KR102277798B1 - 듀얼 ap와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템 및 그 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템은 사용자정보를 포함하는 태그정보가 저장된 태그 및 비콘이 구비되는 BLE 송신부; 건설장비에 설치되며, 태그로부터 태그의 위치정보와 태그정보를 수신하는 제1 AP와 제2 AP가 구비되는 BLE 수신부; 및 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 기반으로 위험 커버리지를 설정하며, 제1, 2 AP가 수신하는 태그의 위치정보를 통해 건설장비와 태그 간의 거리를 실시간으로 측정하고, 제1, 2 AP가 동시간에 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 태그가 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단하며, 판단에 의해 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그인지 여부를 판단하는 제어부; 및 건설장비에 설치되며, 제어부로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 알람을 발생시키는 알람부;를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기, 트렉터 등의 건설장비들은 운전실에서 전방을 관측하기 용이하지만, 차체의 구조나 차체에 실리는 장비들로 인해 후방 관측이 어렵다. 이러한 건설장비의 운전 중 발생하는 인명사고, 구조물 파손 등의 사고는 대부분 운전자가 관측하기 어려운 지점에서 발생된다.
이를 방지하기 위해 근래에는 건설장비 차체의 후방에 적외선 카메라, 360 카메라, UWB 등의 장비를 설치하여 운전실 내의 운전자가 후방의 인체나 물체를 확인하도록 하고 있다. 그러나 이러한 장비들은 비용적인 측면에서 한계가 있어 현장의 사용성이 매우 떨어지며, 인명과 장애물의 구별이 불가능하여 접근이 허용된 인원이나 장애물로 인해 무분별한 경고 알람이 발생되기 때문에 건설현장에서는 운전자가 알람 전원을 끄고 작업을 하는 경우가 대부분이었다.
이에 따라, 종래의 접근감지 장비와는 다른 접근감지 장비의 개발이 요구되었다. 대한민국 등록특허 제10-1914228호에서는 현장의 안전관제영역 내 유해 또는 위협 정보를 획득하여 신호를 주기적으로 송신하는 AP 송신기와 비콘센서를 포함하는 센싱모듈부를 기반으로 건설현장에서 실시간으로 위치추적을 할 수 있는 안전관제 시스템을 제안하였다.
그러나 선행기술에서 제안한 단일 AP의 BLE통신은, 통신 음영구역이 존재하여 태그가 건설장비에 가까이 접근되더라도 경고 알람이 발생되지 않는 경우가 발생되었다. 그리고 BLE통신은 태그가 건설장비와 멀리 떨어져 있더라도 BLE가 수신되어 태그를 위험인자로 분류하는 경우가 발생되었다. 또한, BLE통신은 전파의 파형이 동일한 형태로 설정되지 않아 동일한 지점에 있어도 오차가 발생되었다.
이에, 본 출원인은 BLE통신에 대한 신뢰성검증을 위해 단일 AP의 단위거리별 통신 수신강도를 측정하는 실험을 수행하였으며, 측정 실험결과는 후술될 [표 1], [표 2]와 같이 도출되었다. 측정 실험결과에서 표준편차는 상당히 크게 산출되었으나, 단일 AP의 단위거리 별 통신 수신강도를 구분할 수 있었다. 그러나 단일 AP 기반의 BLE는 상당히 큰 표준편차를 가지기 때문에 안전을 담보로 하는 장비협착을 비롯한 건설현장에서는 활용하기 어려운 문제점이 있었다.
