KR101106575B1 - 물품의 측위 장치 및 측위 방법 - Google Patents

물품의 측위 장치 및 측위 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물품의 3차원 위치 정보를 이용한 물품 측위 장치 및 측위 방법에 관한 것이다.
본 발명은 기존의 3차원 측위 방식이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 적은 비용으로 보다 정확한 측위를 가능하게 하는 측위 장치 및 측위 방법을 제공하는 것과 내부에 위치한 물품의 경우에도 정확한 측위를 가능하게 하는 측위 장치 및 측위 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명에 의한 측위 장치는, 물품의 위치를 측정하기 위한 측위 장치에 있어서, 적어도 하나 이상의 상기 물품에 각각 부착되며, 상기 물품의 수평 좌표를 측정하기 위한 RF IC 및 상기 물품의 수직 좌표를 측정하기 위한 압력 센서를 포함하여 이루어지고, 상기 물품의 측위 정보를 산출하여 무선 신호 및 데이터를 송신하는 이동 장치(1); 제한된 공간에 고정되어 일정한 주기로 무선 신호 및 데이터를 송신하는 고정 장치(2); 상기 이동 장치(1)에서 송신되는 상기 물품의 측위 정보를 무선으로 수신하는 코디네이터(3); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 물품 측위 방법은, 상술한 바와 같은 측위 장치를 사용하여 물품의 위치를 측정하는 측위 방법에 있어서, 상기 이동 장치(1)에 구비된 압력 센서에 의하여 측정된 기압 정보로부터 상기 물품의 수직 좌표를 구하는 수직 좌표 연산 단계; 상기 이동 장치(1) 및 상기 고정 장치(2) 간의 신호 왕복 시간으로부터 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 간의 거리를 구하는 이동 거리 연산 단계; 상기 수직 좌표 연산 단계에서 산출된 수직 좌표 값 및 상기 이동 거리 연산 단계에서 산출된 거리 값으로부터 상기 이동 장치(1)의 수평 좌표를 구하는 수평 좌표 연산 단계; 를 포함하여 이루어져 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
측위, RF IC, 기압, 가속도, 속도

Description

물품의 측위 장치 및 측위 방법 {The apparatus of positioning of goods and the method thereof}
본 발명은 물품의 3차원 위치정보를 이용한 측위 장치 및 측위 방법에 관한 것이다.
종래 컨테이너나 하물 등과 같은 물품에 대한 감시 작업은 외부에 배치된 작업자를 통해 물품의 적재 위치 및 상태에 관한 정보를 수작업으로 체킹하는 방법을 주로 사용하여 왔다.
기존의 3차원 위치측정 방식으로는 인공위성을 이용한 GPS(Global Positioning System)와 고도계를 이용한 3차원 측위 방식, 영상 이미지(이미지 프로세싱)를 이용한 3차원 측위 방식 및 GPS와 레이저를 이용한 3차원 측위 방식이 있다.
종래 선행기술로서 대한민국 공개특허 2005-70042(3차원의 초정밀 실시간 추적 및 위치파악 시스템 및 방법)에서는 목적물 또는 목적물의 움직임에 대한 GPS좌 표를 생성하여 이들의 위치를 파악하거나 또는 행동을 추적하는 방식이 제안된 바 있다.
그러나, 이와 같이 GPS와 고도계를 이용한 3차원 측위 방식에 관해서 보면, 이 방식은 GPS 오차가 수평 또는 수직방향으로 10m 내외의 큰 오차범위를 갖고 초당 3cm 내외의 속도오차를 갖는다는 문제점이 있고, 또한 1초 단위로 들어오는 GPS 데이터를 이용하므로 1초 이하의 주기로 모니터링이 불가능하다는 문제점이 있으며, 별도의 고도계를 장착하여야 하므로 가격 상승의 요인이 된다는 문제점을 지니고 있다.
