KR20170060588A - System and method for tracking position of a worker - Google Patents
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Abstract
작업자 위치 추적 시스템이 개시된다. 상기 시스템은 앵커 노드의 커버리지 영역 내에 존재하는 제1 작업자의 제1 이동 단말은 상기 앵커 노드와의 무선 통신을 수행하여 상기 제1 작업자의 위치를 추적하는 트래킹 모드로 동작하고, 상기 앵커 노드의 커버리지 영역을 이탈한 제2 작업자의 제2 이동 단말은 가상의 반경 내에 진입하는 상기 제1 이동 단말과의 무선 통신을 수행하여 제2 작업자의 위치를 추적하는 지오펜싱 모드로 동작한다. A worker location tracking system is disclosed. Wherein the first mobile terminal of the first worker existing in the coverage area of the anchor node operates in a tracking mode for tracking the position of the first worker by performing wireless communication with the anchor node, The second mobile terminal of the second worker departing from the area operates in the geofencing mode for performing the wireless communication with the first mobile terminal entering within the virtual radius to track the position of the second worker.
Description
본 발명은 작업자 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 해양플랜트(offshore plant) 및 대형 선박(large vessel)의 건조 현장에서 작업하는 작업자의 위치를 추적하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. Field of the Invention The present invention relates to a system and method for tracking an operator's position, and more particularly, to a system and method for tracking the position of an operator working at a drying site of an offshore plant and a large vessel.
해양 플랜트 및 대형 선박의 건조 현장에는 작업 도중 작업자들의 사고 등이 빈번하게 발생하는 업종군으로 분류된다. 따라서, 해양플랜트 및 대형 선박을 건조하는 산업 현장에서는 작업자들의 위치를 모니터링하여 작업자들의 위험 상황에 대해 효과적으로 대처하는 시스템이 필요하다.The construction sites of offshore plants and large ships are classified into industries where workers are frequently accidents during work. Therefore, in an industrial plant where marine plants and large vessels are built, a system is needed to monitor the location of workers and effectively cope with the risk situation of workers.
그러나, 해양플랜트 및 대형 선박의 건조 현장은 밀폐된 실내에서 이루어지기 때문에, GPS(Global Positioning System) 기반의 위치 추적 기술을 이용하여, 작업자들의 위치를 모니터링하는 것이 어렵다.However, it is difficult to monitor the position of workers using GPS (Global Positioning System) based positioning technology, because the offshore plant and large-scale ship building site are located in a closed room.
따라서, 본 발명의 목적은 GPS를 이용하지 않고, 해양플랜트 및 선박 건조 현장에서 작업자들의 위치를 효율적으로 추적하는 작업자 위치 추적 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a system and method for tracking an operator's position in an offshore plant and a ship drying site without using GPS, effectively tracking the positions of the operators.
본 발명의 일면에 따른 작업자 위치 추적 방법은, 제1 작업자의 제1 이동 단말이, 위치를 알고 있는 N(여기서, N은 4 이상의 자연수) 개의 앵커들과 제1 무선 통신 채널을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 각 앵커들과 상기 제1 이동 단말 간의 N개의 거리값을 포함하는 제1 거리 정보를 생성하는 단계; 상기 앵커들의 커버리지 영역을 이탈한 제2 작업자의 제2 이동 단말이, 상기 제1 이동 단말과 제2 무선 통신 채널을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 간의 거리값을 포함하는 제2 거리 정보를 생성하는 단계; 상기 제1 이동 단말이, 상기 제1 거리 정보, 상기 앵커들의 식별 정보 및 상기 제2 무선 통신 채널을 통해 상기 제2 이동 단말로부터 수신된 상기 제2 거리 정보를 상기 앵커들 중에서 어느 하나의 앵커를 통해 서버로 송신하는 단계; 및 상기 서버가 상기 제1 거리 정보와 상기 식별 정보에 매칭되는 앵커들의 위치값을 이용하여 상기 제1 이동 단말의 위치를 추정하고, 추정된 상기 제1 이동 단말의 위치와 상기 제2 거리 정보를 이용하여 상기 제2 이동 단말의 위치를 추정하는 단계를 포함한다.A method for tracking an operator's position according to an aspect of the present invention is a method for tracking an operator's position according to an aspect of the present invention, in which a first mobile terminal of a first worker performs wireless communication with an N (where N is a natural number of 4 or more) Generating first distance information including N distance values between each anchor and the first mobile terminal; The second mobile terminal of the second worker departing from the coverage area of the anchors performs wireless communication with the first mobile terminal on the basis of the second wireless communication channel so that the first mobile terminal and the second mobile terminal Generating second distance information including a distance value; The first mobile terminal transmits the first distance information, the identification information of the anchors, and the second distance information received from the second mobile terminal through the second wireless communication channel to any one of the anchors To the server; And the server estimates the position of the first mobile terminal using the first distance information and the position value of the anchors matched with the identification information, and transmits the estimated position of the first mobile terminal and the second distance information And estimating a position of the second mobile terminal using the second mobile terminal.
본 발명의 다른 일면에 따른 작업자 위치 추적 시스템은, 위치를 알고 있는 N(여기서, N은 4 이상의 자연수)개의 앵커들의 커버리지 영역 내부에 위치하고, 상기 앵커들과 제1 무선 통신 채널을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 각 앵커들까지의 N개의 거리값을 포함하는 제1 거리 정보를 생성하고, 생성된 제1 거리 정보와 상기 앵커들의 식별 정보를 앵커들 중에서 어느 하나의 앵커로 송신하는 제1 이동 단말; 상기 앵커들의 커버리지 영역 외부에 위치하고, 상기 제1 이동 단말과 제2 무선 통신 채널을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 상기 제1 이동 단말까지의 거리값을 포함하는 제2 거리 정보를 생성하고, 생성된 상기 제2 거리 정보를 상기 제1 이동 단말을 통해 상기 어느 하나의 앵커로 송신하는 제2 이동 단말; 및 상기 어느 하나의 앵커부터, 상기 제1 거리 정보와 상기 앵커들의 식별 정보 및 상기 제2 거리 정보를 수신하고, 상기 제1 거리 정보와 상기 식별 정보에 매칭되는 앵커들의 위치값을 이용하여 상기 제1 이동 단말의 위치를 추정하고, 추정된 상기 제1 이동 단말의 위치와 상기 제2 거리 정보를 이용하여 상기 제2 이동 단말의 위치를 추정하는 서버를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for tracking a worker, the system including: an N (N is an integer of 4 or greater) anchor that is located within a coverage area, To generate first distance information including N distance values to each of the anchors and to transmit the generated first distance information and the identification information of the anchors to any one of the anchors, Terminal; Generating second distance information including a distance value to the first mobile terminal, performing wireless communication based on the second wireless communication channel with the first mobile terminal, located outside the coverage area of the anchors, A second mobile terminal for transmitting the second distance information to the one anchor through the first mobile terminal; And a second distance information receiving means for receiving the first distance information, the identification information of the anchors, and the second distance information from any one of the anchors, and using the position information of the anchors matched with the first distance information and the identification information, And estimating a position of the second mobile terminal based on the estimated position of the first mobile terminal and the second distance information.
