムにおいて、電子デバイスの位置情報を獲得するために、到着時間差（ＴＤｏＡ：time difference of arrival）を利用する方法について説明するための図である。 電子デバイス位置確認システムにおいて、電子デバイスの位置情報を獲得する方法について説明するための図である。 一実施形態による、電子デバイスの動作方法のフローチャートである。 一実施形態による、電子デバイス位置確認システムの構成一部を図示する図である。 一実施形態による、電子デバイスが、アンカーデバイスに対する電子デバイスの位置情報を獲得するために利用される情報について説明するための図である。 一実施形態による、電子デバイスが、アンカーデバイスに対する電子デバイスの位置情報を獲得するために利用する具体的な計算過程について説明するための図である。 一実施形態による、アンカーデバイスが伝送するメッセージの構造を図示する図である。 一実施形態による、開始子（イニシエータ（initiator））アンカーデバイスが伝送する開始メッセージの形式を図示する図である。 一実施形態による、開始メッセージに含まれるデバイス管理（management）リスト要素の形式を図示する図である。 一実施形態による、レスポンダアンカーデバイスが伝送する応答メッセージの形式を図示する図である。 一実施形態による、開始子アンカーデバイスが伝送する終了メッセージの形式を図示する図である。 一実施形態による、終了メッセージに含まれる応答時間リスト要素の形式を図示する図である。 一実施形態による、バックエンドコントローラを含む位置確認システムの開始子アンカーデバイスが伝送する開始メッセージの形式を図示する図である。 一実施形態による、アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差を補正するために利用される情報について説明する図である。 一実施形態による、アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差を補正するために利用される情報について説明する図である。 一実施形態による、アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差を補正するために利用される情報について説明する図である。 一実施形態による、開始子アンカーデバイスが伝送する開始メッセージの形式を図示する図である。 一実施形態による、レスポンダアンカーデバイスが伝送する応答メッセージの形式を図示する図である。 一実施形態による、開始子アンカーデバイスが伝送する終了メッセージの形式を図示する図である。 一実施形態による、電子デバイスの動作方法のフローチャートである。 一実施形態による、アンカーデバイス間において遂行される補正について説明するための図である。 一実施形態による、電子デバイス位置確認システムの構成を図示する図である。 一実施形態による、電子デバイスが、アンカーデバイスに対する電子デバイスの位置情報を獲得するために利用される情報について説明するための図である。 一実施形態による、電子デバイスが、アンカーデバイスに対する電子デバイスの位置情報を獲得するために利用する具体的な計算過程について説明するための図である。 一実施形態による、電子デバイスの動作方法のフローチャートである。 一実施形態による電子デバイスのブロック図を図示する図である。
本開示の一態様は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法において、第１アンカーデバイスから伝送される開始メッセージを受信する段階と、第２アンカーデバイスから、前記第２アンカーデバイスの第１応答時間（reply time）に係わる情報を受信する段階において、前記第１応答時間に係わる情報は、前記第２アンカーデバイスが、前記開始メッセージを受信した時点から、応答メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含む、前記第１応答時間に係わる情報を受信する段階と、前記第１アンカーデバイスから、前記第２アンカーデバイスに対する第２応答時間に係わる情報を受信する段階において、前記第２応答時間に係わる情報は、前記第１アンカーデバイスが、前記応答メッセージを受信した時点から、終了メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含む、前記第２応答時間に係わる情報を受信する段階と、前記電子デバイスが、前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージのうち少なくとも一つを受信した時点に係わる情報、前記第１応答時間に係わる情報、並びに前記第２応答時間に係わる情報に基づき、前記第１アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第１距離と、前記第２アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第２距離との差に係わる情報を獲得する段階と、を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記開始メッセージは、前記第２アンカーデバイスを含む少なくとも１つのアンカーデバイスのアドレスを含むリストを含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記開始メッセージは、前記第２アンカーデバイスが、前記応答メッセージを伝送するために利用されるスロットインデックスを含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージは、バックエンドコントローラによってスケジューリングされる、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１応答時間に係わる情報は、前記応答メッセージに含まれ、前記第２アンカーデバイスから受信される、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第２応答時間に係わる情報は、前記終了メッセージに含まれ、前記第１アンカーデバイスから受信される、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記終了メッセージは、第３アンカーデバイスに対する第１アンカーデバイスの往復時間（round－trip time）をさらに含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１距離と前記第２距離との差に係わる情報を獲得する段階は、前記第１アンカーデバイスから、前記電子デバイスへのメッセージ到着時間と、前記第２アンカーデバイスから、前記電子デバイスへのメッセージ到着時間との到着時間差（ＴＤｏＡ：time difference of arrival）を計算する段階と、前記到着時間差（ＴＤｏＡ）に基づき、前記第１距離と前記第２距離との差を計算する段階と、を含み、前記到着時間差（ＴＤｏＡ）は、前記第２アンカーデバイスの前記第１応答時間、前記第１アンカーデバイスの往復時間、前記電子デバイスの前記開始メッセージ受信時点から、前記応答メッセージ受信時点までの時間差、前記第１アンカーデバイスの前記第２応答時間、及び前記電子デバイスの前記応答メッセージ受信時点から、前記終了メッセージ受信時点までの時間差に基づいて計算されることを特徴とする、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１距離と前記第２距離との差に係わる情報を獲得する段階は、前記電子デバイス、前記第１アンカーデバイス及び前記第２アンカーデバイスのうち１つのデバイスのクロックに基づく補正（compensation）を行うことにより、前記第１距離と前記第２距離との差を計算する段階を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１距離と前記第２距離との差に係わる情報を獲得する段階は、前記第１アンカーデバイスのクロックを利用して測定される前記第１アンカーデバイスが開始メッセージを伝送する間隔（interval）と、前記第２アンカーデバイスのクロックを利用して測定される前記第２アンカーデバイスが、前記第１アンカーデバイスから開始メッセージを受信する間隔との比率（ratio）に基づく補正を行うことにより、前記第１距離と前記第２距離との差を計算する段階を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１アンカーデバイス及び前記第２アンカーデバイスのうち少なくとも１つの位置情報を受信する段階をさらに含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１アンカーデバイスから伝送される前記開始メッセージ及び前記終了メッセージのうち少なくとも一つは、前記第１アンカーデバイスの位置情報を含み、前記第２アンカーデバイスから伝送される前記応答メッセージは、前記第２アンカーデバイスの位置情報を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスにおいて、通信部と、メモリと、前記メモリに保存されたプログラムを実行することにより、前記電子デバイスの動作を制御する少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記通信部は、第１アンカーデバイスから伝送される開始メッセージを受信し、前記第２アンカーデバイスから、前記第２アンカーデバイスの第１応答時間に係わる情報を受信し、前記第１応答時間に係わる情報は、前記第２アンカーデバイスが、前記開始メッセージを受信した時点から、応答メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含み、前記第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間に係わる情報を受信し、前記第２応答時間に係わる情報は、前記第１アンカーデバイスが、前記応答メッセージを受信した時点から、終了メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージのうち少なくとも一つを受信した時点に係わる情報、前記第１応答時間に係わる情報、並びに前記第２応答時間に係わる情報に基づき、前記第１アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第１距離と、前記第２アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第２距離との差に係わる情報を獲得することを特徴とする、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記開始メッセージは、前記第２アンカーデバイスを含む少なくとも１つのアンカーデバイスのアドレスを含むリストを含む、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記開始メッセージは、前記第２アンカーデバイスが、前記応答メッセージを伝送するために利用されるスロットインデックスを含む、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージは、バックエンドコントローラによってスケジューリングされる、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１応答時間に係わる情報は、前記応答メッセージに含まれ、前記第２アンカーデバイスから受信される、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第２応答時間に係わる情報は、前記終了メッセージに含まれ、前記第１アンカーデバイスから受信される、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記終了メッセージは、第３アンカーデバイスに対する第１アンカーデバイスの往復時間をさらに含む、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第１アンカーデバイスから、前記電子デバイスへのメッセージ到着時間と、前記第２アンカーデバイスから、前記電子デバイスへのメッセージ到着時間との到着時間差（ＴＤｏＡ）を計算し、前記到着時間差（ＴＤｏＡ）に基づき、前記第１距離と前記第２距離との差を計算し、前記到着時間差（ＴＤｏＡ）は、前記第２アンカーデバイスの前記第１応答時間、前記第１アンカーデバイスの往復時間、前記電子デバイスの前記開始メッセージ受信時点から、前記応答メッセージ受信時点までの時間差、前記第１アンカーデバイスの前記第２応答時間、及び前記電子デバイスの前記応答メッセージ受信時点から、前記終了メッセージ受信時点までの時間差に基づいて計算されることを特徴とする、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記電子デバイス、前記第１アンカーデバイス及び前記第２アンカーデバイスのうち１つのデバイスのクロックに基づく補正を行うことにより、前記第１距離と前記第２距離との差を計算する、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第１アンカーデバイスのクロックを利用して測定される前記第１アンカーデバイスが開始メッセージを伝送する間隔と、前記第２アンカーデバイスのクロックを利用して測定される前記第２アンカーデバイスが、前記第１アンカーデバイスから開始メッセージを受信する間隔との比率に基づく補正を行うことにより、前記第１距離と前記第２距離との差を計算する、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記通信部は、前記第１アンカーデバイス及び前記第２アンカーデバイスのうち少なくとも１つの位置情報をさらに受信する、電子デバイスを提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１アンカーデバイスから伝送される前記開始メッセージ及び前記終了メッセージのうち少なくとも一つは、前記第１アンカーデバイスの位置情報を含み、前記第２アンカーデバイスから伝送される前記応答メッセージは、前記第２アンカーデバイスの位置情報を含む、電子デバイスを提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法を遂行させるプログラムが保存されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体において、前記位置情報獲得方法は、第１アンカーデバイスからブロードキャスティングされる開始メッセージを受信する段階と、前記開始メッセージに応答し、第２アンカーデバイスからブロードキャスティングされる応答メッセージを受信する段階において、前記応答メッセージは、前記第２アンカーデバイスの第１応答時間を含む、前記応答メッセージを受信する段階と、前記第１アンカーデバイスからブロードキャスティングされる終了メッセージを受信する段階において、前記終了メッセージは、前記第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間を含む、前記終了メッセージを受信する段階と、前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージに基づき、前記第１アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第１距離と、前記第２アンカーデバイスと前記電子デバイスとの第２距離との差に係わる情報を獲得する段階と、を含む、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法において、第１アンカーデバイスから第１メッセージを受信する段階と、第２アンカーデバイスから第２メッセージを受信する段階と、第３アンカーデバイスから第３メッセージを受信する段階と、第４アンカーデバイスから第４メッセージを受信する段階と、前記電子デバイスが、前記第１メッセージ、前記第２メッセージ、前記第３メッセージ及び前記第４メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得する段階と、を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記位置情報を獲得する段階は、前記第１アンカーデバイス、前記第２アンカーデバイス、前記第３アンカーデバイス及び前記第４アンカーデバイスの位置情報及びスロット間隔をさらに考慮し、前記時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得する段階を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第２メッセージ、前記第３メッセージ及び前記第４メッセージそれぞれは、前記第１アンカーデバイスに基づき、クロックが補正された、前記第２アンカーデバイス、前記第３アンカーデバイス及び前記第４アンカーデバイスのそれぞれから伝送されることを特徴とする、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１メッセージは、第１スロット内において伝送され、前記第２メッセージは、第２スロット内において伝送され、前記第１メッセージの伝送時点からスロット間隔後に伝送される、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１メッセージは、第１スロットの開始時点において伝送され、前記第２メッセージは、第２スロットの開始時点において伝送される、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１メッセージは、第１スロットの開始時点において伝送され、前記第２メッセージは、前記第１アンカーデバイスと前記第２アンカーデバイスとの距離、及び前記第２アンカーデバイスが、前記第１メッセージを受信した時点に基づいて決定された第２スロットの開始時点において伝送される、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１アンカーデバイスのクロックと、前記電子デバイスのクロックとの差を獲得する段階を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