이에 따라, 본 출원인은 본 발명을 통해 상기와 같은 단일 AP의 BLE통신의 한계점을 극복하여 장비협착을 비롯한 건설현장에서 활용할 수 있는 듀얼 AP의 BLE통신 기반의 건설현장 접근감지 시스템 및 그 방법을 제안한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 종래의 접근감지 장비에 비해 가격적인 측면에서 효율성을 높이고, 접근이 허용된 인원이나 장애물에 의해 발생되는 무분별한 알람 발생문제를 해결할 수 있는 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명은 사용자의 위치, 건설장비와 사용자 간의 거리, 사용자가 사고 발생이 우려되는 위험구역 내에 위치하는지 여부를 정확하게 확인할 수 있으며, 사용자에게 위험 상황을 알릴 수 있는 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템은 사용자정보를 포함하는 태그정보가 저장된 태그 및 비콘이 구비되는 BLE 송신부; 건설장비에 설치되며, 태그로부터 위치정보와 태그정보를 수신하는 제1 AP와 제2 AP가 구비되는 BLE 수신부; 및 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 기반으로 위험 커버리지를 설정하며, 제1, 2 AP가 수신하는 태그의 위치정보를 통해 건설장비와 태그 간의 거리를 실시간으로 측정하고, 제1, 2 AP가 동시간에 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 태그가 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단하며, 판단에 의해 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그인지 여부를 판단하는 제어부; 및 건설장비에 설치되며, 제어부로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 알람을 발생시키는 알람부;를 포함하여 구성된다.
일 실시예에서, 제어부는 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 시간별로 데이터베이스에 저장하며, 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도 중 동시간대이면서, 기설정된 수신강도 이상의 통신 커버리지를 위험 커버리지로 설정한다.
그리고 제어부는 제1, 2 AP에서 동시간에 기설정된 수신강도 이상으로 태그정보를 수신할 때, 태그가 위험 커버리지 내에 접근한 것으로 판단한다.
일 실시예에서, 알람부는 건설장비와 태그 간의 거리 간격별로 알람을 다르게 발생시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템은 제어부로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 태그의 위치정보 및 태그정보를 출력하는 디스플레이;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템은 사용자정보를 포함하는 태그정보가 저장된 태그 및 비콘이 구비되는 BLE 송신부; 건설장비에 설치되며, 태그로부터 위치정보와 태그정보를 수신하는 제2 AP 및 제2 AP와 동일하게 위치정보와 태그정보를 수신하되, 제2 AP보다 상대적으로 큰 통신 커버리지를 가지도록 안테나가 설치되는 제1 AP가 구비되는 BLE 수신부; 및 제1 AP의 통신 수신강도와 제2 AP의 통신 수신강도를 비교하여 위험 커버리지를 설정하며, 제1, 2 AP가 수신하는 태그의 위치정보를 통해 건설장비와 태그 간의 거리를 실시간으로 측정하고, 제2 AP로부터 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 태그가 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단하며, 판단에 의해 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그인지 여부를 판단하는 제어부; 및 건설장비에 설치되며, 제어부로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 알람을 발생시키는 알람부;를 포함하여 구성된다.
다른 실시예에서, 제어부는 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 시간별로 데이터베이스에 저장하며, 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도 중 동시간대이면서, 제2 AP의 통신 수신강도가 제1 AP의 통신 수신강도를 역전하는 통신 커버리지를 위험 커버리지로 설정한다.
다른 실시예에서, 알람부는 건설장비와 태그 간의 거리 간격별로 알람을 다르게 발생시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템은 제어부로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 태그의 위치정보 및 태그정보를 출력하는 디스플레이;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법은 태그 및 비콘이 구비되는 BLE 송신부를 사용자에게 지급하는 제1 단계; 제1 AP와 제2 AP가 구비되는 BLE 수신부를 건설장비에 설치하는 제2 단계; 태그에 사용자정보를 포함하는 태그정보를 저장하는 제3 단계; 제어부가 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 기반으로 위험 커버리지를 설정하는 제4 단계; 제어부가 제1, 2 AP에 수신되는 태그의 위치정보를 통해 건설장비와 태그 간의 거리를 실시간으로 측정하는 제5 단계; 제어부가 제1, 2 AP로부터 동시간에 태그정보가 수신되는지 여부에 따라 태그가 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단하는 제6 단계; 제어부가 제6 단계의 판단에 의해 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그인지 여부를 판단하는 제7 단계; 및 알람부가 제7 단계의 판단에 의해 제어부로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 알람을 발생시키는 제8 단계;를 포함한다.
일 실시예에서, 제4 단계는 제어부가 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 시간별로 데이터베이스에 저장하는 제4-1 단계; 및 제어부가 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도 중 동시간대이면서, 기설정된 수신강도 이상의 통신 커버리지를 위험 커버리지로 설정하는 제4-2 단계;를 포함한다.