또한, 영상 이미지(이미지 프로세싱)를 이용한 3차원 측위 방식이 있으나, 이 방식은 눈, 비, 안개 등 외부 환경에 영향을 많이 받고, 영상처리 프로세서에 많은 리소스를 할당하여야 하므로 동시에 다수의 데이터를 처리하는데 한계가 있으며, 항상 렌즈를 청결히 하여야 하는 등 관리가 곤란한 문제점이 있다.
또한 GPS와 레이저를 이용한 3차원 측위 방식이 있으나, 이 방식 또한 GPS 오차가 10m 내외의 큰 오차를 가진다는 문제점과, 1초 단위로 들어오는 GPS 데이터를 이용하므로 1초 이하의 주기로 모니터링이 불가능하다는 문제점이 있으며, 별도의 레이저 거리계를 장착하여야 하므로 가격 상승의 요인이 된다는 문제점을 지니고 있으며, 레이저의 특성상 눈, 비, 안개 등과 같은 악천후에는 에러가 발생하여 데이터를 신뢰할 수 없는 문제점을 지니고 있다.
따라서 물품의 정확한 측위를 위해서는 각종 외부 환경에 방해를 받지 않고 위치 데이터를 실시간으로 처리하는 시스템의 개발이 요구되고 있다.
또한 물품이 다수 개인 경우, 내부에 위치한 물품의 경우에는 정확한 위치 확인이 곤란한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 보다 적은 비용으로 보다 정확한 측위를 가능하게 하는 측위 장치 및 측위 방법을 제공함에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 내부에 위치한 물품의 경우에도 정확한 측위를 가능하게 하는 측위 장치 및 측위 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 의한 측위 장치는, 물품의 위치를 측정하기 위한 측위 장치에 있어서, 적어도 하나 이상의 상기 물품에 각각 부착되며, 상기 물품의 수평 좌표를 측정하기 위한 RF IC 및 상기 물품의 수직 좌표를 측정하기 위한 압력 센서를 포함하여 이루어지고, 상기 물품의 측위 정보를 산출하여 무선 신호 및 데이터를 송신하는 이동 장치(1); 제한된 공간에 고정되어 일정한 주기로 무선 신호 및 데이터를 송신하는 고정 장치(2); 상기 이동 장치(1)에서 송신되는 상기 물품의 측위 정보를 무선으로 수신하는 코디네이터(3); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 이동 장치(1)는 가속도 센서 또는 속도 센서를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 이동 장치(1)는 상기 가속도 센서 또는 상기 속도 센서에 의하여 측정된 가속도 또는 속도 값의 변화가 없을 시 신호 및 데이터 송신을 멈추는 슬립 모드(sleep mode)로 작동하고, 상기 가속도 센서 또는 상 기 속도 센서에 의하여 측정된 가속도 또는 속도 값의 변화가 발생되는 것이 감지되면 신호 및 데이터의 송신을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 장치(2)는 상기 이동 장치(1)에서 측위 정보 산출 시 삼각 측량 방식을 사용하도록, 적어도 3개 이상이 구비되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 고정 장치(2)는 비콘(beacon) 신호를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측위 장치는 획득된 측위 정보 데이터를 확인 또는 가공하는 모니터링부(4); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 측위 장치는 획득된 측위 정보 데이터 또는 상기 모니터링부(4)에서 가공된 데이터를 데이터베이스화하여 저장하는 서버(5); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 측위 방법은, 상술한 바와 같은 측위 장치를 사용하여 물품의 위치를 측정하는 측위 방법에 있어서, 상기 이동 장치(1)에 구비된 압력 센서에 의하여 측정된 기압 정보로부터 상기 물품의 수직 좌표를 구하는 수직 좌표 연산 단계; 상기 이동 장치(1) 및 상기 고정 장치(2) 간의 신호 왕복 시간으로부터 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 간의 거리를 구하는 이동 거리 연산 단계; 상기 수직 좌표 연산 단계에서 산출된 수직 좌표 값 및 상기 이동 거리 연산 