また、本開示の一実施形態において、前記第１アンカーデバイス、前記第２アンカーデバイス、前記第３アンカーデバイス及び前記第４アンカーデバイスのうち少なくとも１つの位置情報を受信する段階をさらに含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスにおいて、通信部と、メモリと、少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記メモリに保存されたプログラムを実行することにより、第１アンカーデバイスから第１メッセージを受信し、第２アンカーデバイスから第２メッセージを受信し、第３アンカーデバイスから第３メッセージを受信し、第４アンカーデバイスから第４メッセージを受信し、前記電子デバイスが、前記第１メッセージ、前記第２メッセージ、前記第３メッセージ及び前記第４メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得するように、前記電子デバイスの動作を制御する、電子デバイスを提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスの位置情報を獲得する方法において、第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数、及び前記第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得するためのレンジング方式を決定する段階と、前記決定されたレンジング方式が、第１レンジング方式である場合、前記第１アンカーデバイスから受信される開始メッセージ、第２アンカーデバイスから受信される第１応答メッセージ、第３アンカーデバイスから受信される第２応答メッセージ、及び前記第１アンカーデバイスから受信される終了メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得する段階と、前記決定されたレンジング方式が、第２レンジング方式である場合、前記第１アンカーデバイスから受信される第１メッセージ、第２アンカーデバイスから受信される第２メッセージ、第３アンカーデバイスから受信される第３メッセージ、及び第４アンカーデバイスから受信される第４メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得する段階と、を含む、位置情報獲得方法を提供することができる。
本開示の他の態様は、電子デバイスにおいて、通信部と、メモリと、少なくとも１つのプロセッサと、を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記メモリに保存されたプログラムを実行することにより、第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数、及び前記第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得するためのレンジング方式を決定し、前記決定されたレンジング方式が、第１レンジング方式である場合、前記第１アンカーデバイスから受信される開始メッセージ、第２アンカーデバイスから受信される第１応答メッセージ、第３アンカーデバイスから受信される第２応答メッセージ、及び前記第１アンカーデバイスから受信される終了メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得し、前記決定されたレンジング方式が、第２レンジング方式である場合、前記第１アンカーデバイスから受信される第１メッセージ、第２アンカーデバイスから受信される第２メッセージ、第３アンカーデバイスから受信される第３メッセージ、及び第４アンカーデバイスから受信される第４メッセージを受信した時点に基づき、前記電子デバイスの位置情報を獲得するように、前記電子デバイスの位置情報を獲得するように、前記電子デバイスの動作を制御する、電子デバイスを提供することができる。
以下においては、添付図面を参照し、本開示が属する技術分野において当業者が容易に実施することができるように、本開示の実施形態について詳細に説明する。しかしながら、本開示は、さまざまに異なる形態にも具現され、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面において、本開示を明確に説明するために、説明と関係ない部分は、省略され、明細書全体において、類似した部分については、類似した図面符号を付した。
本開示で使用される用語は、本開示で言及される機能を考慮し、現在使用される一般的な用語でもって記載されているが、それは、当分野の当業者の意図、判例、または新たな技術の出現などにより、多様な異なる用語を意味しうる。従って、本開示で使用される用語は、用語の名称だけで解釈されるものではなく、該用語が有する意味と、本開示の全般にわたる内容とを基に解釈されなければならない。
また、第１、第２のような用語は、多様な構成要素についての説明に使用されうるが、該構成要素は、該用語によって限定されるものではない。該用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的に使用される。
また、本開示で使用されている用語は、単に特定実施形態についての説明に使用されているものであり、本開示を限定する意図で使用されるものではない。単数の表現は、文脈上、明白に単数を意味しない限り、複数の意味を含む。また、明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているとするとき、それは、「直接連結」されている場合だけではなく、その中間に、他の素子を挟み、「電気的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むものでもあるということを意味する。
本明細書全般にわたって使用された「前記」、及びそれと類似した指示語は、単数及び複数のいずれも指示するものでもある。また、本開示による方法について説明する段階の順序を明白に指定する記載がなければ、記載された段階は、適切当な順序で実行されうる。記載された段階の記載順序により、本開示が限定されるものではない。
本明細書で多様なところに登場する「一実施形態において」というような語句は、必ずしもいずれも同一実施形態を示すものではない。
本開示の一実施形態は、機能的なブロック構成、及び多様な処理段階によっても示される。そのような機能ブロックの一部または全部は、特定機能を実行する多様な個数のハードウェア構成及び／またはソフトウェア構成によっても具現される。例えば、本開示の機能ブロックは、１以上のマイクロプロセッサによって具現されるか、あるいは所定機能のための回路構成によっても具現される。また、例えば、本開示の機能ブロックは、多様なプログラミング言語またはスクリプティング言語によっても具現される。該機能ブロックは、１以上のプロセッサで実行されるアルゴリズムによっても具現される。また、本開示は、電子的な環境設定、信号処理、及び／またはデータ処理などのために、従来技術を採用することができる。
また、図面に図示された構成要素間の連結線または連結部材は、機能的な連結及び／または物理的、あるいは回路的連結を例示的に示したものであるのみである。実際の装置においては、代替可能であったり、追加されたりする多様な機能的な連結、物理的な連結または回路連結により、構成要素間の連結が示されうる。
一般的に、無線センサネットワーク技術は、認識距離により、大きく見て、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ：wireless local area network）技術と、無線私設網（ＷＰＡＮ：wireles spersonal area network）技術に区分される。このとき、無線ＬＡＮは、ＩＥＥＥ ８０２．１１に基づく技術であり、半径１００ｍ前後で、基幹網（backbone network）に接続しうる技術である。そして、該無線私設網は、ＩＥＥＥ ８０２．１５に基づく技術であり、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標）、ジグビー（Zigbee（登録商標））、超広帯域通信（ＵＷＢ：ultra wide band）などがある。そのような無線ネットワーク技術が具現される無線ネットワークは、多数個の通信電子装置によってもなる。このとき、多数個の通信電子装置は、単一チャネルを利用し、アクティブ区間（active period）で通信を行う。すなわち、該通信電子装置は、アクティブ区間において、パケットを収集することができ、収集されたパケットを伝送することができる。
超広帯域通信（ＵＷＢ）は、基底帯域状態において、数ＧＨｚ以上の広い周波数帯域、低いスペクトル密度、及び短いパルス幅（１～４ｎｓｅｃ）を利用する短距離高速無線通信技術を意味しうる。該超広帯域通信（ＵＷＢ）は、超広帯域通信（ＵＷＢ）通信が適用される帯域自体をも意味しうる。以下においては、電子デバイス間のレンジング方法について、超広帯域通信（ＵＷＢ）通信方式に基づいて説明するが、それは、１つの例示に過ぎず、実際においては、多様な無線通信技術が利用されうる。
本開示の実施形態による電子デバイスは、コンピュータ装置で具現される固定型端末や移動型端末を含むものでもあり、無線または有線の通信方式を利用し、他のデバイス及び／またはサーバと通信することができる。例えば、該電子デバイスは、スマートフォン（smart phone）、移動端末機、ノート型パソコン（laptop computer）、デジタル放送用端末機、ＰＤＡ（personal digital assistant）、ＰＭＰ（portable multimedia player）、ナビゲーション、スレートＰＣ（slate personal computer）、タブレットＰＣ（tablet ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、デジタルＴＶ、冷蔵庫、人工知能スピーカ、ウェアラブルデバイス、プロジェクタ、スマートキー、スマートカー、プリンタなどを含むものでもあるが、そのような例に制限されるものではない。
Ｄ２Ｄ（device-to-device）通信とは、基地局のようなインフラを経ずに、地理的に近接した電子デバイスが、直接通信する方式を言う。本開示の多様な実施形態は、該Ｄ２Ｄ通信に基づく媒体アクセス制御（ＭＡＣ：medium access control）に係わるものであり、該媒体アクセス制御のためには、電子デバイス間の距離が測定される必要がある。このとき、該電子デバイス間の距離を測定するために、超広帯域通信（ＵＷＢ）レンジング（ranging）技術が使用されうる。
本開示の多様な実施形態による超広帯域通信（ＵＷＢ）レンジング方法は、多様な位置基盤サービス（location-based service）にも利用される。該位置基盤サービスは、移動客体に対する位置に基づいて提供されるサービスを意味する。例えば、工場内または会社内において、人力または物品の位置を追跡するシステム、室内ナビゲーションシステム、スマートゲート、スマートペイ、またはスポーツ選手の動き分析などに超広帯域通信（ＵＷＢ）レンジング技術が利用されうる。本開示の一実施形態による位置確認システムは、レンジングシステムを含むものでもある。該位置基盤サービスを提供するデバイスのユーザは、自分らがどこにいるか、どこの関心地点（ＰＯＩ：points of interest）に近接しているか、あるいは目的地にいかように達することができるかということを知ることになる。
電子デバイスの位置を求めるための超広帯域通信（ＵＷＢ）レンジング技術は、事前に位置を知っている複数のアンカーデバイスと電子デバイスとのメッセージ交換に係わりうる。該複数のアンカーデバイスの位置は、帯域外無線通信（out of band wireless communications）を介して電子デバイスに伝達されるか、あるいは電子デバイス内に事前に保存されうる。例えば、レンジングシステムは、ＴｏＡ（time of arrival）方式または到着時間差（ＴＤｏＡ）方式を利用することができる。
図１は、電子デバイス位置確認システム（positioning system）が、電子デバイスの位置情報を獲得するために、ＴｏＡを利用する方法について説明するための図面である。
該ＴｏＡ方式は、簡単であって一般的なレンジング技術である。該ＴｏＡ方式は、電子デバイス１０１（例えば、位置を確認する対象になるターゲットデバイス）または参照ポイント（例えば、アンカーデバイス）から信号が伝送された時点、当該信号が到着する時点、及び当該信号が伝送される速度に基づきうる。一般的には、信号が伝送される速度は、光の速度でもある。
図１に図示されたシステムは、電子デバイス１０１が伝送した信号が、特定アンカーデバイスに到着する時間、または特定アンカーデバイスが伝送した信号が、電子デバイス１０１に到着する時間を利用し、電子デバイス１０１と特定アンカーデバイスとの距離を獲得することができる。位置確認システムは、電子デバイス１０１と、複数のアンカーデバイスとの距離に基づき、電子デバイス１０１の位置を確認することができる。
図１を参照すれば、位置確認システムは、電子デバイス１０１とアンカーデバイス１０３との距離を半径にする球面（spherical surface）１１３、電子デバイス１０１とアンカーデバイス１０２との距離を半径にする球面１１２、及び電子デバイス１０１とアンカーデバイス１０５との距離を半径にする球面１１５の交点を電子デバイス１０１の位置に決定することができる。
以下において、ＴｏＡは、デバイス間において信号が到着するのに必要となる時間を称することもでき、デバイス間において信号が到着するのに必要となる時間に基づき、デバイス間の距離を測定するレンジング方式を称することもできる。
図２は、電子デバイス位置確認システムが、電子デバイスの位置情報を獲得するために、到着時間差（ＴＤｏＡ）を利用する方法について説明するための図面である。
ＴｏＡと同様に、到着時間差（ＴＤｏＡ）も、一般的なレンジング技術である。ただし、該到着時間差（ＴＤｏＡ）は、該ＴｏＡに比べ、さらに多目的（versatile）にも利用される。到着時間差（ＴＤｏＡ）方式は、信号が伝送される時点を必要とせず、電子デバイス２０１または特定アンカーデバイスに信号が受信された時点、及び該信号が伝送される速度に基づきうる。一般的には、該信号が伝送される速度は、光の速度でもある。
図２に図示されたシステムは、電子デバイス２０１が伝送した信号が、特定アンカーデバイスに到着する時間、または該特定アンカーデバイスが伝送した信号が電子デバイス２０１に到着する時間に基づき、電子デバイス１０１と、特定アンカーデバイスとの間の到着時間と、電子デバイス１０１と、他の特定アンカーデバイスとの間の到着時間との差を獲得することができる。位置確認システムは、電子デバイス２０１と、複数のアンカーデバイスとの間の到着時間差（ＴＤｏＡ）に基づき、電子デバイス２０１と、複数のアンカーデバイスとの距離差を獲得することができる。該位置確認システムは、電子デバイス２０１と、複数のアンカーデバイスとの距離差に基づき、電子デバイス２０１の位置を確認することができる。
図２を参照すれば、位置確認システムは、アンカーデバイス２０２とアンカーデバイス２０３との位置を焦点にする双曲面２１２，２１３、アンカーデバイス２０２とアンカーデバイス２０４との位置を焦点にする双曲面２１４，２１６、及びアンカーデバイス２０２とアンカーデバイス２０５との位置を焦点にする双曲面２１５，２１７の交点を、電子デバイス２０１の位置に決定することができる。
以下において、到着時間差（ＴＤｏＡ）は、デバイス間において、信号が到着するのに必要となる時間差を称することもでき、デバイス間において信号が到着するのに必要となる時間差に基づき、デバイス間の距離を測定するレンジング方式を称することもできる。
一方、位置確認システムは、ダウンリンク（downlink）方式またはアップリンク（uplink）方式を利用することができる。
図３は、電子デバイス位置確認システムにおいて、電子デバイスの位置情報を獲得する方法について説明するための図面である。
図３に図示されているように、ダウンリンク方式を利用する位置確認システムは、アンカーデバイス３０２，３０３，３０４，３０５から電子デバイス３０１に伝送された信号に基づき、電子デバイス３０１の位置を確認することができる。電子デバイス３０１が、直接自体の位置を計算することができる。
ダウンリンク方式を利用する位置確認システムは、位置確認を行うターゲットデバイスの個数に制限がない拡張性（scalability）を有し、該ターゲットデバイスが自体の位置を直接計算するので、私生活保護に有利であり、インバンドクロック同期化（in-band clock synchronization）が可能であるという長所がある。該ダウンリンク方式を利用する位置確認システムは、例えば、室内ナビゲーションシステムにも利用される。
なお、図３に図示されているように、アップリンク方式を利用する位置確認システムは、電子デバイス３１０からアンカーデバイス３０６，３０７，３０８，３０９に伝送された信号に基づき、電子デバイス３１０の位置を確認することができる。インフラストラクチャ（infrastructure）（例えば、アンカーデバイス３０６，３０７，３０８，３０９）が電子デバイス３１０の位置を計算することができる。
アップリンク方式を利用する位置確認システムは、位置確認を行うターゲットデバイスが、信号受信のために待機している必要がないので、低電力消費という長所がある。該アップリンク方式を利用する位置確認システムは、例えば、資産（asset）／患者（patient）の位置追跡、流動人口分析（foot traffic analytics）、及びショッピング行動分析（shopping behavior analytics）にも利用される。
本開示の多様な実施形態による電子デバイスは、アンカーデバイス間のメッセージをオーバーヒアリングすることにより、自体の位置を確認することができる。このとき、本開示の多様な実施形態による電子デバイスは、ダウンリンク到着時間差（ＴＤｏＡ）方式を利用し、位置確認を行うことができる。
各アンカーデバイス（すなわち、開始子（イニシエータ（initiator））またはレスポンダ（responder））のメッセージ伝送タイミング及びその役割は、レンジング動作に先立っても設定される。アンカーデバイスは、２種類の役割を遂行することができる。１つの役割は、開始子の役割であり、他の１つの役割は、レスポンダの役割でもある。該開始子役割を有するアンカーデバイスが、到着時間差（ＴＤｏＡ）レンジングラウンドを開始し、レスポンダ役割を有するアンカーデバイスが、それに応答することができる。到着時間差（ＴＤｏＡ）レンジングラウンドは、到着時間差（ＴＤｏＡ）メッセージ交換の１サイクルが完了するレンジングラウンドでもある。電子デバイスは、開始子アンカーデバイス及びレスポンダアンカーデバイスから、レンジングメッセージを受信し、到着時間差（ＴＤｏＡ）を測定することができる。二次元位置を決定するためには、該電子デバイスは、２以上の到着時間差（ＴＤｏＡ）を測定しなければならない。該到着時間差（ＴＤｏＡ）測定、及びアンカーの与えられた位置に基づき、該電子デバイスは、自体の位置を推定することができる。
一実施形態によるアンカーデバイスは、両面双方向レンジング（ＤＳ－ＴＷＲ：double sided two way ranging）を遂行し、帯域外（有線または無線）通信を介しても構成される。また、一実施形態によるアンカーデバイスは、クロックオフセットを補償するか、あるいは他のアンカーデバイスに係わるクロックドリフトを推定することができる。例えば、基本セルは、１つの開始子アンカーデバイスと、３以上のレスポンダアンカーデバイスとによって構成され、全体システムには、いくつかのセルがあり得る。
開始子アンカーデバイスは、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ：ranging initiation message）をレスポンダアンカーデバイスに伝送（例えば、ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャスト）し、到着時間差（ＴＤｏＡ）ラウンドを制御することができる。該開始子アンカーデバイスは、自体が属したセルに含まれるレスポンダアンカーデバイスのリストを有している。該レスポンダアンカーデバイスから、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭｓ：ranging response messages）を受信した後、該開始子アンカーデバイスは、該レスポンダアンカーデバイスに、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ：ranging final message）を伝送することができる。