일 실시예에서, 제8 단계는 알람부가 건설장비와 태그 간의 거리 간격별로 알람을 다르게 발생시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법은 제어부가 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단할 때, 디스플레이는 태그의 위치정보 및 태그정보를 출력하는 제9 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법은 태그 및 비콘이 구비되는 BLE 송신부를 사용자에게 지급하는 제1 단계; 안테나가 설치된 제1 AP와 제2 AP가 구비되는 BLE 수신부를 건설장비에 설치하는 제2 단계; 태그에 사용자정보를 포함하는 태그정보를 저장하는 제3 단계; 제어부가 제1 AP의 통신 수신강도와 제2 AP의 통신 수신강도를 비교하여 위험 커버리지를 설정하는 제4 단계; 제어부가 제1, 2 AP에 수신되는 태그의 위치정보를 통해 건설장비와 태그 간의 거리를 실시간으로 측정하는 제5 단계; 제어부가 제2 AP로부터 태그정보가 수신되는지 여부에 따라 태그가 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단하는 제6 단계; 제어부가 제6 단계의 판단에 의해 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그인지 여부를 판단하는 제7 단계; 및 알람부가 제7 단계의 판단에 의해 제어부로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 알람을 발생시키는 제8 단계;를 포함한다.
다른 실시예에서, 제4 단계는 제어부가 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 시간별로 데이터베이스에 저장하는 제4-1 단계; 및 제어부가 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도 중 동시간대이면서, 제2 AP의 통신 수신강도가 제1 AP의 통신 수신강도를 역전하는 통신 커버리지를 위험 커버리지로 설정하는 제4-2 단계;를 포함한다.
다른 실시예에서, 제8 단계는 알람부가 건설장비와 태그 간의 거리 간격별로 알람을 다르게 발생시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법은 제어부가 제어부로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단할 때, 디스플레이는 태그의 위치정보 및 태그정보를 출력하는 제9 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 듀얼 AP와 비콘 간의 통신 커버리지를 활용하여 사용자가 위험구역 내에 위치하는지 여부를 판단하며, 접근허용되지 않은 사용자가 위험구역 내에 위치할 때 알람을 발생시킴으로써, 건설현장에서 발생할 수 있는 인명사고나 구조물 파손 등의 사고의 발생을 최소화할 수 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 듀얼 AP와 비콘 간의 통신 커버리지를 활용하여 사용자의 접근을 감지함으로써, 종래의 접근감지 장비 대비 가격적인 측면에서 효율성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 접근허용되지 않은 사용자가 위험구역 내에 위치할 때 알람을 발생시킴으로써, 종래 접근감지 장비의 무분별한 지속적인 알람 발생문제를 해결하여 건설현장에서 적용가능한 접근감지 시스템을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 AP와 제2 AP의 통신 커버리지를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이에 출력되는 제1 AP와 제2 AP의 시간별 통신 수신강도의 일단면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 블록구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 AP와 제2 AP의 통신 커버리지를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이에 출력되는 제1 AP와 제2 AP의 시간별 통신 수신강도의 일단면이다.
도 8은 비교실험을 통해 디스플레이에 출력되는 종래의 단일 AP 접근감지 시스템 및 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템이 설정한 위험 커버리지의 일단면이다.
도 9는 비교실험을 통해 디스플레이에 출력되는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 시간별 통신 수신강도의 일단면이다.
도 10은 비교실험을 통해 디스플레이에 출력되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 시간별 통신 수신강도의 일단면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법의 단계흐름도이다.
도 12는 도 11에 도시된 S130 단계의 세부 단계흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법의 단계흐름도이다.
도 14는 도 13에 도시된 S230 단계의 세부 단계흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 AP와 제2 AP의 통신 커버리지를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이에 출력되는 제1 AP와 제2 AP의 시간별 통신 수신강도의 일단면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 블록구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 AP와 제2 AP의 통신 커버리지를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이에 출력되는 제1 AP와 제2 AP의 시간별 통신 수신강도의 일단면이다.
도 8은 비교실험을 통해 디스플레이에 출력되는 종래의 단일 AP 접근감지 시스템 및 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템이 설정한 위험 커버리지의 일단면이다.
도 9는 비교실험을 통해 디스플레이에 출력되는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 시간별 통신 수신강도의 일단면이다.