본 발명의 따르면, 해양 플랜트 및 대형 선박의 건조 현장 내에서 작업자의 위치를 GPS를 이용하지 않고, 효율적으로 추적할 수 있다.According to the present invention, it is possible to efficiently track the position of an operator within a drying plant of an offshore plant and a large ship, without using a GPS.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업자 위치 추적 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 이동 단말의 기능을 다수의 블록으로 나타낸 기능 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 앵커의 기능을 다수의 블록으로 나타낸 기능 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 서버의 기능을 다수의 블록으로 나타낸 기능 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 위치 산출부에서 제2 이동 단말의 위치 산출 과정을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 이동 단말들, 앵커들 및 서버들 간에 송수신되는 신호 흐름도이다.1 is an overall configuration diagram of a worker position tracking system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram showing the functions of the mobile terminal shown in FIG. 1 in a plurality of blocks.
FIG. 3 is a functional block diagram showing the function of the anchor shown in FIG. 1 as a plurality of blocks.
FIG. 4 is a functional block diagram showing the functions of the server shown in FIG. 1 in a plurality of blocks.
5 is a diagram schematically illustrating a position calculating process of the second mobile terminal in the position calculating unit shown in FIG.
6 is a signal flow diagram transmitted and received between mobile terminals, anchors, and servers shown in FIG.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent from the following detailed description of embodiments thereof taken in conjunction with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the exemplary embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. And effects of the present invention, the scope of the present invention is defined by the description of the claims.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises "and / or" comprising ", as used herein, unless the recited component, step, operation, and / Or added.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업자 위치 추적 시스템의 전체 구성 도이다.1 is an overall configuration diagram of a worker position tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 작업자 위치 추적 시스템은 다수의 앵커들(110A~110D)(또는 다수의 앵커 노드들), 제1 이동 단말(120), 제2 이동 단말(130), 유무선 네트워크(140) 및 서버(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an operator location tracking system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
다수의 앵커들(110A~110D)A plurality of
다수의 앵커들(110A~110D)은 해양 플랜트 및 대형 선박 내에 고정 설치되며, 설치 위치의 좌표는 해양 플랜트 및 대형 선박의 설계 도면에 기반하여 부여될 수 있다. 따라서, 각 앵커들(110A~110D)의 설치 위치는 사전에 알 수 있는 정보이다.The plurality of
다수의 앵커들(110A~110D)은 각 앵커들(110A~110D)에 의해 형성되는 커버리지 영역(10) 내에 위치한 상기 제1 이동 단말(120)과 제1 무선 통신 채널(CH1)을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 상기 제1 이동 단말(120)의 위치를 추적하기 위한 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 무선 통신은, 예를 들면, UWB(Ultra-WideBand), CSS-UWB(Chirp Spread Spectrum Ultra-WideBand), IR-UWB(Impulse-Radio UWB) 통신일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 무선 통신 채널은 제1 UWB 채널로 지칭할 수 있다.The plurality of
도 1에서 도면의 간략화를 위해, 상기 커버리지 영역(10)을 하나의 원으로 표시하였으나, 실질적으로, 각 앵커들에 의해 형성되는 커버리지 영역들의 교차 영역일 수 있다.In FIG. 1, for simplicity of illustration, the
각 앵커들(110A~110D)은 일종의 액세스 포인트(Access Point: AP) 또는 리더(reader)일 수 있다.Each of the
도 1에서는 4개의 앵커들을 예시하지만, 앵커의 개수가 4개로 한정되는 것은 아니며, 5개 이상일 수 있다. Although FIG. 1 illustrates four anchors, the number of anchors is not limited to four, and may be five or more.
4개의 앵커들(110A~110D)은 동일한 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 4개의 앵커들(110A~110D)은 서로 유무선으로 연결되어 정보를 공유하도록 구성될 수 있다.The four
4개의 앵커들(110A~110D) 중 어느 하나의 앵커는 마스터 앵커로 선정되고, 나머지 앵커들은 슬레이브 앵커로 선정될 수 있다. 도 1에서는 참조 번호 110D가 마스터 앵커를 지시하고, 참조 번호 110A~110C가 슬레이브 앵커를 지시한다.Any one of the four
전술한 바와 같이, 상기 마스터 앵커(110D)는 상기 슬레이브 앵커들(110A~110C)과 동일한 동작을 수행할 수 있으며, 다만, 유무선 네트워크(140)를 통해 서버(150)와 통신하는 동작을 더 수행할 수 있다. As described above, the
구체적으로, 상기 마스터 앵커(110D)는 제1 무선 통신 채널(CH1)을 통해 상기 제1 이동 단말(120)로부터 수신된 태그 신호를 상기 유무선 네트워크(140)를 통해 서버(150)로 송신할 수 있고, 반대로, 상기 서버(150)로부터 수신된 정보를 상기 제1 이동 단말(120)로 송신할 수 있다.Specifically, the
제1 이동 단말(120)과 제2 이동 단말(130)The first
상기 제1 이동 단말(120)은 플랜트 및 선박 내에서 근무하는 제1 작업자가 소유한 단말이고, 상기 제2 이동 단말(130)은 플랜트 및 선박 내에서 근무하는 제2 작업자가 소유한 단말일 수 있다. The first mobile terminal (120) is a terminal owned by a first worker working in a plant and a ship, and the second mobile terminal (130) is a terminal owned by a plant and a second worker working in the ship have.