レスポンダアンカーデバイスは、到着時間差（ＴＤｏＡ）ラウンドの間、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を介し、開始子アンカーデバイスが構成した通り作動しうる。該レスポンダアンカーデバイスは、割り当てられたレンジングスロットにおいて、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送することにより、該開始子アンカーデバイスからのレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）に応答することができる。該開始子アンカーデバイスから、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を受信した後、該レスポンダアンカーデバイスは、該レスポンダアンカーデバイスのクロックを、該開始子デバイスのクロックに合うように補正することができる。
一実施形態による電子デバイスは、開始子アンカーデバイス及びレスポンダアンカーデバイスから、レンジングメッセージ（例えば、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）及びレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ））を受信し、該レンジングメッセージの受信時間を測定することができる。また、該電子デバイスは、帯域内通信または帯域外通信を介し、配されたアンカーデバイスの位置を把握することができる。該電子デバイスは、到着時間差（ＴＤｏＡ）測定及びアンカー位置を利用し、該電子デバイスの位置を計算することができる。
一実施形態による電子デバイスは、アンカーデバイスから、レンジングメッセージを受信することができる。該電子デバイスは、到着時間差（ＴＤｏＡ）ラウンド内において、該レンジングメッセージの受信タイミング間の時間を測定することができる。該電子デバイスは、該レンジングメッセージの全体セット（すなわち、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）及びレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ））を受信する場合、自体が直接測定した値、及び受信されたメッセージから獲得された測定データに基づき、自体の位置を計算することができる。
電子デバイスの位置確認のために利用されるアンカーデバイスのうち１つのアンカーデバイスが、開始子になり、残り全てのアンカーデバイスが、レスポンダになりうる。特定到着時間差（ＴＤｏＡ）ラウンドにおいて、開始子役割を遂行していたアンカーは、他の到着時間差（ＴＤｏＡ）ラウンドにおいて、レスポンダ役割を遂行することができる。以下においては、説明の便宜のために、電子デバイスが２つのアンカーデバイス間の信号交換を観察する場合を例として挙げて説明する。しかしながら、本開示は、以下の説明に制限されるものではなく、該電子デバイスが、自体の二次元位置または三次元位置を確認するためには、少なくとも４つ、または少なくとも５つのアンカーデバイス間の信号交換が必要にもなる。
図４は、一実施形態による電子デバイスの動作方法のフローチャートを図示する。
一実施形態による電子デバイスは、周囲の複数のアンカーデバイスとの信号交換を観察することにより、自体の位置情報を獲得することができる。以下の説明において、第１アンカーデバイスは、開始子アンカーデバイスであり、第２アンカーデバイス及び第３アンカーデバイスは、レスポンダアンカーデバイスでもある。
段階Ｓ４１０において、一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスから伝送される開始メッセージを受信することができる。一実施形態による第１アンカーデバイスは、開始メッセージを、ユニキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストすることにより、電子デバイスに伝送することができる。
一例として、電子デバイスが含まれるレンジングシステムは、帯域内（in-band）スケジューリングを介し、レンジングを行うことができる。帯域内スケジューリングを利用する場合、該レンジングシステムは、バックエンドコントローラを含まないのである。このとき、開始メッセージは、第２アンカーデバイスが、応答メッセージを伝送するために利用されるスロットインデックスを、スケジューリング情報として含むものでもある。該開始メッセージは、第２アンカーデバイスを含む少なくとも１つのアンカーデバイスのアドレス、及び該アドレスによって識別される少なくとも１つのアンカーデバイスに割り当てられるスロットインデックス情報をさらに含むものでもある。
他の例として、一実施形態による電子デバイスが含まれるレンジングシステムは、外部スケジューリング情報を活用し、レンジングを行うことができる。この場合、該レンジングシステムは、スケジューリング情報を提供するバックエンドコントローラを含むものでもある。開始メッセージ、応答メッセージ及び終了メッセージは、バックエンドコントローラにより、スケジューリングされうる。従って、該開始メッセージに、アンカーデバイスのアドレス、及び該アドレスによって識別されるアンカーデバイスに割り当てられるスロットインデックス情報が含まれないのである。
段階Ｓ４２０において、一実施形態による電子デバイスは、第２アンカーデバイスから、該第２アンカーデバイスの第１応答時間に係わる情報を受信することができる。該第１応答時間に係わる情報は、該第２アンカーデバイスが開始メッセージを受信した時点から、応答メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含むものでもある。
一実施形態による第２アンカーデバイスは、開始メッセージを受信し、該開始メッセージに応答し、応答メッセージを伝送することができる。該第２アンカーデバイスは、該応答メッセージをユニキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストすることにより、電子デバイスに伝送することができる。
一実施形態による電子デバイスは、開始メッセージに応答し、第２アンカーデバイスから伝送される応答メッセージを受信することができる。
一例として、電子デバイスは、第２アンカーデバイスの第１応答時間に係わる情報を含む応答メッセージを受信することができる。他の例として、該応答メッセージには、ＳＴＳ（scrambled timestamp sequence）が含まれ、該第１応答時間に係わる情報は、含まれないのである。その場合、該第１応答時間に係わる情報は、該応答メッセージとは別途のメッセージに含まれても伝送される。
段階Ｓ４３０において、一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスから、第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間に係わる情報を受信することができる。該第２応答時間に係わる情報は、第１アンカーデバイスが、応答メッセージを受信した時点から、終了メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含むものでもある。
一実施形態による第１アンカーデバイスは、応答メッセージを受信し、終了メッセージを伝送することができる。該第１アンカーデバイスは、終了メッセージをユニキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストすることにより、電子デバイスに伝送することができる。
一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスから伝送される終了メッセージを受信することができる。
一例として、電子デバイスは、第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間を含み、第１アンカーデバイスから伝送される終了メッセージを受信することができる。他の例として、該終了メッセージには、ＳＴＳが含まれ、第２応答時間に係わる情報は、含まれないのである。その場合、該第２応答時間に係わる情報は、終了メッセージとは別途のメッセージに含まれても伝送される。
また、一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報をさらに受信することができる。
一例として、電子デバイスは、第２アンカーデバイスに対する第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報を含む終了メッセージを受信することができる。しかしながら、本開示は、それに制限されるものではなく、該第２アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報は、終了メッセージとは別途のメッセージに含まれても伝送される。該第２アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの往復時間は、該第１アンカーデバイスが、開始メッセージを伝送した時点から、第２アンカーデバイスから応答メッセージを受信する時点までの時間を意味しうる。
他の例として、電子デバイスは、第３アンカーデバイスに対する第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報を含む終了メッセージを受信し、該第３アンカーデバイスに係わる往復時間から、第２アンカーデバイスに係わる第１アンカーデバイスの往復時間を計算することができる。しかしながら、本開示は、それに制限されるものではなく、第３アンカーデバイスに係わる往復時間に係わる情報は、終了メッセージとは別途のメッセージに含まれても伝送される。
第３アンカーデバイスは、第１アンカーデバイスによって伝送された開始メッセージを受信する複数のアンカーデバイスのうち、開始メッセージに対して一番先に応答メッセージを伝送したアンカーデバイスでもある。該第３アンカーデバイスに係わる往復時間は、第１アンカーデバイスが開始メッセージを伝送した時点から、第３アンカーデバイスから応答メッセージを受信する時点までの時間を意味しうる。
一実施形態による電子デバイスは、第３アンカーデバイスに係わる往復時間、第３アンカーデバイスに係わる応答時間、及び他のアンカーデバイスに係わる応答時間を利用し、他のアンカーデバイスに係わる往復時間を計算することができる。例えば、該電子デバイスは、該第３アンカーデバイスに係わる往復時間と、該第３アンカーデバイスに係わる応答時間との和から、第２アンカーデバイスに係わる応答時間を減算することにより、該第２アンカーデバイスに係わる往復時間を計算することができる。
段階Ｓ４４０において、一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスと電子デバイスとの第１距離と、第２アンカーデバイスと電子デバイスとの第２距離との差に係わる情報を獲得することができる。該電子デバイスは、該第１距離と該第２距離との差に基づき、該電子デバイスの位置情報を獲得することができる。一実施形態による電子デバイスは、開始メッセージ、応答メッセージ及び終了メッセージのうち少なくとも一つを受信した時点に係わる情報、第１応答時間に係わる情報、並びに第２応答時間に係わる情報に基づき、該第１距離と該第２距離との差に係わる情報を獲得することができる。
一実施形態による電子デバイスは、第１距離と第２距離との差に係わる情報を獲得するために、第１アンカーデバイスから電子デバイスへのメッセージ到着時間と、第２アンカーデバイスから電子デバイスへのメッセージ到着時間との到着時間差（ＴＤｏＡ）を計算することができる。
到着時間差（ＴＤｏＡ）は、第２アンカーデバイスの第１応答時間、第１アンカーデバイスの往復時間、電子デバイスの開始メッセージ受信時点から、応答メッセージ受信時点までの時間差、第１アンカーデバイスの第２応答時間、電子デバイスの応答メッセージ受信時点から、前記終了メッセージ受信時点までの時間差に基づいても計算される。
一実施形態による電子デバイスは、第１距離と第２距離との差に係わる情報を獲得するために、電子デバイス、第１アンカーデバイス及び第２アンカーデバイスのうち１つのデバイスのクロックに基づく補正を行うことにより、第１距離と第２距離との差を計算することができる。
一実施形態による電子デバイスは、開始メッセージ伝送間隔に基づき、開始子アンカーデバイスのクロックに合うように、測定値に対する補正を行うことができる。一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスが、該開始メッセージを伝送する間隔と、第２アンカーデバイスが開始メッセージを受信する間隔との比率に基づく補正を行うことにより、第１距離と第２距離との差に係わる情報を計算することができる。該第１アンカーデバイスが開始メッセージを伝送する間隔は、該第１アンカーデバイスのクロックを利用して測定され、該第２アンカーデバイスが第１アンカーデバイスから開始メッセージを受信する間隔は、該第２アンカーデバイスのクロックを利用しても測定される。
また、一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイス及び第２アンカーデバイスのうち少なくとも１つの位置情報を受信し、受信されたアンカーデバイスの位置情報に基づき、第１距離と第２距離との差に係わる情報を獲得することができる。例えば、該第１アンカーデバイスから伝送される開始メッセージ及び終了メッセージのうち少なくとも一つは、該第１アンカーデバイスの位置情報を含むものでもある。該第２アンカーデバイスから伝送される応答メッセージは、該第２アンカーデバイスの位置情報を含むものでもある。
図５Ａは、一実施形態による電子デバイス位置確認システムの構成一部を図示する。
一実施形態による電子デバイス位置確認システムは、アンカーデバイスＡ ５０２、アンカーデバイスＢ ５０３及び電子デバイス（または、モバイルデバイスＭ）５０１を含むものでもある。図５Ａにおいて、「ｌ」は、アンカーデバイスＡ ５０２とアンカーデバイスＢ ５０３との距離を示し、「ａ」は、アンカーデバイスＡ ５０２と電子デバイス５０１との距離を示し、「ｂ」は、アンカーデバイスＢ ５０３と電子デバイス５０１との距離を示すことができる。
一実施形態による電子デバイス５０１は、アンカーデバイスＡ ５０２から伝送された信号が、電子デバイス５０１に到着する時間と、アンカーデバイスＢ ５０３から伝送された信号が、電子デバイス５０１に到着する時間との差に基づき、アンカーデバイスＡ ５０２から電子デバイス５０１までの距離と、アンカーデバイスＢ ５０３から電子デバイス５０１までの距離との差を計算することができる。
図５Ａないし図５Ｃにおいては、説明の便宜のために、電子デバイス５０１が２つのアンカーデバイス５０２，５０３間の到着時間差（ＴＤｏＡ）を計算する場合を例として挙げて図示したが、本開示の実施形態は、図５Ａないし図５Ｃに制限されるものではない。電子デバイス５０１は、３以上のアンカーデバイス間の信号交換を観察して測定された到着時間差（ＴＤｏＡ）に基づき、電子デバイス５０１の位置を確認することができる。一実施形態による電子デバイス５０１が、自体の三次元位置を確認するためには、少なくとも４または５のアンカーデバイス間の到着時間差（ＴＤｏＡ）が必要にもなる。
図５Ｂは、一実施形態による電子デバイスが、アンカーデバイスに対する電子デバイスの位置情報を獲得するために利用される情報について説明するための図面である。
図５Ｂにおいて、アンカーデバイスＡ ５０２が、開始子アンカーデバイス及びマスターアンカーデバイスとして動作すると仮定する。本開示の一実施形態によれば、該マスターアンカーデバイスは、電子デバイス位置確認システムに含まれる複数のスレーブアンカーデバイスと、該電子デバイス（または、ターゲットデバイス）とのレンジングを制御するデバイスでもある。該マスターアンカーデバイスは、開始子役割及びレスポンダ役割をいずれも遂行することができるアンカーデバイスでもある。該スレーブアンカーデバイスは、レスポンダ役割のみを遂行するアンカーデバイスでもある。
まず、アンカーデバイスＡ ５０２は、スケジューリング情報に基づき、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を伝送することにより、レンジングを開始することができる。
図５Ｂを参照すれば、アンカーデバイスＡ ５０２からレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）が伝送される時点を０とするとき、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）が電子デバイス５０１に到着する時点は、ａ／ｃでもある。ａ／ｃにおいて、「ａ」は、アンカーデバイスＡ ５０２と電子デバイス５０１との距離であり、「ｃ」は、信号が伝送される速度でもある。また、該レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）が、アンカーデバイスＢ ５０３に到着する時点は、ｌ／ｃでもある。ｌ／ｃにおいて、「ｌ」は、アンカーデバイスＡ ５０２とアンカーデバイスＢ ５０３との距離であり、「ｃ」は、信号が伝送される速度でもある。
一実施形態によれば、アンカーデバイスは、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）内のスケジューリング情報を参照することにより、該レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送しなければならないか否かということ、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送するために利用されるスロット、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）がいつ伝送されるかということを知ることができる。
レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信したアンカーデバイスＢ ５０３は、スケジューリング情報に基づき、割り当てられたスロットにおいて、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送することができる。図５Ｂを参照すれば、βは、アンカーデバイスＢ ５０３が該レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信し、該レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）に対する応答であるレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送するまでに必要となった応答時間を示す。該レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）は、応答時間βに係わる情報を含んでも伝送される。