도 10은 비교실험을 통해 디스플레이에 출력되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템의 시간별 통신 수신강도의 일단면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법의 단계흐름도이다.
도 12는 도 11에 도시된 S130 단계의 세부 단계흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법의 단계흐름도이다.
도 14는 도 13에 도시된 S230 단계의 세부 단계흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템을 자세히 설명하도록 하겠다.
듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템
<일 실시예>
본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템(이하에서는 '접근감지 시스템' 이라 한다.)은 도 1을 참조하여 살펴보면 BLE 송신부(100), BLE 수신부(110), 알람부(120), 디스플레이(130), 전원공급부(140), 제어부(150)를 포함하여 구성된다. 이러한 접근감지 시스템의 구성은 필수적인 구성은 아니며, 이보다 많거나 적은 구성을 포함하는 시스템으로 구현될 수 있다.
BLE 송신부(100)는 BLE 수신부(110)에 정보를 송신하기 위한 구성으로서 태그(101), 비콘(103)을 포함하여 구성된다.
태그(101)는 전자태그로 불리는 RFID(Radio Frequency Identification)를 의미한다. 이러한 태그(101)는 집적회로로 이루어지며, 집적회로는 사용자정보를 포함하는 태그정보가 저장된다. 여기서, 사용자정보라 함은 사용자의 이름, 연령, 성별, 신장, 업무분야, 업무시간 등의 사용자에 대한 정보를 포함한다.
비콘(103)은 근거리에 위치한 BLE 수신부(110)를 자동으로 인식하여 태그(101)에 저장된 태그정보를 BLE 수신부(110)로 송신하는 것으로 이해되는 것이 바람직할 것이다. 이러한 비콘(103)은 통신 커버리지가 최대 50m까지 설정됨으로써, 통신 커버리지가 최대 10m인 근거리 무선 통신인 NFC보다 상대적으로 먼 거리에 위치한 BLE 수신부(110)로 태그정보를 송신할 수 있다. 즉, BLE 송신부(100)는 비콘(103)이 구성됨에 따라, NFC 기반의 무선 통신장치보다 효율적으로 무선 통신이 가능한 장점이 있다.
더 나아가, BLE 송신부(100)는 도면에는 미도시되었으나, BLE 송신부(100) 또는 태그(101)의 위치정보를 수신하기 위한 GPS 수신기(미도시)가 구성된다. 이러한 GPS 수신기(미도시)는 위도, 경도를 포함하는 BLE 송신부(100) 또는 태그(101)의 위치정보를 좌표화하여 태그(101)에 저장하며, 태그(101)에 저장된 위치정보는 비콘(103)을 통해 BLE 수신부(110)로 송신된다.
BLE 수신부(110)는 BLE 송신부(100)로부터 정보를 수신하기 위한 구성으로서 제1 AP(111), 제2 AP(113)를 포함하여 구성된다.
제1 AP(111)는 건설장비(1)에 설치되며, 비콘(103)을 통해 태그(101)로부터 태그정보와 위치정보를 수신한다. 여기서, AP라 함은 액세스 포인트(Access point) 또는 무선 액세스 포인트(Wireless access point, WAP)를 의미하며, 컴퓨터 네트워크에서 와이파이(Wi-fi)를 이용한 관련 표준을 이용하여 무선 장치들을 유선 장치에 연결할 수 있게 하는 장치를 가리킨다. 본 발명에서는 제1 AP(111)는 태그(101)로부터 수신한 태그정보와 위치정보를 제어부(150)로 송신하는 역할을 수행한다.
제2 AP(113)는 제1 AP(111)와 마찬가지로 건설장비(1)에 설치되며, 비콘(103)을 통해 태그(101)로부터 태그정보와 위치정보를 수신한다. 또한, 제2 AP(113)는 태그(101)로부터 수신한 태그정보와 위치정보를 제어부(150)로 송신하는 역할을 수행한다.
한편, 일 실시예에서 제1 AP(111)와 제2 AP(113)는 동일 스펙으로 이루어진다. 다만, 제1 AP(111)와 제2 AP(113)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 동일 스펙으로 이루어진다 하여도 서로 다른 형태의 제1 AP의 통신 커버리지(111a)와 제2 AP의 통신 커러비지(113a)를 형성하게 된다. 이러한 현상은 후술될 시간별로 변화되는 제1, 2 AP(111, 113)의 통신 수신강도에 의해 발생된다.