본 발명의 실시 예에 따른 제1 및 제2 이동 단말(120, 130) 각각은, 예를 들면, UWB 통신을 수행하기 위한 UWB 칩이 내장된 단말일 수 있다. 따라서, 상기 UWB 칩이 내장된 디지털 방송 단말기, 개인 정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet) PC, 아이패드(Ipad), 3G 단말기일 수 있다. 상기 3G 단말기는, 예를 들면, IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)단말기, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)단말기, GSM/GPRS(Global System For Mobile Communication Packet Radio Service) 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 단말기 등과 같은 모든 정보통신기기 및 멀티미디어 기기 등이 포함될 수 있다.Each of the first and second
상기 제1 및 제2 이동 단말(120, 130)는 동일한 동작을 수행하도록 구성될 수 있으며, 다만, 위치에 따라 서로 다른 동작을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 이동 단말(120, 130) 모두가 각 앵커들(110A~110D)에 의해 형성되는 커버리지 영역(10) 내에 위치한 경우, 상기 제1 및 제2 이동 단말(120, 130)는 동일한 동작을 수행하지만, 상기 제1 이동 단말(120)과 상기 제2 이동 단말(130) 중에서 어느 하나의 단말은 상기 커버리지 영역(10) 내에 위치하고, 다른 하나의 단말이 상기 커버리지 영역(10)을 이탈한 경우, 상기 제1 및 제2 이동 단말(120, 130)는 서로 다른 동작을 수행할 수 있다. The first and second
일 실시 예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 커버리지 영역(10) 내에 위치한 상기 제1 이동 단말(120)은 앵커들(110A~110D)과 무선 통신을 수행하는 태그로 기능하는 트래킹 모드로 동작하고, 상기 커버리지 영역(10)을 이탈한 상기 제2 이동 단말(130)은 가상의 반경(virtual perimeter)(20)에 진입하는 상기 제1 이동 단말(120)을 감지하도록 상기 제1 이동 단말(120)과 무선 통신을 수행하는 지오펜싱(Geo-Fencing) 모드로 동작할 수 있다.1, the first
즉, 상기 제2 이동 단말(130)은 상기 커버리지 영역(10) 내에서는 트래킹 모드로 동작하지만, 상기 커버리지 영역(10)의 외부에서는 지오펜싱 모드로 동작하도록 구성될 수 있다. 이는 상기 제2 이동 단말(130)이 상기 커버리지 영역(10) 내에서는 태그로 기능하지만, 상기 커버리지 영역(10)의 외부에서는 태그로 기능하는 상기 제1 이동 단말(120)을 감지하는 앵커(또는 AP)의 기능으로 변경됨을 의미한다.That is, although the second
구체적으로, 상기 제1 이동 단말(120)은, 위치를 알고 있는 앵커들(110A~110D)과 제1 무선 통신 채널(CH1)을 기반으로 무선 통신을 수행하는 트래킹 모드로 동작하고, 상기 트래킹 모드에서, 각 앵커들(110A~110D)과 상기 제1 이동 단말(120) 간의 4개의 거리값을 포함하는 제1 거리 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.Specifically, the first
일 예로, 상기 4개의 거리값을 산출하기 위해, 상기 제1 이동 단말(120)은 거리측정을 위한 제1 요청 신호를 각 앵커들(110A~110D)로 송신한 후, 앵커들(110A~110D)로부터 상기 제1 요청 신호에 대한 제1 응답 신호의 수신 시간을 측정하고, TWR(Two-Way-Ranging) 기법을 기반으로 측정된 상기 수신 시간으로부터 4개의 거리값을 산출하도록 구성될 수 있다.For example, to calculate the four distance values, the first
다른 예로, 상기 제1 이동 단말(120)은 상기 제1 응답 신호의 수신 세기(RSSI)를 이용하여 각 거리값을 산출하도록 구성될 수 있다.As another example, the first
또한, 상기 제1 이동 단말(120)은 사전에 설정된 채널 변경 주기에 따라 제1 무선 통신 채널(CH1)을 주파수가 다른 제2 무선 통신 채널(CH2)로 통신 채널을 주기적으로 변경하도록 구성될 수 있다. 상기 채널 변경 주기는 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)이 활성화되는 제1 시간 구간 및 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)이 활성화되는 제2 시간 구간을 포함할 수 있다. 제1 시간 구간과 제2 시간 구간은 시간적으로 연속하거나 불연속할 수 있다. 각 구간의 길이는 설계자에 의해 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1 시간 구간과 제2 시간 구간의 길이는 서로 다르거나 동일할 수 있다. 여기서, 제2 무선 통신 채널(CH2)은 제2 UWB 채널로 지칭될 수도 있다.Also, the first
상기 제1 이동 단말(120)은 상기 변경된 제2 무선 통신 채널(CH2)을 통해 상기 커버리지 영역(10)을 이탈한 상기 제2 이동 단말(130)과의 통신 접속을 주기적으로 시도할 수 있다. 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)이 활성화된 상태에서, 상기 제1 이동 단말(120)과 상기 4개의 앵커들(110A~110D) 간의 무선 통신은 중단되도록 구성될 수 있다.The first
도 1에서는 상기 커버리지 영역(10) 내에 존재하는 하나의 이동 단말(120)을 도시하고 있으나, 이는 도면의 간략화를 위한 것이고, 하나 이상의 다른 이동 단말이 상기 커버리지 영역(10) 내에 더 존재할 수 있으며, 하나 이상의 다른 이동 단말 각각의 동작은 상기 제1 이동 단말(120)에서 수행하는 동작과 동일한 방식으로, 각 앵커들(110A~110D)까지의 거리값을 산출하도록 구성될 수 있다.Although FIG. 1 illustrates one
상기 제1 이동 단말(120)은 상기 제1 거리정보 및 상기 앵커들(110A~110D)로부터 수신한 각 식별 정보와 상기 제2 이동 단말(130)에서 산출한 상기 제1 이동 단말(120)과 상기 제2 이동 단말(130) 간의 거리값을 포함하는 제2 거리 정보와 상기 제2 이동 단말(130)의 식별 정보를 상기 마스터 앵커(110D)로 송신하도록 구성될 수 있다.The first
한편, 상기 커버리지 영역(10)을 이탈한 상기 제2 이동 단말(130)은 상기 커버리지 영역을 이탈한 시점부터 상기 트래킹 모드에서 지오펜싱 모드로 동작모드를 변경하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 채널 변경 주기에 포함된 제1 시간 구간 동안 상기 앵커들로부터의 신호가 수신되지 않거나 또는 수신되는 신호의 수신세기가 임계치 이하인 경우, 상기 제2 이동 단말(130)은 자신이 상기 커버리지 영역(10)을 이탈하였음을 인지하고, 상기 트래킹 모드에서 지오펜싱 모드로 동작모드를 변경하도록 구성될 수 있다. Meanwhile, the second
동작모드가 상기 지오펜싱 모드로 변경됨에 따라, 상기 제2 이동 단말(130)의 기능은 태그의 기능에서 앵커(또는 APP)의 기능으로 변경될 수 있다. As the operation mode is changed to the geofencing mode, the function of the second
상기 지오펜싱 모드로 변경됨에 따라, 상기 제2 이동 단말(130)은 통신 채널을 제1 무선 통신 채널(CH1)에서 제2 무선 통신 채널(CH2)로 변경하도록 구성될 수 있다.As the geo-fencing mode is changed, the second
상기 지오펜싱 모드로 변경됨에 따라, 상기 제2 이동 단말(130)은 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)에 대해 채널 스캔을 수행하여, 가상의 반경(20)에 진입하는 상기 제1 이동 단말(120)을 감지하고, 감지된 상기 제1 이동 단말(120)과 제2 무선 통신 채널(CH2)을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 상기 제1 이동 단말(120)과 상기 제2 이동 단말(130) 간의 거리값을 포함하는 제2 거리 정보를 생성하도록 구성될 수 있다. The second