アンカーデバイスＢ ５０３において、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）が伝送される時点をｌ／ｃ＋βとするとき、該レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）が電子デバイス５０１に到着する時点は、ｌ／ｃ＋β＋ｂ／ｃでもある。ｂ／ｃにおいて、「ｂ」は、アンカーデバイスＢ ５０３と電子デバイス５０１との距離であり、「ｃ」は、信号が伝送される速度でもある。また、該レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）がアンカーデバイスＡ ５０２に到着する時点は、ｌ／ｃ＋β＋ｌ／ｃ＝２ｌ／ｃ＋βでもある。
レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信したアンカーデバイスＡ ５０２は、該レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を伝送することにより、レンジングを終了することができる。図５Ｂを参照すれば、γは、アンカーデバイスＡ ５０２がレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信し、該レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を伝送するまでに必要となった応答時間を示す。該レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）は、応答時間γに係わる情報、及び往復時間τに係わる情報を含んでも伝送される。
アンカーデバイスＡ ５０２において、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）が伝送される時点を２ｌ／ｃ＋β＋γとするとき、該レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）が電子デバイス５０１に到着する時点は、２ｌ／ｃ＋β＋γ＋ａ／ｃでもある。また、該レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）がアンカーデバイスＢ ５０３に到着する時点は、２ｌ／ｃ＋β＋γ＋ｌ／ｃ＝３ｌ／ｃ＋βでもある。
図５Ｂに図示されているように、電子デバイス５０１は、伝送されるレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）及びレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）をオーバーヒア（overhear）し、到着時間差（ＴＤｏＡ）カーブを獲得（find out）することができる。電子デバイス５０１は、図５Ｃに図示された計算過程を、３以上のアンカーデバイスから受信される信号に対し、反復して行うことにより、到着時間差（ＴＤｏＡ）結果を獲得することができる。電子デバイス５０１は、該到着時間差（ＴＤｏＡ）結果に基づき、アンカーデバイスに係わる相対的な位置を獲得することができる。
電子デバイス５０１にインストールされたアプリケーションは、到着時間差（ＴＤｏＡ）結果から、電子デバイス５０１の位置を獲得することができる。電子デバイス５０１にインストールされたアプリケーションは、メッセージに含まれるＭＡＣアドレス情報により、メッセージと係わる各アンカーデバイスを識別することができる。
図５Ｃは、一実施形態による電子デバイスが、アンカーデバイスに対する電子デバイスの位置情報を獲得するために利用する具体的な計算過程について説明するための図面である。
図５Ｂにおいて、電子デバイス５０１が、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信した時点から、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信するまでに必要となった時間は、αと測定され、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信した時点から、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を受信するまでに必要となった時間は、δと測定されうる。
このとき、電子デバイス５０１またはアンカーデバイス５０２，５０３それぞれのクロックは、常時正確に同一速度で動作するものではなく、それにより、クロックドリフトが生じうる。例えば、クロックを発生させるオシレータが、温度や圧力などの変化により、微細に影響を受けることにより、クロックドリフトが生じうる。
従って、正確なレンジングのために、電子デバイス５０１または各アンカーデバイス５０２，５０３は、デバイス間のクロック速度差ほどクロック速度を変更することにより、クロックドリフトを補正することができる。例えば、電圧制御（voltage control）方式を利用し、該クロックドリフトを補正することができる。
また、デバイス間のクロック差により、時間測定値に差が生じうるので、正確なレンジングのために、デバイス間のクロックドリフトによる誤差を補正する過程が必要にもなる。電子デバイス５０１または各アンカーデバイス５０２，５０３は、デバイス間のクロック速度差を感知し、感知されたクロック速度差に基づき、測定値を補正することにより、クロックドリフトによる誤差を補正することができる。
αとδは、電子デバイス５０１のクロックで測定された値であるとするとき、図５Ｃのα’とδ’は、電子デバイス５０１のクロックで測定された値を、アンカーデバイスＡ ５０２のクロックで同期化されるように補正した値でもある。
電子デバイス５０１のクロックと、アンカーデバイスＡ ５０２のクロックとのドリフトによる誤差は、アンカーデバイスＡ ５０２が、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を伝送した時点から、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を伝送した時点までの時間であるτ＋γと、電子デバイス５０１が、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信した時点から、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を受信した時点までの時間であるα＋δとの比率（（τ＋γ）／（α＋δ））を利用しても補正される。
α’は、以下の数式１によって計算されうる：
δ’は、以下の数式２によって計算されうる。
従って、α’－δ’は、図５Ｃに図示されているようにも計算される。
図５Ｃには、以下の数式３に基づき、アンカーデバイス５０２，５０３の電子デバイス５０１からの距離差ｂ－ａを導き出す具体的な計算過程がさらに図示されている。
数式３は、電子デバイス５０１で測定された時間値に基づいて記述される。
図５Ｃには、電子デバイス５０１とアンカーデバイスＡ ５０２とのクロックドリフトによる誤差のみを補正する場合を例として挙げて説明しているが、アンカーデバイスＡ ５０２のクロックと、アンカーデバイスＢ ５０３のクロックとの間にも、クロックドリフトによる誤差が存在しうる。一実施形態によれば、アンカーデバイスＡ ５０２のクロックと、アンカーデバイスＢ ５０３のクロックとのドリフトによる誤差は、無線／有線通信を介して補正されうる。例えば、アンカーデバイス間のクロック差につき、０．１ｐｐｍ（parts per million）以内において、測定値が補償されうる。アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差補正と係わっては、追って、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２を参照して具体的に説明する。
図６は、一実施形態による、アンカーデバイスが伝送するメッセージの構造を図示する。
デバイス間において送受信されるメッセージ６０５は、図６に図示されているように、ＬＳＢ（least significant bit）に対する固有静的ＳＴＳ（unique static ＳＴＳ（scrambled timestamp sequence））を含むＳＰ１メッセージでもある。
図７Ａは、一実施形態による、開始子アンカーデバイスが伝送する開始メッセージの形式を図示する。
図７Ａに図示されているように、開始子アンカーデバイスによって伝送される第１メッセージ（すなわち、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ））のペイロードＩＥは、６＋３＊Ｎ bytesでもっても構成される。
レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）は、コンテンツフィールドのサイズを示すLengthフィールド、Vendor Specific Nested ＩＥであることを示すGroup ＩＤフィールド、ペイロードＩＥであることを示すTypeフィールド、及びコンテンツフィールドを含むものでもある。本開示の一実施形態によるレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）のコンテンツフィールドは、Ranging device management list lengthフィールド及びRanging device management listフィールドを含むものでもある。該Ranging device management list lengthフィールドは、４bitsで構成され、該Ranging device management listフィールド内要素の個数（Ｎ）を示しうる。該Ranging device management listフィールドが、Ｎ個のRanging device management list elementを含む場合、該Ranging device management listフィールドは、２４＊Ｎ bitsでもっても構成される。該Ranging device management listフィールドは、レンジングに参与する各アンカーデバイス別に、Ranging device management elementを含むものでもある。
本開示の一実施形態によるレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）のコンテンツフィールドは、図７Ａに図示された例に制限されるものではなく、Message controlフィールド及びRound indexフィールドのうち少なくとも一つをさらに含むものでもある。
Message controlフィールドは、メッセージの構成を示しうる。該Message controlフィールドは、該Ranging device management listフィールド内要素の個数、メッセージ内にブロックインデックスフィールドが存在（present）するか否かということ、ラウンドインデックスフィールドが存在するか否かということ、及びスロットインデックスが存在するか否かということに係わる情報を含むものでもある。
Round indexフィールドは、現在到着時間差（ＴＤｏＡ）ラウンドのインデックスを示しうる。レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信した近傍の（nearby）マスターアンカーデバイスは、該Round indexフィールドを利用し、自体のレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）伝送タイミングを計算することができる。該レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信した電子デバイスは、該Round indexフィールドを利用し、自体の電力節約モード（power saving mode）の開始タイミング及び終了（exit）タイミングを計算することができる。
図７Ｂは、一実施形態による、開始メッセージに含まれるデバイス管理リスト要素（Ranging device management list element）の形式を図示する。
図７Ｂに図示されているように、Ranging device management listフィールドに含まれる１つのRanging device management list elementは、Ranging slot indexフィールド及びAddressフィールドを含み、２４bitsでもっても構成される。
Ranging slot indexフィールドは、Addressフィールドによって識別されるレスポンダアンカーデバイスが、応答メッセージを伝送するために利用するように割り当てられるスロットのインデックスを示す。該Addressフィールドは、各レスポンダアンカーデバイスを識別するためのアドレスを示す。該Addressフィールドには、各レスポンダアンカーデバイスのＭＡＣアドレス情報が含まれるものでもある。
図８は、一実施形態による、レスポンダアンカーデバイスが伝送する応答メッセージ８１０の形式を図示する。
図８に図示されているように、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）に応答し、レスポンダアンカーデバイスによって伝送される第２メッセージ（すなわち、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ））８１０のペイロードＩＥは、１０bytesでもっても構成される。
レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）８１０は、コンテンツフィールドのサイズを示すLengthフィールド、Vendor Specific Nested ＩＥであることを示すGroup ＩＤフィールド、ペイロードＩＥであることを示すTypeフィールド、及びコンテンツフィールドを含むものでもある。本開示の一実施形態によるレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）のコンテンツフィールドは、Reply timeフィールドを含むものでもある。該Reply timeフィールドは、３２bitsで構成され、レスポンダアンカーデバイスの応答時間を示しうる。該レスポンダアンカーデバイスの応答時間とは、該レスポンダアンカーデバイスが、開始子アンカーデバイスからレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信する時点から、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送する時点までの時間を意味しうる。
本開示の一実施形態によるレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）のコンテンツフィールドは、図８に図示された例に制限されるものではなく、Message controlフィールドをさらに含むものでもある。
Message controlフィールドは、メッセージの構成を示しうる。該Message controlフィールドは、ホッピングモードが利用されるか否かということ、メッセージ内に、ラウンドインデックスフィールドが存在するか否かということ、Round-trip time listの長さ、及びメッセージ内にReply timeフィールドが存在するか否かということに係わる情報を含むものでもある。
図９Ａは、一実施形態による、開始子アンカーデバイスが伝送する終了メッセージ９１０の形式を図示する。
図９Ａに図示されているように、開始子アンカーデバイスによって伝送される第３メッセージ（すなわち、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ））９１０のペイロードＩＥは、１０＋６＊Ｎ bytesでもっても構成される。
レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）は、コンテンツフィールドのサイズを示すLengthフィールド、Vendor Specific Nested ＩＥであることを示すGroup ＩＤフィールド、ペイロードＩＥであることを示すTypeフィールド、及びコンテンツフィールドを含むものでもある。本開示の一実施形態によるレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）のコンテンツフィールドは、First round－trip timeフィールド及びReply time listフィールドを含むものでもある。
First round－trip timeフィールドは、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送した複数のレスポンダアンカーデバイスのうち最初レスポンダアンカーデバイスに係わる往復時間に係わる情報を含むものでもある。最初レスポンダアンカーデバイスに係わる往復時間は、開始子アンカーデバイスが、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を伝送した時点から、最初レスポンダアンカーデバイスからレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信した時点までの時間でもある。該First round－trip timeフィールドは、３２bitsでもっても構成される。
一実施形態によるレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）には、最初レスポンダアンカーデバイスに係わる往復時間だけ含まれ、他のレスポンダアンカーデバイスに係わる往復時間情報は、含まれないのである。他のレスポンダアンカーデバイスに対する開始子アンカーデバイスの往復時間情報は、該開始子アンカーデバイスが、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を伝送した時点から、他のレスポンダアンカーデバイスからレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信した時点までの時間情報でもある。その場合、電子デバイスは、該最初レスポンダアンカーデバイスに対する開始子アンカーデバイスの往復時間、及び他のレスポンダアンカーデバイスに対する開始子アンカーデバイスの応答時間に基づき、他のレスポンダアンカーデバイスに対する開始子アンカーデバイスの往復時間情報を計算することができる。
Reply time listフィールドが、Ｎ個のReply time elementを含む場合、該Reply time listフィールドは、４８＊Ｎ bitsでもっても構成される。該Reply time listフィールドは、レンジングに参与する各レスポンダアンカーデバイス別に、該Reply time elementを含むものでもある。
本開示の一実施形態によるレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）のコンテンツフィールドは、図９Ａに図示された例に制限されるものではなく、Message controlフィールドをさらに含むものでもある。
Message controlフィールドは、メッセージの構成を示しうる。該Message controlフィールドは、ホッピングモードが利用されるか否かということ、メッセージ内にラウンドインデックスフィールドが存在するか否かということ、及びReply time listの長さに係わる情報を含むものでもある。
図９Ｂは、一実施形態による、終了メッセージに含まれる応答時間リスト要素９２０の形式を図示する。