알람부(120)는 도면에는 미도시되었으나 건설장비(1)에 설치되며, 후술될 제어부(150)로부터 위험 커버리지(153) 내에 위치한 사용자의 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근허용된 태그(101)가 아닌 것으로 판단될 때, 제어부(150)의 제어에 의해 알람을 발생시킨다. 이러한 알람부(120)는 알람을 발생시킴으로써, 접근허용되지 않은 태그(101)가 위험 커버리지(153)에 위치한 것을 건설현장 주변의 사용자들에게 알리게 된다.
더 나아가, 알람부(120)는 제어부(150)의 제어에 의해 건설장비(1)와 태그(101) 간의 거리 간격별로 알람을 다르게 발생시킨다. 구체적인 예를 들면, 알람부(120)는 1m, 5m, 10m 중 적어도 하나의 거리 간격별로 건설장비(1)와 제어부(150)로부터 판단된 접근허용되지 않은 태그(101) 간의 거리가 점차 가까워질수록 알람 음향이 커지거나 박자가 빨라지는 알람을 발생시켜 건설현장 주변의 사용자들에게 접근허용되지 않은 태그(101)의 접근을 알리게 된다.
디스플레이(130)는 후술될 제어부(150)와 서버(미도시)를 통해 연결되어 제어부(150)로부터 위험 커버리지(153)내에 위치한 사용자의 태그(101)가 위험 커버리지(153)내에 접근허용된 태그(101)가 아닌 것으로 판단될 때, 접근허용되지 않은 태그(101)의 위치정보와 태그정보를 출력한다. 이러한 디스플레이(130)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistorliquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나일 수 있다.
전원공급부(140)는 제어부(150)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 BLE 수신부(110), 알람부(120), 디스플레이(130)에 작동에 필요한 만큼의 전원을 공급한다.
제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)로부터 태그(101)의 위치정보와 태그정보를 수신하며, 수신한 태그(101)의 위치정보를 통해 제1 AP의 통신 커버리지(111a)와 제2 AP의 통신 커버리지(113a) 내에서 건설장비(1)와 태그(101) 간의 거리를 실시간으로 측정한다.
그리고 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 통신 수신강도를 시간별로 데이터베이스(미도시)에 저장한다. 이러한 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 통신 수신강도는 태그(101)와의 이격 거리별로 다르게 측정되며, 제1, 2 AP(111, 113)와 태그(101) 간의 이격 거리에 따른 통신 수신강도는 실험을 통해 이하의 [표 1] 및 [표 2]와 같이 측정되었다.
| 0 dBm | 거리 | 강도 |
| 5m | 76.15 | |
| 10m | 81.73 | |
| 20m | 83.32 | |
| 30m | 87.38 | |
| 40m | 88.18 |
| -4 dBm | 거리 | 강도 |
| 5m | 61.01 | |
| 10m | 67.67 | |
| 20m | 73.26 | |
| 30m | 73.96 | |
| 40m | 83.59 |
상기의 [표 1], [표 2]에서는 AP의 전력을 db스케일로 변환하여 [표 1]에서는 0 dBM, [표 2]에서는 -4 dBM일 때의 AP와 태그(101) 간의 이격 거리별 통신 수신강도를 측정하였다. 여기서, AP는 제1 AP(111) 및 제2 AP(113) 중 적어도 하나의 AP로 이해되는 것이 바람직할 것이다.
상기의 [표 1], [표 2]와 같이, AP와 태그(101) 간의 이격 거리별 통신 수신강도는 정비례하지 않으나, 통신 수신강도를 기반으로 AP와 태그(101) 간 거리의 상대적 비교는 가능하다.
즉, 제어부(150)는 BLE통신을 통해 AP와 태그(101) 간의 거리를 정확히 측정하는 것이 아니라, 제1, 2 AP(111, 113)의 통신 수신강도를 기반으로 태그(101)의 상대적 위치를 추적하여 태그(101)의 위치를 판단한다.
이러한 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 시간별 통신 수신강도는 도 4의 일단면과 같이 디스플레이(130)를 통해 출력된다.