단계에서 산출된 거리 값으로부터 상기 이동 장치(1)의 수평 좌표를 구하는 수평 좌표 연산 단계; 를 포함하여 이루어져 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 측위 방법은, 상기 수직 좌표 연산 단계 - 상기 이동 거리 연산 단계 - 상기 수평 좌표 연산 단계를 순차적으로 거쳐 구해지는 이동 거리를 사용하여 산출된 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값과, 상기 이동 장치(1)의 가속도 또는 속도를 이용하여 구해지는 이동 거리를 사용하여 산출된 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값과 비교됨으로써 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값의 보정이 이루어지는 보정 단계; 를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 기존의 3차원 측위 방식에 비해 적은 비용으로 적은 오차를 얻을 수 있다. RF 특성상 외부 환경에 영향을 받기 때문에 이에 대한 보정을 위해 가속도 센서 또는 속도 센서를 이용하였으며, 수평 좌표에 비해 비교적 오차가 큰 수직 좌표에 대해서는 압력 센서를 이용함으로써 수직 좌표에 대한 정밀도를 높이는 효과를 지니고 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 물품의 측위 장치 및 측위 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 3차원 위치정보를 이용한 물품 측위를 위하여 RF IC와 압력 센서 및 가속도 센서 또는 속도 센서를 이용한 3차원 측위 장치 및 측위 방법에 관한 것 으로, 물품의 수평 좌표(x, y)는 RF IC를 이용하여 획득하고, 수직 좌표(z)는 압력 센서를 이용하여 획득하며, 3축 가속도 센서 또는 속도 센서를 이용하여 위치 데이터가 보정이 된다. 이러한 데이터는 서버 및 모니터링부(4)로 전송이 되어 활용된다. 즉 본 발명은 RF IC와 압력 센서, 가속도 센서( 또는 속도 센서)의 조합으로써 물품의 정확한 측위를 구하는 측위 장치 및 측위 방법으로, 보다 상세히 설명하자면 본 발명은 RF IC와 압력 센서에 의해 3축 위치 정보를 획득하고, 가속도 센서( 또는 속도 센서)에 의해 보정되는 것이 특징인 것이다. 물론, 가속도 센서 또는 속도 센서 없이 RF IC(수평 좌표 획득) 및 압력 센서(수직 좌표 획득)만을 사용하여 물품의 3차원 측위를 획득할 수도 있으나, 가속도 센서 또는 속도 센서에 의해 측정된 값을 사용하여 보정을 수행함으로써 보다 정확한 측위 정보를 구할 수 있다. 이하에서 이에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 측위 장치의 기본적인 구성을 도시하고 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 측위 장치는 압력 센서 및 가속도 센서 또는 속도 센서가 내장되어 위치를 알리기 위한 이동 장치(Mobile Device, 1), 좌표의 기준이 되는 고정 장치(Static Device, 2), 그리고 상기 이동 장치(1)에서 위치정보를 수신하여 다시 PC나 서버로 전송해주는 코디네이터(Coordinator, 3)를 포함하여 이루어진다. 여기에, 역시 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 사용자가 획득된 측위정보를 쉽게 확인하고 이를 저장해 둘 수 있도록, 획득된 측위정보를 확인할 수 있게 해 주는 모니터링부(4) 및 이를 데이터베이스화하여 저장하는 서버(5)를 더 포함하 여 이루어질 수 있다. 각부에 대하여 상세히 설명하자면 다음과 같다.
상기 이동 장치(1)는 물품에 부착되는 장치로서 RF IC, 압력 센서가 내장되어 있으며, 가속도 센서 또는 속도 센서를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 이동 장치(1)는 상기 RF IC, 가속도 센서 또는 속도 센서 및 압력 센서로부터 얻어진 물품의 위치 정보를 상기 코디네이터(3)에 전송한다.
상기 고정 장치(2)는 제한된 공간에 고정되어 일정한 주기로 비콘(beacon)신호 또는 무선데이터를 송신한다.