일 예로, 상기 제1 이동 단말(120)과 상기 제2 이동 단말(130) 간의 거리값을 산출하기 위해, 상기 제2 이동 단말(130)은 거리측정을 위한 제2 요청 신호를 상기 제1 이동 단말(120)로 송신한 후, 상기 제1 이동 단말(120)로부터 상기 제2 요청 신호에 대한 제2 응답 신호의 수신 시간을 측정하고, TWR(Two-Way-Ranging) 기법을 기반으로 측정된 수신 시간으로부터 상기 거리값을 산출하도록 구성될 수 있다.For example, to calculate the distance value between the first
다른 예로, 상기 제2 이동 단말(130)은 상기 제2 응답 신호의 수신 세기(RSSI)를 이용하여 상기 거리값을 산출하도록 구성될 수 있다.As another example, the second
상기 제2 이동 단말(130)은 상기 산출한 거리값을 포함하는 제2 거리 정보와 자신(130)의 식별 정보를 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)을 통해 상기 제1 이동 단말(120)로 송신하도록 구성될 수 있다. The second
상기 제1 이동 단말(120)은 상기 제2 이동 단말(130)로부터 수신된 상기 제2 거리 정보와 상기 제2 이동 단말(130)의 식별 정보, 상기 제1 이동 단말(120)에서 생성한 제1 거리 정보, 각 앵커의 식별 정보를 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)을 통해 상기 마스터 앵커(110D)로 송신하도록 구성될 수 있다.The first
상기 마스터 앵커(110D)는 전술한 바와 같이, 상기 정보(제1 거리 정보, 제2 거리 정보, 제1 및 제2 이동 단말의 식별 정보, 앵커의 식별 정보)를 유무선 네트워크(140)를 통해 상기 서버(150)로 송신하도록 상기 정보를 가공할 수 있다. 예를 들면, 아래의 유무선 네트워크에서 지원하는 프로토콜 규약에 따라 상기 정보를 가공할 수 있다.The
유무선 네트워크(140)The wired and wireless network (140)
상기 유무선 네트워크(140)는 마스터 앵커(110D)와 서버(150) 간의 통신을 연결하는 구성으로, 컴퓨터 네트워크(computer network), 인터넷(internet), 사물 인터넷(internet of things) 또는 전화망(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The wired /
서버(150)The
상기 서버(150)는 마스터 앵커(110D)로부터 수신된 정보(제1 거리 정보, 제2 거리 정보, 제1 및 제2 이동 단말의 식별 정보, 앵커의 식별 정보)를 이용하여 제1 및 제2 작업자의 위치를 추정하고, 추정된 위치를 기반으로 제1 및 제2 작업자의 위치를 모니터링 하도록 구성될 수 있다. 또한 상기 서버(150)는 작업자들에게 다양한 구조 메시지를 송신하도록 구성될 수 있다.
The
도 2는 도 1에 도시한 이동 단말의 기능을 다수의 블록으로 나타낸 기능 블록도이다. FIG. 2 is a functional block diagram showing the functions of the mobile terminal shown in FIG. 1 in a plurality of blocks.
도 2를 참조하면, 상기 제1 및 제2 이동 단말(120, 130) 각각은 제어부(210), 채널 스캐너(220), 스케줄러(230), 통신부(240), 센서부(250), 입력부(260), 저장부(270) 및 출력부(280)를 포함할 수 있으며, 이들은 시스템 버스(205)를 통해 서로 통신하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, each of the first and second
상기 제어부(210)는 상기 구성들(220~280)을 동작을 제어 및 관리한 구성으로, 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다. 상기 프로세서는 상기 저장부(270)에 저장된 처리 명령어를 실행하는 중앙 처리 유닛 또는 반도체 장치일 수 있다.The
또한, 상기 제어부(210)는 상기 커버리지 영역(10) 내부에서는 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)을 사용하고, 상기 커버리지 영역(10) 외부에서는 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)을 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)로 변경하도록 상기 통신부(240)의 동작을 제어할 수 있다. The
또한, 상기 제어부(210)는 상기 저장부(270)에 저장된 채널 변경 주기에 따라 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)이 활성화되는 제1 시간 구간과 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)이 활성화되는 제2 시간 구간을 조절하도록 상기 스케줄러(230)의 동작을 제어할 수 있다.Also, the
또한, 상기 제어부(210)는 상기 통신부(240)에서 수신한 상기 앵커들로부터의 제1 응답 신호의 수신 시간을 측정하여, 자신이 속한 이동 단말(120)로부터 상기 앵커들까지의 거리값을 포함하는 제1 거리 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.The
또한, 상기 제어부(210)는 상기 통신부(240)를 통해 상기 커버리지 영역 내의 이동 단말로부터 수신한 제2 응답 신호의 수신간을 측정하여, 자신이 속한 이동 단말(130)로부터 상기 커버리지 영역 내의 이동 단말까지의 거리값을 포함하는 제2 거리 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.In addition, the
상기 채널 스캐너(220)는 상기 제어부(210)의 제어에 따라, 상기 제1 및 제2 무선 통신 채널(CH1, CH2)에 대해 채널 스캔을 교대로 수행하여, 상기 커버리지 영역(10) 내부의 앵커들과 상기 커버리지(20) 영역 외부의 이동 단말을 감지하도록 구성될 수 있다. The
상기 스케줄러(230)는 상기 채널 변경 주기에 따라, 상기 제1 무선 통신 채널(CH1) 또는 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)에 대해 채널 스캔을 수행하도록 상기 채널 스캐너(220)를 제어하도록 구성될 수 있다. The
필요에 따라, 상기 채널 스캐너(220)와 상기 스케줄러(230)는 상기 제어부(210) 내부에 구비될 수 있다.The
상기 통신부(240)는 무선 인터넷 모듈 및 근거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있을 수 있다. 근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 지원하는 모듈로, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra-Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 근거리 통신을 지원할 수 있다.The
상기 센서부(250)는 진동 센서, 발광 센서, 경보 센서, 심박 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 진동센서는 작업자의 심박수를 측정하고, 측정된 심박수가 임계치 이하인 경우, 진동을 발생시키도록 구성될 수 있다. 발광 센서는 작업자의 심박수가 임계치 이하인 경우, 주변에 작업자에게 구조를 요청하도록 다양한 색상의 발광 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 경보 센서는 작업자의 심박수가 임계치 이하인 경우, 주변에 작업자에게 구조를 요청하도록 다양한 오디오 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. The
상기 입력부(260)는 사용자로부터 입력된 명령 또는 데이터를, 상기 시스템 버스(110)를 통해 상기 제어부(210), 상기 채널 스캐너(220), 상기 스케줄러(230), 상기 통신부(240), 상기 센서부(250), 상기 저장부(270) 및 상기 출력부(280)에 전달할 수 있다.The
상기 저장부(240)는 휘발성 메모리 및 비 휘발성 메모리로 구현될 수 있으며, 상기 앵커로부터 수신된 앵커의 식별 정보, 커버리지 영역을 이탈한 이동 단말로부터 수신된 거리 정보와 식별 정보, 사용자에 의해 설정된 채널 변경 주기와 관련된 정보 등을 저장하도록 구성될 수 있다. The
상기 출력부(280)는 비디오 및 오디오를 출력하는 구성으로 비디오를 출력하는 영상 출력 수단과 오디오를 출력하는 오디오 출력 수단을 포함하도록 구성될 수 있다.The
도 3은 도 1에 도시된 앵커의 기능을 다수의 블록으로 나타낸 기능 블록도이다.FIG. 3 is a functional block diagram showing the function of the anchor shown in FIG. 1 as a plurality of blocks.