더 나아가, 데이터베이스(미도시)에는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 시간별 통신 수신강도 뿐 아니라, 후술될 위험 커버리지(153) 내에 건설장비(1)로 접근이 허용되는 태그정보가 저장된다.
한편, 제어부(150)는 데이터베이스(미도시)에 저장된 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 통신 수신강도 중 동시간대이면서 기설정된 수신강도 이상의 통신 커버리지(153a)를 위험 커버리지(153)로 설정한다. 여기서, 위험 커버리지(153)라 함은 접근허용된 태그(101)의 사용자만 접근 가능하며, 접근허용된 태그(101)를 보유하지 않은 사용자의 접근이 불가능한 영역을 의미한다. 일 실시예에서, 기설정된 통신 수신강도라 함은 통신 수신강도 3 이상의 신호세기를 의미하며, 통신 수신강도는 수치가 높아질수록 건설장비(1)와 태그(101) 간의 거리가 가까워지는 것을 의미한다. 한편, 제어부(150)는 위험 커버리지(153)를 제외한 나머지 통신 커버리지를 안전 커버리지(151)로 설정한다. 여기서, 안전 커버리지(151)라 함은 건설현장에 있는 모든 사용자의 접근이 가능한 영역을 의미한다.
그리고 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)가 동시간에 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 위치하는지 여부를 판단한다. 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113) 중 하나의 AP에서만 태그정보를 수신할 때, 수신한 태그정보의 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 미접근한 것으로 판단한다. 이때, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113) 중 하나의 AP만 태그(101)로부터 기설정된 수신 강도 이상의 통신 커버리지(153a)에서 태그(101)로부터 태그정보를 수신하며, 나머지 하나의 AP가 기설정된 수신 강도 이상의 통신 커버리지(153a)에서 태그(101)로부터 태그정보를 수신하지 못한 것으로 판단함으로써, 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 미접근한 것으로 판단하는 것이다. 이와 달리, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)에서 동시간에 태그정보를 수신할 때, 수신한 태그정보의 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근한 것으로 판단한다. 이때, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)가 동시간에 기설정된 수신 강도 이상의 통신 커버리지(153a)에서 태그(101)로부터 태그정보를 수신한 것으로 판단함으로써, 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근한 것으로 판단하는 것이다.
또한, 제어부(150)는 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 위치한 것으로 판단할 때, 위험 커버러지(153) 내에 위치한 태그(101)가 접근허용된 태그(101)인지 여부를 판단한다. 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 위험 커버러지(153) 내에 위치한 태그(101)의 태그정보를 데이터베이스(미도시)에 저장된 접근허용된 태그정보와 비교하여 동일한 태그정보가 존재한다면, 위험 커버러지(153) 내에 위치한 태그(101)가 접근허용된 태그(101)인 것으로 판단한다. 이와 달리, 데이터베이스(미도시)에 저장된 접근허용된 태그정보와 비교하여 동일한 태그정보가 존재하지 않는다면, 위험 커버러지(153) 내에 위치한 태그(101)가 접근허용되지 않은 태그(101)인 것으로 판단한다.
그리고 제어부(150)는 위험 커버러지(153) 내에 위치한 태그(101)가 접근허용되지 않은 태그(101)인 것으로 판단할 때, 알람부(120)를 제어한다. 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 접근허용되지 않은 태그(101)가 위험 커버리지(153)에 위치한 것으로 판단할 때, 접근허용되지 않은 태그(101)와 건설장비(1) 간의 거리 간격별로 알람이 다르게 발생되도록 제어한다.
또한, 제어부(150)는 알람부(120)에서 알람이 발생될 때, 접근허용되지 않은 태그(101)의 위치정보와 태그정보가 디스플레이(130)에 출력되도록 한다.
<다른 실시예>
본 발명의 다른 실시예에 따른 접근감지 시스템은 도 5를 참조하여 살펴보면 BLE 송신부(200), BLE 수신부(210), 알람부(220), 디스플레이(230), 전원공급부(240), 제어부(250)를 포함하여 구성된다. 이러한 접근감지 시스템의 구성은 필수적인 구성은 아니며, 이보다 많거나 적은 구성을 포함하는 시스템으로 구현될 수 있다.