상기 코디네이터(3)는 물품의 위치 정보를 무선으로 수신하여, 상기 수신 정보를 다시 이더넷이나 무선랜 등과 같은 통신망을 통하여 모니터링부(4)에 전송한다다.
도 3은 상기 이동 장치(1), 상기 고정 장치(2) 및 상기 코디네이터(3)의 한 실시예의 구성을 간략한 시스템도로 도시한 것이며, 도 4는 상기 이동 장치(1), 상기 고정 장치(2) 및 상기 코디네이터(3) 각각에서 수행되는 작업의 한 실시예의 동작 단계를 흐름도로 도시한 것이다. 또한, 도 5는 상기 이동 장치(1) 및 상기 고정 장치(2)의 한 실시예의 구체적인 형상을 간략하게 도시한 것이다. 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 측위 장치 및 측위 방법을 상세히 설명하는데, 도 3 내지 도 5의 장치 또는 방법의 실시예는 하나의 실시예일 뿐인 바, 이하에서 설명하는 본 발명의 측위 장치 및 측위 방법은 도 3 내지 도 5의 실시예와 같이 구성된 경우에 한정되는 것은 아님을 미리 밝혀 둔다.
도 2는 본 발명의 측위 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하여 본 발명의 측위 장치 및 측위 방법의 원리에 대해 이하에서 보다 상세히 설명한다.
상기 고정 장치(2)는 제한된 공간에 고정되어 일정한 주기로 제한된 공간 내에서 신호를 송수신하게 되는데, 이 공간이 바로 측위 영역이 된다. 물품에 부착되는 상기 이동 장치(1)에서는 측위 영역 내에서 무선 신호를 방출하며, 이 신호를 상기 고정 장치(2)에서 수신함으로써 물품의 측위 정보를 획득할 수 있게 된다. 상기 이동 장치(1)에서 상기 고정 장치(2)로 송신하는 신호에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다. 이 때, 물론 상기 이동 장치(1)에서 지속적으로 신호를 송신하도록 할 수도 있으나, 이 경우 상기 이동 장치(1)에서의 에너지 낭비가 너무 심해지므로, 상기 이동 장치(1)가 이동하는 경우에면 신호를 송신하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 이 때 상기 이동 장치(1)에 가속도 센서 또는 속도 센서가 구비시킴으로써, 상기 이동 장치(1)가 부착된 물품이 움직이면 가속도 센서 또는 속도 센서 값을 인지하여 슬립모드(Sleep Mode)로 있던 상기 이동 장치(1)가 활성화되게 함으로써 상기 이동 장치(1)에서의 에너지의 낭비를 크게 줄일 수 있다.
일단 측위 영역 내에 상기 이동 장치(1)가 부착된 물품이 진입하게 되면 상기 이동 장치(1)는 무선신호를 방사하고, 각각의 상기 고정 장치(2)가 상기 무선신호를 수신한 후 다시 상기 이동 장치(1)로 전송을 하게 된다. 이 때, 상기 이동 장치(1)에서는, 상기 이동 장치(1)에 포함되어 있는 압력 센서를 이용하여 상기 이동 장치(1) 자신의 수직 좌표(z)를 획득하고, 수직 좌표 값 및 상기 고정 장치(2)로 보낸 신호의 응답이 다시 상기 이동 장치(1)로 돌아오는 시간 값을 이용하여 상기 이동 장치(1) 자신의 수평 좌표(x, y)를 획득하게 된다.
본 발명의 측위 장치를 이용한 측위 방법은 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 상기 이동 장치(1)에 구비된 압력 센서에 의하여 측정된 기압 정보로부터 상기 물품의 수직 좌표를 구하는 수직 좌표 연산 단계;가 수행되고, 상기 이동 장치(1) 및 상기 고정 장치(2) 간의 신호 왕복 시간으로부터 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 간의 거리를 구하는 이동 거리 연산 단계;가 수행되며, 상기 수직 좌표 연산 단계에서 산출된 수직 좌표 값 및 상기 거리연산 단계에서 산출된 거리 값으로부터 상기 이동 장치(1)의 수평 좌표를 구하는 수평 좌표 연산 단계;가 수행되어, 최종적으로 상기 이동 장치(1), 즉 상기 이동 장치(1)가 부착되어 있는 물품의 측위 정보가 획득되게 되는 것이다.