図９Ｂに図示されているように、Reply time listフィールドに含まれる１つのReply time list element ９２０は、Addressフィールド及びReply timeフィールドを含み、３２bitsでもっても構成される。
Addressフィールドは、各レスポンダアンカーデバイスを識別するためのアドレスを示す。該Addressフィールドには、各レスポンダアンカーデバイスのＭＡＣアドレス情報が含まれるものでもある。
Reply timeフィールドは、Addressフィールドによって指示される（indicated）レスポンダアンカーデバイスに対する開始子アンカーデバイスの応答時間情報を含むものでもある。該レスポンダアンカーデバイスに対する開始子アンカーデバイスの応答時間は、該開始子アンカーデバイスが、当該レスポンダアンカーデバイスからレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信した時点から、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を伝送する時点までの時間でもある。
なお、前述の図７Ａ及び図７Ｂは、バックエンドコントローラを含んでいない位置確認システムにおいて、開始子アンカーデバイスが、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）にスケジューリング情報を含んで伝送する場合に係わるものである。しかしながら、本開示は、図７Ａ及び図７Ｂに図示された例に制限されるものではなく、一実施形態による位置確認システムは、スケジューリング情報を管理するバックエンドコントローラを含むものでもある。
図１０は、一実施形態による、バックエンドコントローラを含む位置確認システムの開始子アンカーデバイスが伝送する開始メッセージ１０１０の形式を図示する。
図１０に図示されているように、開始子アンカーデバイスによって伝送される第１メッセージ（すなわち、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ））のペイロードＩＥは、６bytes、すなわち、４８bitsでもっても構成される。
レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）１０１０は、コンテンツフィールドのサイズを示すLengthフィールド、Vendor Specific Nested ＩＥであることを示すGroup ＩＤフィールド、ペイロードＩＥであることを示すTypeフィールド、及びコンテンツフィールドを含むものでもある。図７Ａに図示されたレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）（７１０）と比較し、図１０に図示されたレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）１０１０のコンテンツフィールドは、Ranging device management list lengthフィールド及びRanging device management listフィールドを含まない。バックエンドコントローラがレンジングスケジュールを管理する位置確認システムにおいて、開始子アンカーデバイスは、レスポンダに係わるスケジューリング情報が含まれたレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を伝送することが要求されないのである。
バックエンドコントローラを含む位置確認システムは、下記のように動作しうる。
まず、開始子アンカーデバイスは、バックエンドコントローラによってスケジューリングされるレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を伝送することにより、レンジングを開始することができる。全てのレスポンダアンカーデバイスは、バックエンドコントローラによって通知された情報を参照することにより、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送しなければならないか否かということ、及びレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送するために利用されるスロットを知ることができる。例えば、該レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）は、図１０に図示された形式を有しうる。
レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信したレスポンダアンカーデバイスは、バックエンドコントローラによって通知された情報に基づき、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送することができる。例えば、該レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）は、図８に図示された形式を有しうる。
レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信した開始子アンカーデバイスは、バックエンドコントローラによってスケジューリングされるレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を伝送することにより、レンジングを終了することができる。例えば、該レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）は、図９Ａ及び図９Ｂに図示された形式を有しうる。
電子デバイスは、伝送されるレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）及びレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）をオーバーヒアし、到着時間差（ＴＤｏＡ）カーブを獲得（find out）することができる。３以上のアンカーデバイスから受信される信号につき、電子デバイスは、図５Ｃに図示された計算過程を反復して行うことにより、到着時間差（ＴＤｏＡ）結果を獲得することができる。該電子デバイスは、該到着時間差（ＴＤｏＡ）結果に基づき、アンカーデバイスに係わる相対的な位置を獲得することができる。
電子デバイスにインストールされたアプリケーションは、到着時間差（ＴＤｏＡ）結果から、電子デバイスの位置を獲得することができる。該電子デバイスにインストールされたアプリケーションは、メッセージに含まれるＭＡＣアドレス情報により、メッセージと係わる各アンカーデバイスを識別することができる。
なお、電子デバイス位置確認システムが、外部の共通クロック（external common clock）を含まない場合、クロックドリフトによって生じるアンカーデバイス間の誤差が補正されなければならない。開始子デバイスとレスポンダデバイスとのクロックドリフトによる誤差は、到着時間差（ＴＤｏＡ）結果において、重大なエラーをもたらしうる。到着時間差（ＴＤｏＡ）エラーを最小化させるために、レスポンダデバイスは、クロックドリフトによる誤差を補償しなければならない必要がある。以下においては、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２を参照し、アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差を補正する方法について具体的に説明する。
図１１Ａは、一実施形態による、アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差を補正するために利用される情報について説明する図面である。
以下においては、説明の便宜のために、図５Ａに図示されているように、一実施形態による電子デバイス位置確認システムが、アンカーデバイスＡ、アンカーデバイスＢ及び電子デバイス（または、モバイルデバイスＭ）を含む場合を仮定して説明する。
一実施形態による、レスポンダ役割を遂行するアンカーデバイスＢ １１０２は、開始子役割を遂行するアンカーデバイスＡ １１０１とのクロックドリフトによる誤差を補正するために、変数ρｎを利用することができる。変数ρｎは、ｎ番目レンジングラウンドのＤＳ－ＴＷＲ（double sided-two way ranging）が終われば、アップデートされうる。アンカーデバイスＢ １１０２は、（ｎ＋１）番目レンジングラウンドのＤＳ－ＴＷＲの間、ρｎを利用することができる。
図１１Ａにおいて「ｌ」は、アンカーデバイスＡ １１０１とアンカーデバイスＢ １１０２との距離を示しうる。図１１Ａは、アンカーデバイスＡ １１０１及びアンカーデバイスＢ １１０２が、反復的にＤＳ－ＴＷＲを行いながら、アンカーデバイスＡ １１０１とアンカーデバイスＢ １１０２との距離ｌを推定する動作を図示する。
図１１Ａにおいてτｎは、アンカーデバイスＡ １１０１とアンカーデバイスＢ １１０２とのにおいて遂行されるｎ番目ＤＳ－ＴＷＲにおいて測定される第１往復時間を示しうる。該第１往復時間は、アンカーデバイスＡ １１０１がアンカーデバイスＢ １１０２に、第１メッセージを伝送した時点から、アンカーデバイスＢ １１０２から第２メッセージを受信するまでに必要となった時間でもある。
βｎは、ｎ番目ＤＳ－ＴＷＲにおいて、アンカーデバイスＢ １１０２によって測定されるアンカーデバイスＢ １１０２の第１応答時間を示しうる。該第１応答時間は、アンカーデバイスＢ １１０２が、アンカーデバイスＡ １１０１から第１メッセージを受信した時点から、アンカーデバイスＡ １１０１に第２メッセージを伝送した時点までに必要となった時間でもある。βｎ’は、ｎ番目ＤＳ－ＴＷＲにおいて、アンカーデバイスＡ １１０１によって測定されるアンカーデバイスＢ １１０２の第１応答時間を示しうる。
γｎは、ｎ番目ＤＳ－ＴＷＲにおいて、アンカーデバイスＡ １１０１によって測定されるアンカーデバイスＡ １１０１の第２応答時間を示しうる。該第２応答時間は、アンカーデバイスＡ １１０１が、アンカーデバイスＢ １１０２から第２メッセージを受信した時点から、アンカーデバイスＢ １１０２に第３メッセージを伝送した時点までに必要となった時間でもある。γｎ’は、ｎ番目ＤＳ－ＴＷＲにおいて、アンカーデバイスＢ １１０２によって測定されるアンカーデバイスＡ １１０１の第２応答時間を示しうる。
θｎは、ｎ番目ＤＳ－ＴＷＲにおいて測定される第２往復時間を示しうる。該第２往復時間は、アンカーデバイスＢ １１０２がアンカーデバイスＡ １１０１に、第２メッセージを伝送した時点から、アンカーデバイスＡ １１０１から第３メッセージを受信するまでに必要となった時間でもある。
アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差を補正し、アンカーデバイスＡ １１０１とアンカーデバイスＢ １１０２とのの距離を測定するために、アンカーデバイスＡ １１０１が伝送する第３メッセージに、τｎ、γｎが含まれるものでもある。また、アンカーデバイスＢ １１０２が伝送する第２メッセージに、アンカーデバイスＢ １１０２で測定された第１応答時間βｎが含まれるものでもある。βｎが、アンカーデバイスＢ １１０２のクロックで測定された値であるとするとき、図１１Ａのβｎ’は、アンカーデバイスＡ １１０１のクロックによって測定されたβｎ値でもある。γｎが、アンカーデバイスＡ １１０１のクロックで測定された値であるとするとき、γｎ’は、アンカーデバイスＢ １１０２のクロックで測定されたγｎ値でもある。図１１Ｂに図示されているように、βｎ’＝τｎ－２＊ｌ／ｃとも推定される。γｎ’＝θｎ－２＊ｌ／ｃとも推定される。
図１１Ｂの具体的な計算過程１１０５を参照すれば、アンカーデバイスＡ １１０１のクロックと、アンカーデバイスＢ １１０２のクロックとのドリフト差（drift difference）は、Ｄｎ，１＝βｎ’／βｎと推定され、Ｄｎ，２＝γｎ’／γｎと推定されうる。
電子デバイスは、ＤＳ－ＴＷＲ時ごとに測定されるβを補正するために、クロックドリフトによる誤差Ｄｎ，１を利用することができる。Ｄｎ，１は、ｎ番目ＤＳ－ＴＷＲを介して獲得されたデータを利用して計算されたドリフト差値である。他の一実施形態によれば、Ｄｎ，１及びＤｎ，２は、アンカーデバイスＢ １１０２とアンカーデバイスＡ １１０１とのクロックドリフトによる誤差を示し、アンカーデバイス間の同期化、及びアンカーデバイスと電子デバイスとの同期化にいずれも活用されうる。カルマンフィルタ（Kalman filter）または調和平均（harmonic mean）を介し、同期化正確度を強化することができる。例えば、ドリフト差値の平均値であるρｎ＝２／（１／Ｄｎ，１＋１／Ｄｎ，２）またはρｎ＝Kalman（Ｄｎ，１，Ｄｎ，２）が推定されたドリフト誤差としても利用される。
前述のように、アンカーデバイスＡ １１０１のクロックと、アンカーデバイスＢ １１０２のクロックとのドリフトによる誤差は、アンカーデバイスＡ １１０１がアンカーデバイスＢ １１０２に、第１メッセージを伝送した時点から、アンカーデバイスＢ １１０２から第２メッセージを受信するまでに必要となった時間のτｎを利用しても補正される。また、アンカーデバイスＡ １１０１のクロックと、アンカーデバイスＢ １１０２のクロックとののオフセットは、アンカーデバイスＢ １１０２がアンカーデバイスＡ １１０１に、第２メッセージを伝送した時点から、アンカーデバイスＡ １１０１から第３メッセージを受信するまでに必要となった時間のθｎを利用しても補正される。図１１Ｂに図示されているように、γｎ’は、以下の数式４に基づいても計算される：
従って、図５Ｃに図示された数式において、アンカーデバイス５０２，５０３の電子デバイス５０１からの距離差ｂ－ａを計算するにおいて、アンカーデバイスＡ １１０１のクロックに対するアンカーデバイスＢ １１０２のクロックのドリフトによる誤差が補正された測定値が利用されうる。例えば、ｎ番目ＤＳ－ＴＷＲを介して測定される値を利用してｂ－ａを計算するにおいて、図５Ｃに図示された数式において、 β値の代わりに、補正値であるβｎ＊Ｄｎまたはβｎ＊ρｎ－１街利用されうる。
一例として、電子デバイスは、アンカーデバイスＡ １１０１の第３メッセージ（例えば、終了メッセージ）を介してＤｎを受信した後、βｎ＊Ｄｎを計算することができる。
他の例として、電子デバイスは、アンカーデバイスＢ １１０２の第２メッセージ（例えば、応答メッセージ）を介し、その前に計算されたρｎ－１を受信し、アンカーデバイスＡ １１０１の第３メッセージ（例えば、終了メッセージ）を受信した後、βｎ＊ρｎ－１を計算することができる。
図１２は、一実施形態による、アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差を補正するために利用される情報について説明する図面である。
図１２に図示された実施形態によれば、レスポンダ役割を遂行するアンカーデバイス２ １２０３は、開始子役割を遂行するアンカーデバイス１ １２０２に整列（align）された応答時間測定値βをアップデートすることができる。レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）間隔（ranging initiation message interval）は、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）フレーム間の時間を示し、アンカーデバイスの配置（anchor devices deployment）が行われる間に設定される値でもある。アンカーデバイス１ １２０２とアンカーデバイス２ １２０３は、到着時間差（ＴＤｏＡ）を遂行するために、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）間隔を知っていなければならないので、自体固有のクロックを利用し、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）間隔を測定することができる。
ＴＡ１及びＴＡ２は、アンカーデバイス１ １２０２とアンカーデバイス２ １２０３とのそれぞれによって測定されるレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）間隔でもある。ＴＡ１とＴＡ２との比率は、アンカーデバイス１ １２０２のクロックと、アンカーデバイス２ １２０３のクロックとの差を示しうる。それにより、アンカーデバイス２ １２０３は、アンカーデバイス１ １２０２とアンカーデバイス２ １２０３とのクロックドリフトによる誤差が補正された応答時間β’＝β＊（ＴＡ１／ＴＡ２）を含むレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を伝送することができる。
なお、本開示の一実施形態によるレンジングメッセージ（例えば、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）、レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ））には、電子デバイスの位置確認（localization）のために必要なアンカーデバイスの位置情報が追加されうる。例えば、開始子アンカーデバイスの位置情報は、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）またはレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）に含まれ、レスポンダアンカーデバイスの位置情報は、レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）に含まれるものでもある。
図１３は、一実施形態による、開始子アンカーデバイスが伝送する開始メッセージ１３１０の形式を図示する。
図１３に図示されているように、開始子アンカーデバイスによって伝送されるレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）のペイロードＩＥは、６＋３＊Ｎ bytes、すなわち、４８＋２４＊Ｎ bitsでもっても構成される。
レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）１３１０は、コンテンツフィールドのサイズを示すLengthフィールド、Vendor Specific Nested ＩＥであることを示すGroup ＩＤフィールド、ペイロードＩＥであることを示すTypeフィールド、及びコンテンツフィールドを含むものでもある。
図７Ａに図示されたレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）７１０と比較し、図１３に図示されたレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）１３１０のコンテンツフィールドは、Information of initiatorフィールドをさらに含むものでもある。該Information of initiatorフィールドは、開始子アンカーデバイスの位置情報を示しうる。例えば、該開始子アンカーデバイスの位置情報は、ＧＰＳ（global positioning system）値、建物の階情報、建物内の絶対位置値などを含むものでもある。該Information of initiatorフィールド以外の他のパラメータについては、図７Ａ及び図７Ｂの説明が適用されうるので、重複説明は、省略する。