이하에서는, BLE 송신부(200), 알람부(220), 디스플레이(230), 전원공급부(240)는 부호만 다를 뿐, 일 실시예와 구성이 중복되는 바 자세한 설명은 생략하도록 하겠으며, BLE 수신부(210)와 제어부(250)를 통해 다른 실시예에 따른 접근감지 시스템에 대해 설명하도록 하겠다.
BLE 수신부(210)는 BLE 송신부(200)로부터 정보를 수신하기 위한 구성으로서, 안테나(211), 제1 AP(213), 제2 AP(215)를 포함하여 구성된다.
안테나(211)는 제1 AP(213)에 설치되어, 제1 AP(213)가 제2 AP(215)에 비해 상대적으로 큰 통신 커버리지를 가지도록 한다. 즉, 다른 실시예에서는 안테나(211)에 의해 제1 AP(213)와 제2 AP(215) 간의 스펙 차이가 발생하게 된다.
제1 AP(213)는 건설장비(1)에 설치되면서, 일측에 안테나(211)가 설치된다. 이에, 제1 AP(213)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 AP(215)보다 상대적으로 큰 제1 AP의 통신 커버리지(213)를 형성하게 된다. 한편, 제1 AP(213)는 비콘(203)을 통해 태그(201)로부터 태그정보와 위치정보를 수신하며, 수신한 태그정보와 위치정보를 제어부(150)로 송신한다.
제2 AP(215)는 제1 AP(213)와 마찬가지로 건설장비(1)에 설치되며, 안테나(211)가 설치되지 않기 때문에 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 AP의 통신 커버리지(213a)보다 상대적으로 작은 제2 AP의 통신 커버리지(215a)를 형성하게 된다. 한편, 제2 AP(215)는 비콘(203)을 통해 태그(201)로부터 태그정보와 위치정보를 수신하며, 수신한 태그정보와 위치정보를 제어부(250)로 송신한다.
제어부(250)는 제1 AP(213)와 제2 AP(215)로부터 태그(201)의 위치정보와 태그정보를 수신하며, 수신한 태그(201)의 위치정보를 통해 제1 AP의 통신 커버리지(213a)와 제2 AP의 통신 커버리지(215a) 내에서 건설장비(1)와 태그(201) 간의 거리를 실시간으로 측정한다.
그리고 제어부(250)는 제1 AP(213)와 제2 AP(215)의 통신 수신강도를 시간별로 데이터베이스(미도시)에 저장한다. 이러한 데이터베이스(미도시)에 저장된 제1 AP(213)와 제2 AP(215)의 시간별 통신 수신강도는 도 7의 일단면과 같이 디스플레이(230)를 통해 출력된다. 그리고 제1 AP(213)와 제2 AP(215)의 통신 수신강도는 상술한 [표 1], [표 2]의 측정 실험을 통해 측정된 AP와 태그 간의 이격 거리별 통신 수신강도이다.
한편, 데이터베이스(미도시)에는 제1 AP(213)와 제2 AP(215)의 통신 수신강도 뿐만 아니라, 위험 커버리지 내에 건설장비(1)로 접근이 허용되는 태그정보가 저장된다.
제어부(250)는 데이터베이스(미도시)에 저장된 제1 AP(213)와 제2 AP(215)의 통신 수신강도 중 동시간대이면서, 제2 AP(215)의 통신 수신강도가 제1 AP(213)의 통신 수신강도를 역전하는 통신 커버리지(251)를 위험 커버리지로 설정한다. 여기서, 위험 커버리지라 함은 접근허용된 태그(201)의 사용자만 접근 가능하며, 접근허용된 태그(201)를 보유하지 않은 사용자의 접근이 불가능한 영역을 의미한다. 다른 실시예에서, 통신 수신강도는 수치가 높아질수록 건설장비(1)와 태그(201) 간의 거리가 가까워지는 것을 의미한다. 한편, 제어부(250)는 위험 커버리지를 제외한 나머지 통신 커버리지를 안전 커버리지로 설정한다. 여기서, 안전 커버리지라 함은 건설현장에 있는 모든 사용자의 접근이 가능한 영역을 의미한다.