먼저 상기 수직 좌표 연산 단계, 즉 물품의 높이, 즉 수직 좌표(z)를 구하는 방법에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
압력 센서로부터 받은 기압 정보를 P(Pa)라 하면,
Figure 112009041469568-pat00001
위 식에서 h는 수직 좌표(z)에 해당하는 값이며, T0는 표준대기온도, Tgradient는 고도당 온도변화량, P0는 표준대기압, R은 가스정수, g는 중력가속도이다. 위 식을 1976 US Standard Atmosphere 해발기준 데이터와 대기권층 고도 환산 공식을 Meter 기준으로 계산을 하면,
Figure 112009041469568-pat00002
와 같이 정의된다.
상술한 방법을 사용하여 상기 이동 장치(1)의 수직 좌표(z) 값, 즉 h 값을 구하게 된다.
다음으로, 상기 이동 거리 연산 단계 및 상기 수평 좌표 연산 단계에 대하여 보다 상세히 설명한다. 먼저 개략적으로 설명하자면, 무선신호가 상기 이동 장 치(1)에서 상기 고정 장치(2)로 전송되었다가 다시 되돌아오는 시간을 측정하여 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 간의 거리를 측정하고(이동 거리 연산 단계), 여러 개의 상기 고정 장치(2) 간의 거리를 3곳 이상 측정하여 삼각측량법을 사용하여 수평 좌표(x, y)를 얻어내게 된다(수평 좌표 연산 단계).
상기 이동 거리 연산 단계에서는, 상기 고정 장치(2)와 상기 이동 장치(1) 간의 거리(D)를 왕복 시간(RTT: Round Trip Time)을 이용한 도달 시간(TOA; Time Of Arrival) 방식을 이용하여 산출한다. 여기에서, 왕복 시간을 이용한 도달 시간 방식이란, 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 사이를 왕복하는데 걸리는 시간으로부터 신호가 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 사이를 전송되는데 걸리는 시간을 얻는 방식이다.
즉, 신호가 상기 이동 장치(1)에서 상기 고정 장치(2), 혹은 상기 고정 장치(2)에서 상기 이동 장치(1)로 비행하는데 걸리는 시간 t prop 이 서로 동일하다고 가정하고, 상기 고정 장치(2)에서 신호를 수신하여 상기 이동 장치(1)로 응답하는데 걸리는 시간을 t SD 라고 하면, 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 사이를 왕복하는데 걸리는 시간 t RTT 는,
Figure 112009041469568-pat00003
와 같이 구해진다.
위 식을 t prop 대해 정리하면,
Figure 112009041469568-pat00004
가 된다.
따라서 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 간의 거리 D는 신호가 상기 이동 장치(1)에서 상기 고정 장치(2), 혹은 상기 고정 장치(2)에서 상기 이동 장치(1)로 비행하는데 걸리는 시간(t prop )에 전파속도(약 299790.2km/s)의 곱으로 구해진다. 즉,
Figure 112009041469568-pat00005
상기 고정 장치(2)가 3개 구비되어 있는 경우, 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표를 (x, y, z) 이라 하고, 각각의 상기 고정 장치(2)의 3차원 좌표를 (x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3)라 하며, 상기 이동 장치(1)와 각각의 상기 고정 장치(2) 간의 거리를 D1, D2, D3라 한다(도 2 참조).