도 3을 참조하면, 앵커들(110A~110D) 각각은 제어부(310), 제1 통신부(320), 제2 통신부(330) 및 저장부(340)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, each of the
상기 제어부(310)는 앵커의 전반적이 동작을 제어 및 관리하는 것으로, 상기 커버리지 영역(10) 내의 이동 단말과 무선 통신을 수행하도록 상기 제1 통신부(320)의 동작을 제어 및 관리할 수 있다.The
또한, 상기 제어부(310)는 상기 제1 통신부(320)를 통해 상기 커버리지 영역(10) 내의 이동 단말로부터 수신한 정보(거리 정보와 식별 정보)를 상기 유무선 네트워크(140)을 통해 상기 서버(150)로 송신하도록 상기 제2 통신부(330)의 동작을 제어 및 관리할 수 있다. 반대로, 상기 서버(150)로부터의 정보를 수신하도록 상기 제2 통신부(330)의 동작을 제어 및 관리할 수 있다.The
상기 제1 통신부(320)는 근거리 통신(Short range communication)을 지원하는 모듈로, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra-Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 근거리 통신을 지원할 수 있다.The
상기 제2 통신부(330)는 유무선 네트워크(140)에 접속 가능하도록 다양한 통신 방식을 지원할 수 있다. 예를 들면, 상기 통신부(330)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 상기 서버(150)와 통신할 수 있다. 상기 무선 통신은, 예를 들어, WIFI(wireless fidelity), BT(Bluetooth), 지그비(Zigbee) NFC(near field communication), GPS(global positioning system) 또는 cellular 통신(예를 들어, LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro 또는 GSM 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유선 통신은, 예를 들어, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard 232) 또는 POTS(plain old telephone service) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
상기 저장부(340)는 휘발성 메모리 및 비 휘발성 메모리로 구현될 수 있으며, 이동 단말로부터 수신된 정보 및 자신이 속한 앵커의 식별 정보와 같은 하드웨어 정보 등을 저장할 수 있다.The
도 4는 도 1에 도시된 서버의 기능을 다수의 블록으로 나타낸 기능 블록도이다.FIG. 4 is a functional block diagram showing the functions of the server shown in FIG. 1 in a plurality of blocks.
도 4를 참조하면, 서버(150)는 제어부(410), 통신부(420), 위치 산출부(430), 저장부(440) 및 표시부(450)를 포함하도록 구성될 수 있다. 4, the
상기 제어부(410)는 상기 서버(150)의 전반적인 동작을 제어 및 관리하는 구성으로, 상기 위치 산출부(430)에 의해 산출된 작업자의 위치(제1 및 제2 이동 단말의 위치)를 맵에 매칭하고, 그 매칭 결과를 출력하도록 표시부(450)를 제어하도록 구성될 수 있다.The
상기 위치 산출부(430)는 상기 마스터 앵커(110D)로부터 수신된 정보를 이용하여 커버리지 영역(10) 내의 제1 이동 단말(120)의 위치와 상기 커버리지 영역(10)에서 이탈한 제2 이동 단말(130)의 위치를 산출하도록 구성될 수 있다. The
상기 위치 산출부(430)는, 상기 커버리지 영역(10) 내의 제1 이동 단말(120)의 경우, TDOA(Time Difference of Arrival) 기법을 기반으로, 상기 마스터 앵커(110D)로부터 수신된 4개의 거리값을 포함하는 제1 거리 정보와 선박 내에서의 앵커 위치를 이용하여 상기 제1 이동 단말(120)의 위치를 산출할 수 있다. The first
상기 위치 산출부(430)는, 상기 커버리지 영역(10)을 이탈한 제2 이동 단말(130)의 경우, 상기 TDOA기법을 기반으로 산출된 상기 제1 이동 단말(120)의 위치를 중심으로 상기 제1 이동 단말(120)과 상기 제2 이동 단말(130) 간의 거리값을 반지름으로 하는 원을 구성한 후, 상기 원 상에서 존재하는 상기 제2 이동 단말(130)의 위치를 산출할 수 있다. 이때, 상기 커버리지 영역(10) 내에 상기 제1 이동 단말(120) 외에 다른 이동 단말(이하, 제3 이동 단말)이 존재하는 경우, 상기 제2 이동 단말(130)의 위치를 더 정확하게 산출할 수 있다. 예를 들면, 상기 TDOA기법을 기반으로, 상기 제3 이동 단말(160)의 위치를 산출한 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 이동 단말(120)의 위치를 중심으로 상기 제1 이동 단말(120)과 상기 제2 이동 단말(130) 간의 거리값을 반지름으로 하는 제1 원(C1)과 상기 제3 이동 단말(160)의 위치를 중심으로 상기 제3 이동 단말(160)과 상기 제2 이동 단말(130) 간의 거리값을 반지름으로 하는 제2 원(C2)이 구성될 수 있으며, 상기 제1 원(C1)과 상기 제2 원(C2)의 교차점(P)의 좌표를 상기 제2 이동 단말(130)의 위치로 산출할 수 있다.In the case of the second
상기 위치 산출부(430)에서 상기 제1 및 제2 이동 단말(120, 130)의 위치가 각각 산출되면, 그 결과를 상기 제어부로(410)로 전달하고, 상기 제어부(410)는 상기 전달된 위치들을 맵(선박 맵 또는 플랜트 맵)에 매칭하고, 그 매칭 결과를 출력하도록 표시부(450)로 제공할 수 있다.When the positions of the first and second
상기 저장부(440)는 제1 및 제2 이동 단말(120, 130)의 식별 정보와 같은 하드웨어 정보(MAC 정보), 제1 및 제2 작업자의 작업자 정보, 플랜트 및 선박의 설계도면을 기준으로 앵커의 식별 정보에 맵핑되는 위치값 등을 저장할 수 있다.The
상기 표시부(450)는 상기 제1 및 제2 이동 단말(120, 130)의 위치가 표시된 맵 화면을 통해 제1 이동 단말(120)의 제1 작업자와 제2 이동 단말(130)의 제2 작업자의 위치를 실시간으로 표시할 수 있다. 관리자는 상기 표시부(450)에서 출력하는 출력화면을 확인하여, 제1 작업자와 제2 작업자의 위치를 실시간으로 모니터링할 수 있게 된다.The
도 6은 도 1에 도시된 이동 단말들, 앵커들 및 서버들 간의 신호 흐름도로서, 아래의 각 단계에서 전술한 내용과 중복된 내용은 간략히 설명하거나 생략하기로 한다.FIG. 6 is a signal flow diagram between mobile terminals, anchors, and servers shown in FIG. 1, and duplicated contents in the following steps are briefly explained or omitted.