図１４は、一実施形態による、レスポンダアンカーデバイスが伝送する応答メッセージ１４１０の形式を図示する。
図１４に図示されているように、レスポンダアンカーデバイスによって伝送されるレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）のペイロードＩＥは、１０bytes、すなわち、８０bitsでもっても構成される。
レンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）１４１０は、コンテンツフィールドのサイズを示すLengthフィールド、Vendor Specific Nested ＩＥであることを示すGroup ＩＤフィールド、ペイロードＩＥであることを示すTypeフィールド、及びコンテンツフィールドを含むものでもある。
図８に図示されたレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）８１０と比較し、図１４に図示されたレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）１４１０のコンテンツフィールドは、Information of responderフィールドをさらに含むものでもある。該Information of responderフィールドは、レスポンダアンカーデバイスの位置情報を示しうる。例えば、該レスポンダアンカーデバイスの位置情報は、ＧＰＳ値、建物の階情報、建物内の絶対位置値などを含むものでもある。該Information of responderフィールド以外の他のパラメータについては、図８の説明が適用されうるので、重複説明は、省略する。
図１５は、一実施形態による、開始子アンカーデバイスが伝送する終了メッセージ１５１０の形式を図示する。
図１５に図示されているように、開始子アンカーデバイスによって伝送されるレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）１５１０のペイロードＩＥは、１０＋６＊Ｎ bytes、すなわち、８０＋４８＊Ｎ bitsでもっても構成される。
レンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）１５１０は、コンテンツフィールドのサイズを示すLengthフィールド、Vendor Specific Nested ＩＥであることを示すGroup ＩＤフィールド、ペイロードＩＥであることを示すTypeフィールド、及びコンテンツフィールドを含むものでもある。
図９Ａに図示されたレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）９１０と比較し、図１５に図示されたレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）１５１０のコンテンツフィールドは、Information of initiatorフィールドをさらに含むものでもある。該Information of initiatorフィールドは、開始子アンカーデバイスの位置情報を示しうる。例えば、該開始子アンカーデバイスの位置情報は、ＧＰＳ値、建物の階情報、建物内の絶対位置値などを含むものでもある。該Information of initiatorフィールド以外の他のパラメータについては、図９Ａ及び図９Ｂの説明が適用されうるので、重複説明は、省略する。
前述のように、本開示の多様な実施形態による電子デバイスは、開始子アンカーデバイスから、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信し、複数のレスポンダアンカーデバイスから、レンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）に応答するレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信し、複数のレスポンダアンカーデバイスに応答するレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を、開始子アンカーデバイスから受信した結果に基づき、電子デバイスの位置を計算することができる。
従って、前述の実施形態によれば、電子デバイスが、開始子アンカーデバイスからメッセージを円滑に受信することができない場合（例えば、電子デバイスと開始子アンカーデバイスとの間の障害物があり、ＬＯＳ（line of sight）が確保されない場合）、電子デバイスの位置情報獲得が困難になりうる。従って、本開示の一実施形態によれば、マスターアンカーデバイスまたは開始子アンカーデバイスからのメッセージ受信に依存しない電子デバイスの位置情報獲得方法が提案される。
一実施形態による電子デバイスは、複数のアンカーデバイスからレンジングメッセージを受信し、到着時間差（ＴＤｏＡ）を測定することができる。二次元位置を決定するためには、該電子デバイスは、４以上のアンカーデバイスからレンジングメッセージを受信し、到着時間差（ＴＤｏＡ）を測定することができる。到着時間差（ＴＤｏＡ）測定、及びアンカーの与えられた位置に基づき、電子デバイスは、自体の位置を推定することができる。以下においては、説明の便宜のために、電子デバイスが、４つのアンカーデバイス間の信号交換を観察する場合を例として挙げて説明する。しかしながら、本開示は、以下の説明に制限されるものではなく、該電子デバイスが自体の三次元位置を確認するためには、少なくとも５つのアンカーデバイス間の信号交換が必要にもなる。
図１６は、一実施形態による電子デバイスの動作方法のフローチャートを図示する。
段階Ｓ１６１０において、一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスから第１メッセージを受信することができる。一実施形態による第１アンカーデバイスは、第１メッセージをユニキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストすることができる。
段階Ｓ１６２０において、一実施形態による電子デバイスは、第２アンカーデバイスから第２メッセージを受信することができる。一実施形態による第２アンカーデバイスは、第２メッセージをユニキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストすることができる。
段階Ｓ１６３０において、一実施形態による電子デバイスは、第３アンカーデバイスから第３メッセージを受信することができる。一実施形態による第３アンカーデバイスは、第３メッセージをユニキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストすることができる。
段階Ｓ１６４０において、一実施形態による電子デバイスは、第４アンカーデバイスから第４メッセージを受信することができる。一実施形態による第４アンカーデバイスは、第４メッセージをユニキャスト、マルチキャストまたはブロードキャストすることができる。
例えば、第１アンカーデバイスが開始子アンカーデバイスである場合、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスは、第１アンカーデバイスが伝送した第１メッセージに応答し、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージをそれぞれ伝送することができる。しかしながら、本開示は、それに制限されるものではなく、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスは、別途の開始子アンカーデバイスから受信されたレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）に応答し、第１メッセージ、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージを伝送することができる。
段階Ｓ１６５０において、一実施形態による電子デバイスは、第１メッセージ、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージを受信した時点に基づき、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。
一実施形態によれば、第１メッセージ、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージは、事前に決定されたスロット間隔においても伝送される。従って、一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスの位置情報、及びスロット間隔をさらに考慮し、アンカーデバイスからメッセージを受信した時点に基づき、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。
一実施形態による電子デバイスは、少なくとも１つのアンカーデバイスの位置情報を受信し、受信されたアンカーデバイスの位置情報に基づき、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。該電子デバイスは、アンカーデバイスからメッセージを受信した時点、アンカーデバイスの位置情報、及びメッセージが伝送されるスロット間隔に基づき、アンカーデバイスに係わる到着時間差（ＴＤｏＡ）を測定し、測定された到着時間差（ＴＤｏＡ）に基づき、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。
一実施形態によれば、正確なレンジングのために、アンカーデバイス間において、クロックドリフト補正が行われうる。一実施形態によれば、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスのうち１つのアンカーデバイスのクロックに基づき、他のアンカーデバイスが、クロックドリフトを補正するか、あるいはクロックドリフトによる誤差を補正することができる。例えば、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスは、第１アンカーデバイスのクロックに基づき、クロックを補正し、補正されたクロックに基づき、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージをそれぞれ伝送することができる。
また、一実施形態によれば、アンカーデバイス間において、スロットタイミング同期化が遂行されうる。一実施形態によれば、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスのうち１つのアンカーデバイスのスロットタイミングに基づき、他のアンカーデバイスが、自体のメッセージ伝送タイミングを計算することができる。
例えば、第１アンカーデバイスは、第１スロット内において、第１メッセージを伝送し、第２アンカーデバイスは、第２スロット内において、第２メッセージを伝送することができる。このとき、該第１アンカーデバイスと該第２アンカーデバイスとのスロットタイミング同期化に基づき、該第２アンカーデバイスは、該第１アンカーデバイスの第１メッセージの伝送時点から１つのスロット間隔後、第２メッセージを伝送することができる。例えば、該第１アンカーデバイスが、第１メッセージを、第１スロットの開始時点に伝送すれば、第２アンカーデバイスは、第１スロットの次のスロットである第２スロットの開始時点に第２メッセージを伝送することができる。また、該第２アンカーデバイス以外の他のアンカーデバイスも、該第１アンカーデバイスのメッセージ伝送タイミング（または、スロットタイミング）に基づき、割り当てられたスロットの開始時点にメッセージを伝送することができる。
一方、正確なレンジングのためには、アンカーデバイス間のクロックドリフトによる誤差補正だけではなく、電子デバイスとアンカーデバイスとのクロックドリフトによる誤差補正が必要にもなる。従って、一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスのクロックと、電子デバイスのクロックとの差を獲得し、獲得されたクロックの差に基づき、測定値を補正することにより、クロックドリフトによる誤差が補正された位置情報を獲得することができる。
図１７は、一実施形態による、アンカーデバイス間において遂行される補正について説明するための図面である。
図１７に図示されているように、第１アンカーデバイス１７０１と第２アンカーデバイス１７０２との間において、補正が行われうる。しかしながら、本開示は、図１７に図示された例に制限されるものではなく、第２アンカーデバイス１７０２以外の他のアンカーデバイスも、第１アンカーデバイス１７０１に基づき、補正を行うことができる。
まず、一実施形態による第２アンカーデバイス１７０２は、測定されたレンジングブロック周期（duration）に基づき、クロックドリフトによる誤差を補正することができる。
図１７においてＴ１は、所定レンジングブロックにおいて、第１アンカーデバイス１７０１がメッセージを伝送した時点を示し、ｔ１は、第２アンカーデバイス１７０２が測定した当該メッセージの受信時点を示しうる。Ｔ２は、所定レンジングブロックの次のレンジングブロックにおいて、第１アンカーデバイス１７０１がメッセージを伝送した時点を示し、ｔ２は、第２アンカーデバイス１７０２が測定した当該メッセージの受信時点を示しうる。従って、Ｔ２－Ｔ１は、第１アンカーデバイス１７０１のクロック内において知っているブロック周期（known block duration in the first anchor device clock）であり、ｔ２－ｔ１は、第２アンカーデバイス１７０２のクロック内において測定されたブロック周期（measured block duration in the second anchor device clock）でもある。
図１７に図示された第１アンカーデバイス１７０１と第２アンカーデバイス１７０２とのクロックドリフトによる誤差は、（Ｔ２－Ｔ１）／（ｔ２－ｔ１）＝Ｒと推定され、推定された値Ｒは、第２アンカーデバイス１７０２のクロックドリフトによる誤差補正にも利用される。
なお、一実施形態による第２アンカーデバイス１７０２は、第１アンカーデバイス１７０１のスロットタイミングに基づき、自体のメッセージ伝送タイミングを決定することができる。
メッセージ伝送タイミングを決定するために、第２アンカーデバイスは、第１アンカーデバイスと第２アンカーデバイスとの距離ｌを、信号の伝送速度ｃで除することにより、該第１アンカーデバイスと該第２アンカーデバイスとのＴｏＦ（time of flight）を計算することができる。そして、該第２アンカーデバイスは、該第１アンカーデバイスから第１メッセージを受信した時点ｔ１から、該第１アンカーデバイスと該第２アンカーデバイスとのＴｏＦ（ｌ／ｃ）を減算することにより、第１メッセージが伝送された時点である第１スロットの開始時点ｔ０を決定することができる。該第２アンカーデバイスは、第１スロットの開始時点ｔ０に、事前に決定されたスロット間隔を加えることにより、第２メッセージを伝送する第２スロットの開始時点を決定することができる。
一実施形態によるアンカーデバイスは、図１７を参照して説明したアンカーデバイス間の補正が完了した後、所定スロット間隔でもって、メッセージを伝送することができる。一実施形態による電子デバイスは、アンカーデバイス間の補正が完了したアンカーデバイスから受信されたメッセージに基づき、自体の位置情報を獲得することができる。以下においては、一実施形態による電子デバイスが位置情報を獲得する具体的な動作方法について説明する。
図１８Ａは、一実施形態による電子デバイス位置確認システムの構成を図示する。
一実施形態による電子デバイス位置確認システムは、第１アンカーデバイス１８０１、第２アンカーデバイス１８０２、第３アンカーデバイス１８０３、第４アンカーデバイス１８０４及び電子デバイス（または、モバイルデバイスＭ）１８０５を含むものでもある。
図１８Ａにおいてｌ１，２は、第１アンカーデバイス１８０１と第２アンカーデバイス１８０２との距離を示し、ｌ１，３は、第１アンカーデバイス１８０１と第３アンカーデバイス１８０３との距離を示し、ｌ１，４は、第１アンカーデバイス１８０１と第４アンカーデバイス１８０４との距離を示しうる。ｄ１は、第１アンカーデバイス１８０１と電子デバイス１８０５との距離を示し、ｄ２は、第２アンカーデバイス１８０２と電子デバイス１８０５との距離を示し、ｄ３は、第３アンカーデバイス１８０３と電子デバイス１８０５との距離を示し、ｄ４は、第４アンカーデバイス１８０４と電子デバイス１８０５との距離を示しうる。
一実施形態による電子デバイス１８０５は、第１アンカーデバイス１８０１から伝送された信号が、電子デバイス１８０５に到着するのに必要となる時間と、第２アンカーデバイス１８０２から伝送された信号が、電子デバイス１８０５に到着するのに必要となる時間との差に基づき、第１アンカーデバイス１８０１から電子デバイス１８０５までの距離ｄ１と、第２アンカーデバイス１８０２から電子デバイス１８０５までの距離ｄ２との差を計算することができる。
また、一実施形態による電子デバイス１８０５は、第１アンカーデバイス１８０１から伝送された信号が、電子デバイス１８０５に到着するのに必要となる時間と、第３アンカーデバイス１８０３から伝送された信号が、電子デバイス１８０５に到着するのに必要となる時間との差に基づき、第１アンカーデバイス１８０１から電子デバイス１８０５までの距離ｄ１と、第３アンカーデバイス１８０３から電子デバイス１８０５までの距離ｄ３との差を計算することができる。
また、一実施形態による電子デバイス１８０５は、第１アンカーデバイス１８０１から伝送された信号が、電子デバイス１８０５に到着するのに必要となる時間と、第４アンカーデバイス１８０４から伝送された信号が、電子デバイス１８０５に到着するのに必要となる時間との差に基づき、第１アンカーデバイス１８０１から電子デバイス１８０５までの距離ｄ１と、第４アンカーデバイス１８０４から電子デバイス１８０５までの距離ｄ４との差を計算することができる。
図１８Ａないし図１８Ｃにおいては、説明の便宜のために、電子デバイス１８０５が４つアンカーデバイス１８０１，１８０２，１８０３，１８０４間の到着時間差（ＴＤｏＡ）を計算する場合を例として挙げて図示したが、本開示の実施形態は、図１８Ａないし図１８Ｃに図示された例に制限されるものではない。電子デバイス１８０５は、５つ以上のアンカーデバイス間の信号交換を観察して測定された到着時間差（ＴＤｏＡ）に基づき、電子デバイス１８０５の位置を確認することができる。一実施形態による電子デバイス１８０５が、自体の三次元位置を確認するためには、少なくとも５つのアンカーデバイス間の到着時間差（ＴＤｏＡ）情報が必要にもなる。
図１８Ｂは、一実施形態による電子デバイスが、アンカーデバイスに対する電子デバイスの位置情報を獲得するために利用される情報について説明するための図面である。
図１８Ｂに図示されているように、第１アンカーデバイス１８０１、第２アンカーデバイス１８０２、第３アンカーデバイス１８０３及び第４アンカーデバイス１８０４それぞれは、スロットの開始時点にメッセージを伝送するように、スロットタイミング同期化を行うことができる。図１８Ｂにおいてスロット周期（slot duration）は、Ｓと表される。