이 때, 상기 이동 장치(1)의 수직 좌표(z) 값(H')은 상술한 바와 같이 상기 이동 장치에 구비된 압력 센서에서 측정되는 기압 정보로부터 산출될 수 있으며, 각각의 상기 고정 장치(2)의 수직 좌표(z) 값(H)은 미리 알려진 값이다. (도 2는 각각의 상기 고정 장치(2)의 수직 좌표 값(H)이 모두 동일한 경우를 도시하고 있다.) 따라서 상기 이동 장치(1)의 수평 좌표 값(x, y)은, 상기 이동 장치(1) 및 각각의 상기 고정 장치(2) 간의 수평 거리(D'1, D'2, D'3)에 관한 하기의 수학식으로부터 산출될 수 있게 된다.
Figure 112009041469568-pat00006
상기 수학식 6에서, (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3)는 모두 미리 알려진 값이며, D1, D2, D3는 상기 이동 거리 연산 단계에서 상기 수학식 5를 이용하여 미리 구해진 값이고, 상술한 바와 같이 H 및 H' 값 역시 미리 알려진 값이기 때문에, 상기 수학식 6을 정리함으로써 상기 이동 장치(1)의 수평 좌표 (x, y) 값을 구할 수 있다.
이 때, 상기 이동 장치(1) 및 상기 고정 장치(2)에 가속도 센서 또는 속도 센서가 더 구비될 경우, 3차원 가속도 센서 또는 속도 센서에서 수집된 가속도 또 는 속도 값을 이용하여 위와 같은 단계를 통해 구해진 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값(x, y, z)을 보정하는 것이 더욱 바람직하다. 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다. 상술한 바와 같은 방식(즉 상기 이동 장치(1) 및 상기 고정 장치(2)의 신호 송수신 시간을 이용하는 삼각 측량 방식)으로 상기 이동 장치(1)가 이동된 거리를 구할 수도 있지만, 가속도 센서 또는 속도 센서를 이용하면 이 센서에서 측정된 값을 사용하여 독립적으로 상기 이동 장치(1)가 이동된 거리를 구할 수도 있다. 삼각 측량 방식으로 구해진 이동 거리를 사용하여 산출된 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값(x, y, z)과, 상기 가속도 센서 또는 속도 센서에서 측정된 값을 사용하여 구해진 이동 거리를 사용하여 산출된 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값(x, y, z)을 서로 비교하여, 어느 정도의 허용치 안에서 두 변위가 일치하게 되면 신뢰성 있는 데이터라 생각을 하고 그렇지 않으면 다시 측정을 함으로써, 측정된 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 보정이 된 데이터는 초기화시켜 다음 보정 신호의 수집을 준비하게 된다.
모든 데이터들은 신뢰성 확보를 위해 2차례 이상 수집할 수 있으며, 또한 상기 고정 장치(2)가 3개만 구비되는 것이 아니라 그 이상 구비되도록 하여 다양한 데이터를 수집 및 비교함으로써, 측정된 데이터의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
이렇게 얻어진 3차원 위치 정보는 상기 이동 장치(1)에 의해 무선통신으로 상기 코디네이터(3)로 전송이 되고, 상기 코디네이터(3)는 다시 무선랜이나 이더넷(Ethernet) 등의 통신망을 통하여 서버(5)나 모니터링부(4)로 전송이 되어 사용 자에 의해 여러 가지 용도로 사용될 수 있다. 상기 서버(5)에 저장된 데이터는 데이터베이스화되어 저장되며, 저장된 데이터들은 모니터링부(4)에 의해 다시 활용된다.
상기 가속도 센서 및 속도 센서는 또한, 다음과 같은 방식으로 사용될 수도 있다. 즉, 상기 가속도 센서 또는 상기 속도 센서에 의하여 측정된 가속도 또는 속도 값의 변화가 없을 시 신호 및 데이터 송신을 멈추는 슬립 모드(sleep mode)로 작동하고, 상기 가속도 센서 또는 상기 속도 센서에 의하여 측정된 가속도 또는 속도 값의 변화가 발생되는 것이 감지되면 신호 및 데이터의 송신을 수행하는 것이다. 따라서 움직임이 없는 경우에는 상기 이동 장치(1)가 슬립 모드로 작동함으로써 불필요한 배터리 소모를 줄일 수 있게 된다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
도 1은 본 발명의 측위 장치의 동작.