도 6을 참조하면, 먼저, 커버리지 영역(10) 내의 제1 이동 단말(120)이 제1 무선 통신 채널(CH1)과 제2 무선 통신 채널(CH2)에 대해 주기적으로 채널 스캔을 수행한다. Referring to FIG. 6, the first
단계 S510에서, 상기 제1 이동 단말(120)이 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)에 대한 채널 스캔 과정에서 앵커들110A~110D)로부터의 신호를 감지하면, 자신(120)으로부터 각 앵커까지의 거리를 측정하기 위해 제1 요청 신호(REQ1)를 각 앵커에 송신한다. When the first
이어, 단계 S513에서, 상기 제1 이동 단말(120)이 각 앵커로부터 상기 제1 요청 신호(REQ1)에 대한 제1 응답 신호(RES1)를 수신한다. 이때, 상기 제1 응답 신호(RES1)에는 각 앵커의 식별 정보가 포함될 수 있다. In step S513, the first
이어, 단계 S515에서, 상기 제1 이동 단말(120)이 각 앵커로부터 수신한 제1 응답 신호(RES1)의 수신 시각 또는 수신 세기를 이용하여, 각 앵커까지의 4개의 거리값들(D1)을 산출하고, 산출된 4개의 거리값들(D1)을 포함하도록 구성된 제1 거리 정보를 생성한다. Next, in step S515, the first
상기 단계 S510 내지 S515는, 채널 변경 주기에 따라, 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)이 활성화되는 제1 시간 구간 동안에 수행될 수 있다.The steps S510 to S515 may be performed during a first time interval in which the first wireless communication channel CH1 is activated according to the channel change period.
이어, 단계 S517에서, 채널 변경 주기에 따라, 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)이 활성화되는 시각이 도래하면, 상기 제1 이동 단말(120)은 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)을 제2 무선 통신 채널(CH2)로 통신 채널을 변경(또는 전환)한다.In step S517, the first
한편, 상기 제2 이동 단말(130)이 상기 커버리지 영역(10)을 이탈하면, 상기 제2 이동 단말(130)과 앵커들(110A~110D) 간의 무선 통신은 단절될 것이다. 그러면, 단계 S519에서, 상기 제2 이동 단말(130)은 상기 커버리지 영역(10)을 이탈 시각부터 상기 제1 무선 통신 채널(CH1)을 제2 무선 통신 채널(CH2)로 통신 채널을 변경한다. 동시에 상기 제2 이동 단말(130)은 앵커들(110A~110D)과의 무선 통신을 수행하여 제2 작업자의 위치를 추적하는 트래킹 모드에서 상기 가상 반경 내에 진입하는 상기 제1 이동 단말(120)을 감지하도록 상기 제1 이동 단말(120)과 무선 통신을 수행하여 상기 제1 작업자의 위치를 추적하는 지온펜싱 모드로 동작 모드를 변경(전환)한다.Meanwhile, when the second
이어, 단계 S521에서, 상기 제2 이동 단말(130)이 상기 가상 반경 내에 진입하는 상기 제1 이동 단말(120)을 감지하면, 상기 제2 이동 단말(130)은 자신(130)으로부터 상기 제1 이동 단말(120)까지의 거리를 측정하기 위한 제2 요청 신호(REQ2)를 상기 제1 이동 단말(120)로 송신한다.When the second
이어, 단계 S523에서, 상기 제2 이동 단말(130)은 상기 제1 이동 단말(120)로부터 상기 제2 요청 신호(REQ2)에 대한 제2 응답 신호(RES2)를 수신한다.Then, in step S523, the second
이어, 단계 S525에서, 상기 제2 이동 단말(130)은 상기 제1 이동 단말(120)로부터 수신된 상기 제2 응답 신호(RES2)의 수신 시각 또는 수신 세기를 이용하여, 자신(130)으로부터 상기 제1 이동 단말(120)까지의 거리값을 산출한다.In step S525, the second
이어, 단계 S527에서, 상기 제2 이동 단말(130)은 자신(130)으로부터 상기 제1 이동 단말(120)까지의 거리값을 포함하도록 구성된 제2 거리 정보와 자신(130)의 식별 정보를 상기 제2 무선 통신 채널(CH2)을 통해 상기 제1 이동 단말(120)로 송신한다.In step S527, the second
이어, 단계 S529에서, 상기 제1 이동 단말(130)은 채널 변경 주기에 따라, 제1 무선 통신 채널(CH1)이 활성화되는 시각이 도래하면, 전술한 단계 S517에서 변경된 제2 무선 통신 채널(CH2)을 제1 무선 통신 채널(CH1)로 통신 채널을 변경한다. In step S529, when the first mobile communication channel CH1 is activated according to the channel changing period, the first
이어, 단계 S531에서, 상기 제1 이동 단말(120)은 상기 제2 이동 단말(130)로부터 수신된 제2 거리 정보, 상기 제2 이동 단말(130)로부터 수신된 상기 제2 이동 단말(130)의 식별 정보, 제1 거리 정보 및 앵커들의 식별 정보를 제1 무선 통신 채널(CH1)을 통해 상기 마스터 앵커(110D)로 송신한다. In step S531, the first
이어, 단계 S533에서, 상기 마스터 앵커(110D)는 상기 제1 이동 단말(120)로부터 수신된 정보를 유무선 네트워크(140)를 통해 상기 서버(150)로 송신한다.In step S533, the
이어, 단계 S535에서, 상기 서버(150)는 상기 저장부(440, 도 4에 도시됨)에 저장된 앵커들의 위치값을 조회하여 상기 마스터 앵커(110D)로부터 수신된 각 앵커의 식별 정보에 매칭되는 앵커들의 위치값을 획득하고, 획득된 앵커들의 위치값과 상기 마스터 앵커(110D)로부터 수신된 상기 제1 거리 정보(앵커와 제1 이동 단말 사이의 거리)를 이용하여 제1 이동 단말(120)의 위치를 추정한다. 또한 상기 서버(150)는 상기 추정된 제1 이동 단말(120)의 위치를 이용하여 상기 제2 거리 정보(상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 간의 거리)를 이용하여 상기 제2 이동 단말(130)의 위치를 추정한다.Next, in step S535, the
추가로, 상기 서버(150)는 상기 마스터 앵커(110D)를 통해 상기 제1 및 제2 이동 단말(120, 130)로부터 제1 및 제2 작업자의 상태 정보를 더 수신할 수 있다. 여기서, 상태 정보는 각 단말의 심박 센서에서 측정한 심박수와 관련된 정보일 수 있다. In addition, the
상기 서버(150)는 각 단말에서 수신한 상태 정보를 근거로, 구조 요청 신호를 제1 이동 단말(120) 및 제2 이동 단말(130)에게 송신할 수 있다. 예를 들면, 상기 서버(150)가 제1 이동 단말(120)로부터 수신된 상태 정보에 포함된 심박수가 임계치 이하인 경우, 제1 이동 단말(120)의 제1 작업자가 위험함 상태임을 인식하고, 상기 제1 작업자의 구조를 요청하는 구조 요청 신호를 유무선 네트워크(140), 마스터 앵커(110D) 및 제1 이동 단말(120)로 이루어진 통신 경로를 통해 제2 이동 단말(130)에 송신할 수 있다. 물론 상기 구조 요청 신호는 상기 통신 경로를 통해 도면에 도시하지 않은 다른 이동 단말로 송신될 수도 있다. 여기서, 다른 이동 단말은 커버리지 영역 내의 단말과 커버리지 영역 밖의 단말을 모두 포함할 수 있다.The
반대로, 상기 서버(150)가, 제1 이동 단말(120), 마스터 앵커(110D), 유무선 네트워크로 이루어진 통신 경로를 통해, 상기 제2 이동 단말(120)로부터 수신된 상태 정보에 포함된 심박수가 임계치 이하인 경우, 제2 이동 단말(120)의 제2 작업자가 위험함 상태임을 인식하고, 상기 제2 작업자의 구조를 요청하는 구조 요청 신호를 유무선 네트워크 및 마스터 앵커로 이루어진 통신 경로를 통해 제1 이동 단말(120) 또는 도면에 도시하지 않은 다른 이동 단말에 송신할 수 있다.Conversely, when the