最初スロットにおいて、第１アンカーデバイス１８０１が第１メッセージを伝送する時点を０とするとき、電子デバイス１８０５は、第１メッセージを受信する時点をｔ１として測定することができる。２番目スロットにおいて、第２アンカーデバイス１８０２が第２メッセージを伝送する時点をＳとするとき、電子デバイス１８０５は、第２メッセージを受信する時点を、ｔ２として測定することができる。３番目スロットにおいて、第３アンカーデバイス１８０３が第３メッセージを伝送する時点を２Ｓとするとき、電子デバイス１８０５は、第３メッセージを伝送する時点をｔ３として測定することができる。４番目スロットにおいて、第４アンカーデバイス１８０４が第４メッセージを伝送する時点を３Ｓとするとき、電子デバイス１８０５は、第４メッセージを受信する時点をｔ４として測定することができる。
一実施形態による電子デバイス１８０５は、アンカーデバイスが伝送するメッセージをオーバーヒアし、到着時間差（ＴＤｏＡ）カーブを獲得することができる。電子デバイス１８０５は、図１８Ｃに図示された計算過程を行うことにより、到着時間差（ＴＤｏＡ）結果を獲得することができる。電子デバイス１８０５は、該到着時間差（ＴＤｏＡ）結果に基づき、自体の位置情報を獲得することができる。
図１８Ｃは、一実施形態による電子デバイスが、アンカーデバイスに対する電子デバイスの位置情報を獲得するために利用する具体的な計算過程について説明するための図面である。
図１８Ｃに図示されているように、電子デバイス位置確認システムにおいて、アンカーデバイスの位置を知っており、電子デバイスの位置が推定される前である場合、該アンカーデバイスから該電子デバイスまでの距離ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４、及び開始子アンカーデバイスに対する電子デバイスのクロックドリフトＲは、知られていない値（unknown values）でもある。一実施形態による電子デバイスは、該開始子アンカーデバイスに対する電子デバイスのクロックドリフトによる誤差Ｒを利用し、メッセージ受信時点間の差値と、事前に決定されたスロット間隔値とを、開始子アンカーデバイスのクロックを基準に補正し、補正された値を、到着時間差（ＴＤｏＡ）測定に利用することができる。
電子デバイス１８０５は、第１アンカーデバイス１８０１から電子デバイス１８０５に、第１メッセージが伝達されるのに必要となる時間ｔ１＊Ｒと、第２アンカーデバイス１８０２から電子デバイス１８０５に、第２メッセージが伝達されるのに必要となる時間（ｔ２－Ｓ）＊Ｒとの差（ｔ２－ｔ１－Ｓ）＊Ｒから、第１アンカーデバイス１８０１と電子デバイス１８０５との距離ｄ２と、第２アンカーデバイス１８０２と電子デバイス１８０５との距離ｄ１との差（ｄ２－ｄ１）を導き出すことができる。図１８Ｃに図示されているように、（ｔ２－ｔ１－Ｓ）＊Ｒ＝（ｄ２－ｄ１）／ｃとの表される。
電子デバイス１８０５は、第１アンカーデバイス１８０１から電子デバイス１８０５にメッセージが伝達されるのに必要となる時間ｔ１＊Ｒと、第３アンカーデバイス１８０３から電子デバイス１８０５にメッセージが伝達されるのに必要となる時間（ｔ３－２Ｓ）＊Ｒとの差（ｔ３－ｔ１－２Ｓ）＊Ｒから、第１アンカーデバイス１８０１と電子デバイス１８０５との距離ｄ１と、第３アンカーデバイス１８０３と電子デバイス１８０５との距離ｄ３との差（ｄ３－ｄ１）を導き出すことができる。図１８Ｃに図示されているように、（ｔ３－ｔ１－２Ｓ）＊Ｒ＝（ｄ３－ｄ１）／ｃとも表される。
電子デバイス１８０５は、第１アンカーデバイス１８０１から電子デバイス１８０５にメッセージが伝達されるのに必要となる時間ｔ１＊Ｒと、第４アンカーデバイス１８０４から電子デバイス１８０５にメッセージが伝達されるのに必要となる時間（ｔ４－３Ｓ）＊Ｒとの差（ｔ４－ｔ１－３Ｓ）＊Ｒから、第１アンカーデバイス１８０１と電子デバイス１８０５との距離ｄ１と、第４アンカーデバイス１８０４と電子デバイス１８０５との距離ｄ４との差（ｄ４－ｄ１）を導き出すことができる。図１８Ｃに図示されているように、（ｔ４－ｔ１－３Ｓ）＊Ｒ＝（ｄ４－ｄ１）／ｃとも表される。
また、図１８Ｃを参照すれば、知らない変数の個数を減らすために、第１アンカーデバイスと電子デバイスとの距離ｄ１は、第１アンカーデバイス１８０１の位置情報（ｘ１，ｙ１）、及び電子デバイス１８０５の位置情報（ｘｍ，ｙｍ）を利用しても表される。
第２アンカーデバイスと電子デバイスとの距離ｄ２は、第２アンカーデバイス１８０２の位置情報（ｘ２，ｙ２）、及び電子デバイス１８０５の位置情報（ｘｍ，ｙｍ）を利用しても表される。第３アンカーデバイスと電子デバイスとの距離ｄ３は、第３アンカーデバイス１８０３の位置情報（ｘ３，ｙ３）、及び電子デバイス１８０５の位置情報（ｘｍ，ｙｍ）を利用しても表される。第４アンカーデバイスと電子デバイスとの距離ｄ４は、第４アンカーデバイス１８０４の位置情報（ｘ４，ｙ４）、及び電子デバイス１８０５の位置情報（ｘｍ，ｙｍ）を利用しても表現される。
結果的としては、図１８Ｃに図示されているように、電子デバイス１８０５は、３個の新たな到着時間差（ＴＤｏＡ）数式から、変数Ｒ，ｘｍ，ｙｍを導き出すことができる。
前述のように、電子デバイスは、本開示の多様な実施形態により、到着時間差（ＴＤｏＡ）を遂行することができる。従って、一実施形態による電子デバイスは、アンカーデバイスから受信されるメッセージに基づき、レンジングを行う到着時間差（ＴＤｏＡ）方式を決定することができる。
一実施形態による電子デバイスは、第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数、及び該第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数に基づき、該電子デバイスの位置情報を獲得するための方式を決定することができる。このとき、該第１アンカーデバイスは、マスターアンカーデバイスまたは開始子アンカーデバイスでもある。一実施形態による電子デバイスは、１つのレンジングラウンド内において、該第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数がｍ（ｍは、自然数である）であるか否かということ、及び第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数がｎ（ｎは、自然数である）以上であるか否かということに基づき、該電子デバイスの位置情報を獲得するための方式を決定することができる。
一例として、電子デバイスが、二次元位置情報を獲得するためには、第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数が２であるか否かということ、及び第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数が４以上であるか否かということに基づき、該電子デバイスの位置情報を獲得するための方式を決定することができる。他の例として、該電子デバイスが、三次元位置情報を獲得するためには、第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数が２であるか否かということ、及び第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数が５以上であるか否かということに基づき、該電子デバイスの位置情報を獲得するための方式を決定することができる。
図１９は、一実施形態による電子デバイスの動作方法のフローチャートを図示する。図１９は、一実施形態による電子デバイスが、自体の二次元位置情報を獲得するための方式を決定する方法の例を図示する。
図１９に図示されているように、段階Ｓ１９１０において、一実施形態による電子デバイスは、１つのレンジングラウンド内において、第１アンカーデバイスから受信されたメッセージの数Ｍが２であるか否かということ、及び第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数Ｎが４以上であるか否かということを決定することができる。
Ｍが２であり、Ｎが４以上である場合、段階Ｓ１９３１において電子デバイスは、第１レンジング方式を利用し、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。該第１レンジング方式とは、例えば、図４ないし図１５を参照して説明した到着時間差（ＴＤｏＡ）アルゴリズムでもある。第１レンジング方式によれば、該電子デバイスは、第１アンカーデバイスからレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信した時点、第２アンカーデバイス及び第３アンカーデバイスからレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信した時点、並びに第１アンカーデバイスからレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を受信した時点に基づき、自体の位置情報を獲得することができる。
段階Ｓ１９２０において、一実施形態による電子デバイスは、Ｍが２より小さいか否かということ、及びＮが４以上であるか否かということを判断することができる。
Ｍが２より小さく、Ｎが４以上である場合、段階Ｓ１９３２において電子デバイスは、第２レンジング方式を利用し、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。該第２レンジング方式とは、例えば、図１６ないし図１８Ｃを参照して説明した到着時間差（ＴＤｏＡ）アルゴリズムでもある。該第２レンジング方式によれば、該電子デバイスは、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスのそれぞれから、第１メッセージ、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージを受信した時点に基づき、自体の位置情報を獲得することができる。
もしレンジングラウンド内において、アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数が４個未満である場合、段階Ｓ１９４０において、電子デバイスは、レンジング失敗と判断することができる。
図１９は、一実施形態による電子デバイスが、自体の二次元位置情報を獲得するための方式を決定する方法の例を図示するので、本開示の多様な実施形態は、図１９に図示された例に制限されるものではない。例えば、一実施形態による電子デバイスが、自体の三次元位置情報を獲得するためには、段階Ｓ１９１０において、第１アンカーデバイスから受信されたメッセージの数Ｍが２であるか否かということ、及び第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数Ｎが５以上であるか否かということを決定することができる。そして、一実施形態による電子デバイスは、段階Ｓ１９２０において、Ｍが２より小さいか否かということ、及びＮが５以上であるか否かということを判断することができる。
図２０は、一実施形態による電子デバイスのブロック図を図示する。
本開示の多様な実施形態による電子デバイス２０００は、固定型端末でもあり、移動型端末でもある。電子デバイス２０００は、例えば、スマートフォン、ナビゲーション、コンピュータ、デジタル放送用端末、スマート家電、人工知能スピーカ、ＰＤＡ、ＰＭＰ、スマートキー及びウェアラブルデバイスのうち少なくとも一つでもあるが、それらに限定されるものではない。電子デバイス２０００は、無線通信方式または有線通信方式を利用し、ネットワークを介し、他のデバイス及び／またはサーバと通信することができる。
図２０を参照すれば、本開示の多様な実施形態による電子デバイス２０００は、通信部２０１０、プロセッサ２０２０及びメモリ２０３０を含むものでもある。しかしながら、図２０に図示された構成要素より多いか、あるいはそれよりも少ない構成要素により、電子デバイス２０００が具現されうる。
図２０においては、電子デバイス２０００が、１つのプロセッサを含むように図示されているが、本実施形態は、それに制限されるものではなく、電子デバイス２０００は、複数のプロセッサを含むものでもある。以下、敍述されるプロセッサ２０２０の動作及び機能の少なくとも一部は、複数のプロセッサによっても遂行される。図２０に図示された電子デバイス２０００は、本開示の多様な実施形態による動作方法を遂行することができ、図２ないし図１９に係わる説明が適用されうる。従って、前述の重複内容は、省略する。
本開示の一実施形態による通信部２０１０は、他のデバイスまたはネットワークと有無線通信を行うことができる。そのために、通信部２０１０は、多様な有無線通信方法のうち少なくとも一つを支援する通信モジュールを含むものでもある。例えば、該通信モジュールは、チップセット（chipset）の形態でもあり、あるいは通信に必要な情報を含むステッカ／バーコード（例：ＮＦＣ（near field communication）タグを含むステッカ）などでもある。
該無線通信は、例えば、セルラ通信、Ｗｉ－Ｆｉ（wireless fidelity）、Ｗｉ－Ｆｉ direct、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））、超広帯域通信（ＵＷＢ：ultra wide band）またはＮＦＣのうち少なくとも一つを含むものでもある。該有線通信は、例えば、ＵＳＢ（universal serial bus）またはＨＤＭＩ（（登録商標）high definition multimedia interface）のうち少なくとも一つを含むものでもある。
本開示の一実施形態によるプロセッサ２０２０は、メモリ２０３０に保存されたプログラムを実行することにより、電子デバイス２０００の全体的な動作を制御し、ＣＰＵ（central processing unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）のようなプロセッサを、少なくとも１以上含むものでもある。プロセッサ２０２０は、超広帯域通信（ＵＷＢ）レンジングを実行するために、電子デバイス２０００に含まれた他の構成を制御しうる。プロセッサ２０２０が、電子デバイス２０００の全体的な動作を制御し、位置確認（positioning）を遂行する具体的な方法については、図４、図１６または図１９に係わる説明が適用されうるが、重複説明は、省略する。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、周囲の複数アンカーデバイスとの信号交換を介し、電子デバイス２０００の位置情報を獲得することができる。
一実施形態よれば、プロセッサ２０２０は、第１アンカーデバイスから伝送される開始メッセージを受信するように、通信部２０１０を制御することができる。このとき、該開始メッセージを伝送する第１アンカーデバイスは、開始子アンカーデバイスでもある。
一例として、一実施形態による電子デバイスが含まれるレンジングシステムは、バックエンドコントローラを含まないのである。このとき、開始メッセージは、第２アンカーデバイスが、応答メッセージを伝送するために利用されるスロットインデックスをスケジューリング情報として含むものでもある。該開始メッセージは、第２アンカーデバイスを含む少なくとも１つのアンカーデバイスのアドレスをさらに含むものでもある。
他の例として、一実施形態による電子デバイスが含まれるレンジングシステムは、バックエンドコントローラを含むものでもある。このとき、開始メッセージ、応答メッセージ及び終了メッセージは、該バックエンドコントローラによってスケジューリングされうる。従って、該開始メッセージに、スロットインデックスが含まれないのである。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第２アンカーデバイスから、該第２アンカーデバイスの第１応答時間に係わる情報を受信するように、通信部２０１０を制御することができる。該第１応答時間に係わる情報は、該第２アンカーデバイスが開始メッセージを受信した時点から、応答メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含むものでもある。一実施形態によるプロセッサ２０２０は、開始メッセージに応答し、該第２アンカーデバイスから伝送される応答メッセージを受信するように、通信部２０１０を制御することができる。
一例として、応答メッセージは、第２アンカーデバイスの第１応答時間に係わる情報を含むものでもある。他の例として、該応答メッセージには、ＳＴＳが含まれ、該第１応答時間に係わる情報は、含まれないのである。該第１応答時間に係わる情報は、該応答メッセージとは別途のメッセージに含まれても伝送される。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１アンカーデバイスから、第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間に係わる情報を受信するように、通信部２０１０を制御することができる。該第２応答時間に係わる情報は、該第１アンカーデバイスが応答メッセージを受信した時点から、終了メッセージを伝送する時点までの時間に係わる情報を含むものでもある。一実施形態によるプロセッサ２０２０は、該第１アンカーデバイスから伝送される終了メッセージを受信するように、通信部２０１０を制御することができる。
一例として、終了メッセージは、第２アンカーデバイスに係わる第２応答時間を含むものでもある。他の例として、該終了メッセージには、ＳＴＳが含まれ、該第２応答時間に係わる情報は、含まれないのである。該第２応答時間に係わる情報は、終了メッセージとは別途のメッセージに含まれても伝送される。
また、一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報をさらに受信するように、通信部２０１０を制御することができる。
一例として、第２アンカーデバイスに対する第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報は、終了メッセージに含まれても伝送される。しかしながら、本開示は、それに制限されるものではなく、該第２アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報は、該終了メッセージとは別途のメッセージに含まれても伝送される。該第２アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの往復時間は、該第１アンカーデバイスが開始メッセージを伝送した時点から、該第２アンカーデバイスから応答メッセージを受信する時点までの時間を意味しうる。