도 2는 본 발명의 측위 원리.
도 3은 본 발명의 측위 장치 각 부의 구성 실시예.
도 4는 본 발명의 측위 방법 각 부의 단계 실시예.
도 5는 본 발명의 이동 장치 및 고정 장치의 실시예.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1: 이동 장치
2: 고정 장치
3: 코디네이터
4: 모니터링부
5: 서버

Claims (9)

  1. 제한된 공간 내에서 물품의 위치를 측정하기 위한 측위 장치에 있어서,
    적어도 하나 이상의 상기 물품에 각각 부착되며, 상기 물품의 수평 좌표를 측정하기 위한 RF IC 및 상기 물품의 수직 좌표를 측정하기 위한 압력 센서를 포함하여 이루어지고, 상기 물품의 측위 정보를 산출하여 무선 신호 및 데이터를 송신하는 이동 장치(1);
    상기 제한된 공간에 고정되어 일정한 주기로 무선 신호 및 데이터를 송신하는 고정 장치(2);
    상기 이동 장치(1)에서 송신되는 상기 물품의 측위 정보를 무선으로 수신하는 코디네이터(3);
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 이동 장치(1)는 가속도 센서 또는 속도 센서를 더 포함하여 이루어져 상기 RF IC에 의해 측정된 수평 좌표 값을 보정하며, 상기 가속도 센서 또는 상기 속도 센서에 의하여 측정된 가속도 또는 속도 값의 변화가 없을 시 신호 및 데이터 송신을 멈추는 슬립 모드(sleep mode)로 작동하고, 상기 가속도 센서 또는 상기 속도 센서에 의하여 측정된 가속도 또는 속도 값의 변화가 발생되는 것이 감지되면 신호 및 데이터의 송신을 수행하고,
    상기 고정 장치(2)는, 상기 이동 장치(1)에서 측위 정보 산출 시 삼각 측량 방식을 사용하도록 적어도 3개 이상이 구비되는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 고정 장치(2)는
    비콘(beacon) 신호를 사용하는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 측위 장치는
    획득된 측위 정보 데이터를 확인 또는 가공하는 모니터링부(4);
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 측위 장치는
    획득된 측위 정보 데이터 또는 상기 모니터링부(4)에서 가공된 데이터를 데이터베이스화하여 저장하는 서버(5);
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 측위 장치.
  8. 제 1, 5, 6, 7항 중 선택되는 어느 한 항의 측위 장치를 사용하여 물품의 위치를 측정하는 측위 방법에 있어서,
    상기 이동 장치(1)에 구비된 압력 센서에 의하여 측정된 기압 정보로부터 상기 물품의 수직 좌표를 구하는 수직 좌표 연산 단계;
    상기 이동 장치(1) 및 상기 고정 장치(2) 간의 신호 왕복 시간으로부터 상기 이동 장치(1)와 상기 고정 장치(2) 간의 거리를 구하는 이동 거리 연산 단계;
    상기 수직 좌표 연산 단계에서 산출된 수직 좌표 값 및 상기 이동 거리 연산 단계에서 산출된 거리 값으로부터 상기 이동 장치(1)의 수평 좌표를 구하는 수평 좌표 연산 단계;
    를 포함하여 이루어져 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 측위 방법은
    상기 수직 좌표 연산 단계 - 상기 이동 거리 연산 단계 - 상기 수평 좌표 연산 단계를 순차적으로 거쳐 구해지는 이동 거리를 사용하여 산출된 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값과, 상기 이동 장치(1)의 가속도 또는 속도를 이용하여 구해지는 이동 거리를 사용하여 산출된 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값과 비교됨으로써 상기 이동 장치(1)의 3차원 좌표 값의 보정이 이루어지는 보정 단계;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 측위 방법.
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