이와 같이, 본 발명은 GPS를 이용하지 않고, 해양플랜트 및 선박 건조 현장에서 작업자들의 위치를 효율적으로 추적할 수 있다. As described above, the present invention can efficiently track the positions of workers in offshore plants and ship building sites without using GPS.
이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications not illustrated in the drawings are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
Claims (10)
제1 작업자의 제1 이동 단말이, 위치를 알고 있는 N(여기서, N은 4이상의 자연수)개의 앵커들과 제1 무선 통신 채널을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 각 앵커들과 상기 제1 이동 단말 간의 N개의 거리값을 포함하는 제1 거리 정보를 생성하는 단계;
상기 앵커들의 커버리지 영역을 이탈한 제2 작업자의 제2 이동 단말이, 상기 제1 이동 단말과 제2 무선 통신 채널을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 간의 거리값을 포함하는 제2 거리 정보를 생성하는 단계;
상기 제1 이동 단말이, 상기 제1 거리 정보, 상기 앵커들의 식별 정보 및 상기 제2 무선 통신 채널을 통해 상기 제2 이동 단말로부터 수신된 상기 제2 거리 정보를 상기 앵커들 중에서 어느 하나의 앵커를 통해 서버로 송신하는 단계; 및
상기 서버가 상기 제1 거리 정보와 상기 식별 정보에 매칭되는 앵커들의 위치값을 이용하여 상기 제1 이동 단말의 위치를 추정하고, 추정된 상기 제1 이동 단말의 위치와 상기 제2 거리 정보를 이용하여 상기 제2 이동 단말의 위치를 추정하는 단계
를 포함함을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 방법.
In a method of tracking an operator's position within a ship,
The first mobile terminal of the first worker performs wireless communication based on the first wireless communication channel with N (N is an integer of 4 or more) anchors that know the location, Generating first distance information including N distance values between terminals;
The second mobile terminal of the second worker departing from the coverage area of the anchors performs wireless communication with the first mobile terminal on the basis of the second wireless communication channel so that the first mobile terminal and the second mobile terminal Generating second distance information including a distance value;
The first mobile terminal transmits the first distance information, the identification information of the anchors, and the second distance information received from the second mobile terminal through the second wireless communication channel to any one of the anchors To the server; And
The server estimates the position of the first mobile terminal using the first distance information and the position value of the anchors matched with the identification information, and uses the estimated position of the first mobile terminal and the second distance information Estimating a position of the second mobile terminal
Wherein the position of the worker is determined based on the position of the worker.
상기 제1 이동 단말은, 사전에 설정된 채널 변경 주기에 따라, 통신 채널을 상기 제2 무선 통신 채널에서 상기 제1 무선 통신 채널로 변경하는 단계;
상기 제1 이동 단말은, 상기 변경된 제1 무선 통신 채널을 통해 상기 앵커들로부터 거리측정용 응답 신호를 수신하는 단계; 및
상기 제1 이동 단말은, 상기 수신된 거리측정용 응답 신호를 이용하여 각 앵커들과 상기 제1 이동 단말 간의 N개의 거리값을 산출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 방법.
2. The method of claim 1, wherein generating the first distance information comprises:
Changing the communication channel from the second wireless communication channel to the first wireless communication channel according to a preset channel change period;
Receiving a response signal for distance measurement from the anchors on the changed first wireless communication channel; And
Wherein the first mobile terminal calculates N distance values between each anchor and the first mobile terminal using the received distance measurement response signal.
상기 제2 이동 단말은, 상기 커버리지 영역을 이탈하면, 상기 제2 이동 단말은, 통신 채널을 상기 제1 무선 통신 채널에서 상기 제2 무선 통신 채널로 변경하는 단계;
상기 제2 이동 단말은, 상기 변경된 제2 무선 통신 채널을 통해 상기 제1 이동 단말로부터 거리측정용 응답 신호를 수신하는 단계; 및
상기 제2 이동 단말은, 상기 수신된 거리측정용 응답 신호를 이용하여 상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 간의 거리값을 산출하는 단계
를 포함함을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 방법.
2. The method of claim 1, wherein generating the second distance information comprises:
When the second mobile terminal moves away from the coverage area, the second mobile terminal changes a communication channel from the first wireless communication channel to the second wireless communication channel;
Receiving a response signal for distance measurement from the first mobile terminal through the changed second wireless communication channel; And
The second mobile terminal calculates a distance value between the first mobile terminal and the second mobile terminal using the received response signal for distance measurement
Wherein the position of the worker is determined based on the position of the worker.