他の例として、第３アンカーデバイスに対する第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報が、終了メッセージに含まれても伝送される。しかしながら、本開示は、それに制限されるものではなく、該第３アンカーデバイスに係わる往復時間に係わる情報は、該終了メッセージとは別途のメッセージに含まれても伝送される。該第３アンカーデバイスは、該第１アンカーデバイスによって伝送された開始メッセージを受信する複数のアンカーデバイスのうち、開始メッセージに対して一番先に応答メッセージを伝送したアンカーデバイスでもある。該第３アンカーデバイスに係わる往復時間は、該第１アンカーデバイスが開始メッセージを伝送した時点から、該第３アンカーデバイスから応答メッセージを受信する時点までの時間を意味しうる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第３アンカーデバイスに対する第１アンカーデバイスの往復時間、該第３アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの応答時間、及び他のアンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの応答時間を利用し、他のアンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの往復時間を計算することができる。例えば、プロセッサ２０２０は、該第３アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの往復時間、及び該第３アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの応答時間の和から、第２アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの応答時間を減算することにより、該第２アンカーデバイスに対する該第１アンカーデバイスの往復時間を計算することができる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１アンカーデバイスと電子デバイスとの第１距離と、第２アンカーデバイスと該電子デバイスとの第２距離の差に係わる情報を獲得することができる。該電子デバイスは、第１距離と第２距離との差に基づき、該電子デバイスの位置情報を獲得することができる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、開始メッセージ、応答メッセージ及び終了メッセージのうち少なくとも一つを受信した時点に係わる情報、第１応答時間に係わる情報、並びに第２応答時間に係わる情報に基づき、第１距離と第２距離との差に係わる情報を獲得することができる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１距離と第２距離との差に係わる情報を獲得するために、第１アンカーデバイスから電子デバイスへのメッセージ到着時間と、第２アンカーデバイスから該電子デバイスへのメッセージ到着時間との到着時間差（ＴＤｏＡ）を計算することができる。
到着時間差（ＴＤｏＡ）は、第２アンカーデバイスの第１応答時間、電子デバイスの開始メッセージ受信時点から応答メッセージ受信時点までの時間差、第１アンカーデバイスの第２応答時間、及び前記電子デバイスの応答メッセージ受信時点から、前記終了メッセージ受信時点までの時間差に基づいても計算される。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１距離と第２距離との差に係わる情報を獲得するために、電子デバイス、第１アンカーデバイス及び第２アンカーデバイスのうち少なくとも１つのデバイスのクロックに基づく補正を行うことにより、該第１距離と該第２距離との差を計算することができる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１アンカーデバイス及び第２アンカーデバイスだけではなく、３以上のアンカーデバイス間において信号を送受信することにより、到着時間差（ＴＤｏＡ）結果を獲得することができる。プロセッサ２０２０は、該到着時間差（ＴＤｏＡ）結果に基づき、アンカーデバイスに係わる相対的な位置を獲得することができる。
一方、他の一実施形態によれば、電子デバイス２０００は、マスターアンカーデバイスまたは開始子アンカーデバイスからのメッセージ受信に依存せず、位置情報を獲得することができる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１アンカーデバイスから第１メッセージを受信し、第２アンカーデバイスから第２メッセージを受信し、第３アンカーデバイスから第３メッセージを受信し、第４アンカーデバイスから第４メッセージを受信することができる。他の一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１メッセージ、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージを受信した時点に基づき、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスの位置情報、及びスロット間隔をさらに考慮し、アンカーデバイスからメッセージを受信した時点に基づき、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。プロセッサ２０２０は、該アンカーデバイスからメッセージを受信した時点、該アンカーデバイスの位置情報、及びメッセージが伝送されるスロット間隔に基づき、該電子デバイスの位置情報を獲得することができる。
一実施形態によれば、アンカーデバイス間のクロックドリフト補正、またはクロックドリフトによる誤差補正が行われうる。一実施形態によれば、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスのうち１つのクロックに基づき、他のアンカーデバイスが、クロックドリフト、またはクロックドリフトによる誤差を補正することができる。例えば、該第２アンカーデバイス、該第３アンカーデバイス及び該第４アンカーデバイスは、該第１アンカーデバイスのクロックに基づき、クロックを補正し、補正されたクロックに基づき、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージをそれぞれ伝送することができる。
また、一実施形態によれば、アンカーデバイス間のスロットタイミング同期化が行われうる。一実施形態によれば、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスのうち１つのスロットタイミングに基づき、他のアンカーデバイスが、自体のメッセージ伝送タイミングを計算することができる。
一実施形態による第１アンカーデバイスは、第１スロット内において、第１メッセージを伝送し、第２アンカーデバイスは、第２スロット内において、第２メッセージを伝送することができる。このとき、該第１アンカーデバイスと該第２アンカーデバイスとのスロットタイミング同期化に基づき、該第２アンカーデバイスは、該第１アンカーデバイスの該第１メッセージの伝送時点から、１つのスロット間隔後、該第２メッセージを伝送することができる。例えば、該第１アンカーデバイスが該第１メッセージを、第１スロットの開始時点に伝送すれば、該第２アンカーデバイスも、該第２スロットの開始時点に第２メッセージを伝送することができる。また、該第２アンカーデバイス以外の他のアンカーデバイスも、該第１アンカーデバイスのメッセージ伝送タイミング（または、スロットタイミング）に基づき、割り当てられたスロットの開始時点にメッセージを伝送することができる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、正確な位置情報を獲得するために、開始子アンカーデバイス（または、マスターアンカーデバイス）のクロックと、電子デバイスのクロックとの差を獲得し、獲得されたクロックの差に基づき、クロックドリフトを補正するか、あるいはクロックドリフトによる誤差を補正することができる。
また、一実施形態によるプロセッサ２０２０は、少なくとも１つのアンカーデバイスの位置情報を受信し、受信されたアンカーデバイスの位置情報に基づき、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。
一方、一実施形態による電子デバイス２０００は、アンカーデバイスとの通信状態によってレンジングを行う到着時間差（ＴＤｏＡ）アルゴリズムを適応的に決定しうる。
一実施形態によるプロセッサ２０２０は、第１アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数、及び第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数に基づき、電子デバイスの位置情報を獲得するためのレンジング方式を決定することができる。このとき、該第１アンカーデバイスは、該マスターアンカーデバイスまたは該開始子アンカーデバイスでもある。
例えば、プロセッサ２０２０は、１つのレンジングラウンド内において、第１アンカーデバイスから受信されたメッセージの数Ｍが２であるか否かということ、及び第１アンカーデバイスを含む複数のアンカーデバイスから受信されるメッセージの総個数Ｎが４以上であるか否かということを決定することができる。
Ｍが２であり、Ｎが４以上である場合、プロセッサ２０２０は、第１レンジング方式を利用し、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。例えば、該第１レンジング方式によれば、該電子デバイスは、第１アンカーデバイスからレンジング開始メッセージ（ＲＩＭ）を受信した時点、第２アンカーデバイス及び第３アンカーデバイスからレンジング応答メッセージ（ＲＲＭ）を受信した時点、並びに第１アンカーデバイスからレンジング終了メッセージ（ＲＦＭ）を受信した時点に基づき、自体の位置情報を獲得する到着時間差（ＴＤｏＡ）アルゴリズムを利用することができる。
一方、Ｍが２より小さく、Ｎが４以上である場合、プロセッサ２０２０は、第２レンジング方式を利用し、電子デバイスの位置情報を獲得することができる。例えば、該第２レンジング方式によれば、該電子デバイスは、第１アンカーデバイス、第２アンカーデバイス、第３アンカーデバイス及び第４アンカーデバイスのそれぞれから、第１メッセージ、第２メッセージ、第３メッセージ及び第４メッセージを受信した時点に基づき、自体の位置情報を獲得する到着時間差（ＴＤｏＡ）アルゴリズムを利用することができる。もしレンジングラウンド内において、アンカーデバイスから受信されるメッセージの個数が４個未満である場合、プロセッサ２０２０は、レンジング失敗と判断することができる。
前述の本開示の多様な実施形態は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体（computer-readable storage media）に保存された命令語を含むＳ／Ｗ（software）プログラムによっても具現される。
コンピュータは、記録媒体から保存された命令語を呼び出し、呼び出された命令語により、開示された実施形態による動作が可能である装置であり、開示された実施形態による映像伝送装置及び映像受信装置を含むものでもある。
コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、非一時的（non-transitory）記録媒体の形態にも提供される。ここで、「非一時的」は、記録媒体が信号を含まず、実在（tangible）するということを意味するのみ、データが記録媒体に半永久的または臨時に保存されることを区分するものではない。
また、開示された実施形態による電子装置または方法は、コンピュータプログラム製品（computer program product）に含まれても提供される。該コンピュータプログラム製品は、商品として、販売者と購入者との間においても取り引きされる。
該コンピュータプログラム製品は、Ｓ／Ｗプログラム、Ｓ／Ｗプログラムが保存されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体を含むものでもある。例えば、該コンピュータプログラム製品は、電子装置の製造社または電子マーケット（例；Googleプレイストア、アプリストア）を介して電子的に配布されるＳ／Ｗプログラム形態の商品（例：ダウンローダブルアプリ）を含むものでもある。電子的配布のために、Ｓ／Ｗプログラムの少なくとも一部は、記録媒体に保存されるか、あるいは臨時に生成されうる。その場合、該記録媒体は、製造社のサーバ、電子マーケットのサーバ、またはＳＷプログラムを臨時に保存する中継サーバの記録媒体になりうる。
該コンピュータプログラム製品は、サーバ及び端末（例；レンジング電子デバイス）によって構成されるシステムにおいて、該サーバの記録媒体、該または端末の記録媒体を含むものでもある。または、該サーバまたは該端末と通信連結される第３装置（例：スマートフォン）が存在する場合、該コンピュータプログラム製品は、該第３装置の記録媒体を含むものでもある。または、該コンピュータプログラム製品は、該サーバから該端末または該第３装置に伝送されるか、あるいは該第３装置から該端末に伝送されるＳ／Ｗプログラム自体を含むものでもある。
その場合、サーバ、端末及び第３装置のうち一つが、コンピュータプログラム製品を実行し、開示された実施形態による方法を遂行することができる。または、該サーバ、該端末及び該第３装置のうち２以上が、該コンピュータプログラム製品を実行し、開示された実施形態による方法を分散させて実施することができる。
例えば、サーバ（例：クラウドサーバまたは人工知能サーバなど）が、該サーバに保存されたコンピュータプログラム製品を実行し、サーバと通信連結された端末が、開示された実施形態による方法を遂行するように制御することができる。
他の例として、第３装置がコンピュータプログラム製品を実行し、第３装置と通信連結された端末が、開示された実施形態による方法を遂行するように制御することができる。具体的な例として、該第３装置は、レンジングデバイスを遠隔制御し、該レンジングを実行するように制御することができる。
第３装置がコンピュータプログラム製品を実行する場合、該第３装置は、サーバからコンピュータプログラム製品をダウンロードし、ダウンロードされたコンピュータプログラム製品を実行することができる。または、該第３装置はプレロードされた状態で提供された該コンピュータプログラム製品を実行し、開示された実施形態による方法を遂行することもできる。
本開示は、その特定の実施形態について特に示されて説明されているが、添付された特許請求の範囲、及びそれに準ずるところから逸脱することなく、当業者により、さまざまな形態と詳細との変更が行われると理解される。
２０００ 電子デバイス
２０１０ 通信部
２０２０ プロセッサ
２０２３ メモリ

Claims (7)

  1. 電子デバイスによって遂行される、前記電子デバイスの位置情報を獲得する方法において、
    第１アンカーデバイスから開始メッセージを受信する段階と、
    第２アンカーデバイスから、応答メッセージを受信する段階であって、前記応答メッセージは、前記第２アンカーデバイスの第１応答時間に係わる情報を含み、前記第１応答時間に係わる情報は、前記第２アンカーデバイスにおいて前記開始メッセージの受信時間と前記応答メッセージの伝送時間との時間間隔を指示する、段階と、
    前記第１アンカーデバイスから、前記第１アンカーデバイスの第２応答時間に係わる情報を含む終了メッセージを受信する段階であって、前記第２応答時間に係わる情報は、前記第１アンカーデバイスにおいて前記応答メッセージの受信時間と前記終了メッセージの伝送時間との時間間隔を指示する、段階と、
    前記電子デバイスにおいて前記開始メッセージの受信時間、前記応答メッセージの受信時間及び前記終了メッセージの受信時間を測定する段階と、
    前記開始メッセージの測定された受信時間、前記応答メッセージの測定された受信時間、前記終了メッセージの測定された受信時間、前記第１応答時間に係わる情報、及び前記第２応答時間に係わる情報に基づき、前記第１アンカーデバイスと前記第２アンカーデバイスに係わる到着時間差（ＴＤｏＡ、Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）に係わる情報を獲得する段階と、を含むが、
    前記開始メッセージは、前記第２アンカーデバイスのアドレス及び前記アドレスによって識別される前記第２アンカーデバイスの前記応答メッセージの伝送に割り当てられたスロットインデックスを含むリストを含む、位置情報獲得方法。
  2. 前記開始メッセージ、前記応答メッセージ及び前記終了メッセージは、バックエンドコントローラによってスケジューリングされる、請求項１に記載の位置情報獲得方法。
  3. 前記終了メッセージは、
    第３アンカーデバイスに対する前記第１アンカーデバイスの往復時間に係わる情報をさらに含む、請求項１に記載の位置情報獲得方法。
  4. 前記電子デバイス、前記第１アンカーデバイス及び前記第２アンカーデバイスのうち１つのデバイスのクロックに基づく補正を行う段階をさらに含む、請求項１に記載の位置情報獲得方法。
  5. 前記第１アンカーデバイスのクロックを利用して測定される前記第１アンカーデバイスが前記開始メッセージを伝送する間隔と、前記第２アンカーデバイスのクロックを利用して測定される前記第２アンカーデバイスが、前記第１アンカーデバイスから前記開始メッセージを受信する間隔との比率に基づく補正を行う段階をさらに含む、請求項１に記載の位置情報獲得方法。
  6. 前記第１アンカーデバイスと前記第２アンカーデバイスに係わるＴＤｏＡに係わる情報は、次の数式に基づいて獲得され、
    ｂ－ａは、前記第１アンカーデバイスと前記第２アンカーデバイスに係わるＴＤｏＡに係わる情報を示し、αは、前記開始メッセージの測定された受信時間と前記応答メッセージの測定された受信時間との時間間隔を示し、δは、前記応答メッセージの測定された受信時間と前記終了メッセージの測定された受信時間との時間間隔を示し、βは、前記第１応答時間を示し、γは、前記第２応答時間を示し、τは、前記第１アンカーデバイスにおいて往復時間を示し、Ｃは、信号速度を示す、請求項１に記載の位置情報獲得方法。
  7. 電子デバイスにおいて、
    通信部と、
    メモリと、
    前記メモリに保存されたプログラムを実行することにより、前記電子デバイスの動作を制御する少なくとも１つのプロセッサと、を含み、
    前記通信部は、
    第１アンカーデバイスから開始メッセージを受信し、
    第２アンカーデバイスから、応答メッセージを受信し、前記応答メッセージは、前記第２アンカーデバイスの第１応答時間に係わる情報を含み、前記第１応答時間に係わる情報は、前記第２アンカーデバイスにおいて前記開始メッセージの受信時間と前記応答メッセージの伝送時間との時間間隔を指示し、
    前記第１アンカーデバイスから、前記第１アンカーデバイスの第２応答時間に係わる情報を含む終了メッセージを受信し、前記第２応答時間に係わる情報は、前記第１アンカーデバイスにおいて前記応答メッセージの受信時間と前記終了メッセージの伝送時間との時間間隔を指示し、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記電子デバイスにおいて前記開始メッセージの受信時間、前記応答メッセージの受信時間、及び前記終了メッセージの受信時間を測定し、
    前記開始メッセージの測定された受信時間、前記応答メッセージの測定された受信時間、前記終了メッセージの測定された受信時間、前記第１応答時間に係わる情報、及び前記第２応答時間に係わる情報に基づき、前記第１アンカーデバイスと前記第２アンカーデバイスに係わる到着時間差（ＴＤｏＡ、Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）に係わる情報を獲得するが、
    前記開始メッセージは、前記第２アンカーデバイスのアドレス及び前記アドレスによって識別される前記第２アンカーデバイスの前記応答メッセージの伝送に割り当てられたスロットインデックスを含むリストを含むことを特徴とする、電子デバイス。
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