상기 제2 이동 단말이, 상기 커버리지 영역을 이탈하면, 통신 채널을 상기 제1 무선 통신 채널에서 상기 제2 무선 통신 채널로 변경하는 단계;
상기 제2 이동 단말이, 상기 앵커들과 무선 통신을 수행하는 트래킹 모드에서 가상의 반경(virtual perimeter)에 진입하는 상기 제1 이동 단말을 감지하도록 상기 제1 이동 단말과 무선 통신을 수행하는 지오펜싱(Geo-Fencing) 모드로 변경되는 단계;
상기 제2 이동 단말이, 상기 변경된 제2 무선 통신 채널을 통해 상기 지오펜싱 모드에서 감지한 상기 제1 이동 단말로부터 거리측정용 응답 신호를 수신하는 단계; 및
상기 제2 이동 단말이, 상기 수신된 거리측정용 응답 신호를 이용하여 상기 제1 이동 단말과 상기 제2 이동 단말 간의 거리값을 산출하는 단계
를 포함함을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 방법.
2. The method of claim 1, wherein generating the second distance information comprises:
Changing the communication channel from the first wireless communication channel to the second wireless communication channel when the second mobile terminal deviates from the coverage area;
Wherein the second mobile terminal performs wireless communication with the first mobile terminal to detect the first mobile terminal entering a virtual perimeter in a tracking mode for performing wireless communication with the anchors, (Geo-Fencing) mode;
The second mobile terminal receiving a distance measurement response signal from the first mobile terminal sensed in the geofencing mode through the changed second wireless communication channel; And
Wherein the second mobile terminal calculates a distance value between the first mobile terminal and the second mobile terminal using the received distance measurement response signal
Wherein the position of the worker is determined based on the position of the worker.
상기 제1 이동 단말이, 통신 채널을 상기 제2 무선 통신 채널에서 제1 무선 통신 채널로 변경하는 단계;
상기 제1 이동 단말이, 상기 변경된 제1 무선 통신 채널을 통해 상기 제1 거리 정보, 상기 앵커들의 식별 정보 및 상기 제2 거리 정보를 상기 앵커들 중에서 어느 하나의 앵커로 송신하는 단계; 및
상기 어느 하나의 앵커가 유무선 네트워크를 통해 상기 제1 거리 정보, 상기 앵커들의 식별 정보 및 상기 제2 거리 정보를 상기 서버로 송신하는 단계;
를 포함함을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 방법.
2. The method of claim 1,
The first mobile terminal changing a communication channel from the second wireless communication channel to a first wireless communication channel;
The first mobile terminal transmitting the first distance information, the identification information of the anchors, and the second distance information through the changed first wireless communication channel to any one of the anchors; And
The one of the anchors transmitting the first distance information, the identification information of the anchors, and the second distance information to the server through a wired / wireless network;
Wherein the position of the worker is determined based on the position of the worker.
상기 앵커들의 커버리지 영역 외부에 위치하고, 상기 제1 이동 단말과 제2 무선 통신 채널을 기반으로 무선 통신을 수행하여, 상기 제1 이동 단말까지의 거리값을 포함하는 제2 거리 정보를 생성하고, 생성된 상기 제2 거리 정보를 상기 제1 이동 단말을 통해 상기 어느 하나의 앵커로 송신하는 제2 이동 단말; 및
상기 어느 하나의 앵커부터, 상기 제1 거리 정보와 상기 앵커들의 식별 정보 및 상기 제2 거리 정보를 수신하고, 상기 제1 거리 정보와 상기 식별 정보에 매칭되는 앵커들의 위치값을 이용하여 상기 제1 이동 단말의 위치를 추정하고, 추정된 상기 제1 이동 단말의 위치와 상기 제2 거리 정보를 이용하여 상기 제2 이동 단말의 위치를 추정하는 서버를 포함하는 작업자 위치 추적 시스템.
(N is a natural number equal to or greater than 4) anchors, and performs wireless communication based on the first wireless communication channel with the anchors to calculate N distance values to the respective anchors A first mobile terminal for generating first distance information including the generated first distance information and the identification information of the anchors to one of the anchors;
Generating second distance information including a distance value to the first mobile terminal, performing wireless communication based on the second wireless communication channel with the first mobile terminal, located outside the coverage area of the anchors, A second mobile terminal for transmitting the second distance information to the one anchor through the first mobile terminal; And
Wherein the first distance information and the second distance information are received from any one of the anchors and the first distance information and the second distance information are received from the first distance information and the first distance information using the position values of the anchors matched with the first distance information and the identification information, And a server for estimating a position of the mobile terminal and estimating a position of the second mobile terminal using the estimated position of the first mobile terminal and the second distance information.
상기 앵커들의 커버리지 영역 내부에 위치하는 경우, 사전에 설정된 채널 변경 주기에 따라, 통신 채널을 상기 제1 무선 통신 채널에서 상기 제2 무선 통신 채널로 주기적으로 변경함을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 시스템.
7. The mobile terminal of claim 6,
Wherein the communication channel is periodically changed from the first wireless communication channel to the second wireless communication channel according to a preset channel change period when the wireless communication channel is located within the coverage area of the anchors.
상기 앵커들의 커버리지 영역에서 이탈한 경우, 통신 채널을 상기 제1 무선 통신 채널에서 상기 제2 무선 통신 채널로 변경함을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 시스템.
The mobile terminal of claim 6,
And changes the communication channel from the first wireless communication channel to the second wireless communication channel when the wireless communication channel is deviated from the coverage area of the anchors.
상기 앵커들의 커버리지 영역을 이탈한 경우, 상기 제1 이동단말과 무선 통신을 수행하는 상기 앵커의 기능으로 동작함을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 시스템.
The mobile terminal of claim 6,
And when the mobile terminal moves away from the coverage area of the anchors, acts as the anchor performing wireless communication with the first mobile terminal.
상기 앵커들의 커버리지 영역을 이탈한 경우, 상기 앵커들과 무선 통신을 수행하는 트래킹 모드에서 가상의 반경(virtual perimeter)에 진입하는 상기 제1 이동 단말을 감지하도록 상기 제1 이동 단말과 무선 통신을 수행하는 지오펜싱(Geo-Fencing) 모드로 변경됨을 특징으로 하는 작업자 위치 추적 시스템.
The mobile terminal of claim 6,
And performs wireless communication with the first mobile terminal to detect the first mobile terminal entering a virtual perimeter in a tracking mode for performing wireless communication with the anchors when the coverage area of the anchors is out of order And the geo-fencing mode is changed to the geo-fencing mode.
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