그리고 제어부(250)는 제1 AP(213)에서 제2 AP(215)로 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 태그(201)가 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단한다. 구체적으로 살펴보면, 제어부(250)는 제2 AP(215)보다 통신 커버러지가 큰 제1 AP(213)의 통신 수신강도를 제2 AP(215)의 통신 수신강도가 역전하여 제2 AP(215)에서 태그정보를 수신할 때, 수신한 태그정보의 태그(201)가 위험 커버리지 내에 접근한 것으로 판단한다. 이와 달리, 제어부(250)는 제1 AP(213)에서 태그정보를 수신할 때, 수신한 태그정보의 태그(201)가 위험 커버리지 내에 미접근한 것으로 판단한다.
또한, 제어부(250)는 위험 커버러지 내에 위치한 태그(201)가 접근허용되지 않은 태그(201)인 것으로 판단할 때, 알람부(220)를 제어한다. 구체적으로 살펴보면, 제어부(250)는 접근허용되지 않은 태그(201)가 위험 커버리지에 위치한 것으로 판단할 때, 접근허용되지 않은 태그(201)와 건설장비(1) 간의 거리 간격별로 알람이 다르게 발생되도록 제어한다. 여기서, 제어부(250)는 일 실시예와 마찬가지로 1m, 5m, 10m 중 적어도 하나의 거리 간격별로 건설장비(1)와 접근허용되지 않은 태그(201) 간의 거리가 점차 가까워질수록, 알람부(220)로부터 알람 음향이 커지거나 박자가 빨라지는 알람이 발생되도록 제어한다. 이를 통해, 알람부(220)는 위험 커버리지 내에 접근허용되지 않은 태그(201)의 사용자가 접근했음을 건설현장 주변의 사용자들에게 알리게 된다.
또한, 제어부(250)는 알람부(220)에서 알람이 발생될 때, 접근허용되지 않은 태그(201)의 위치정보와 태그정보가 디스플레이(230)에 출력되도록 한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 단일 AP 접근감지 시스템, 본 발명의 일 실시예의 접근감지 시스템, 다른 실시예에 따른 접근감지 시스템의 비교실험과 비교실험 결과를 설명하도록 하겠다.
접근감지 시스템의 비교실험 및 비교실험 결과
본 비교실험은 종래의 단일 AP 접근감지 시스템, 일 실시예의 접근감지 시스템, 다른 실시예의 접근감지 시스템을 각각 건설현장에 적용한 후에 각각의 접근감지 시스템이 설정하는 위험 커버리지의 면적을 비교한 실험이다. 이러한 비교실험의 결과는 도 8과 같이 디스플레이에 출력되었다.
한편, 본 비교실험에서는 건설장비의 위치를 기준으로 북쪽으로부터 남쪽 방향으로 태그를 이동시키면서 AP19와 AP18 중 적어도 하나의 AP가 태그와 BLE통신을 수행하도록 하였다.
도 8에 도시된 비교실험의 결과에서 종래의 단일 AP 접근감지 시스템의 위험 커버리지는 면적이 가장 넓은 '①'영역이며, 일 실시예의 접근감지 시스템의 위험 커버리지는 종래의 단일 AP 접근감지 시스템의 위험 커버리지보다 면적이 작은 '②'영역(빨간선)이고, 다른 실시예의 접근감지 시스템의 위험 커버리지는 면적이 상대적으로 가장 작은 '③'영역(파랑선)이다.
각각의 접근감지 시스템의 위험 커버리지는 AP19 및 AP18 중 적어도 하나의 AP와 태그 간의 시간별 통신 수신강도에 따라 설정된다. 여기서, AP19는 제1 AP(111, 213)이며, AP18은 제2 AP(113, 215)를 의미한다. 일 실시예의 접근감지 시스템에서는 AP19와 AP18은 동일 스펙이고, 다른 실시예의 접근감지 시스템에서는 제1 AP(213)인 AP19에는 안테나(211)가 장착된다. 한편, 종래의 단일 AP 접근감지 시스템은 AP18만 구성되며, AP19의 구성은 생략된다.
본 비교실험을 통해 획득한 일 실시예의 접근감지 시스템에서 AP19 및 AP18과 태그 간의 시간별 통신 수신강도는 도 9와 같이 디스플레이에 출력된다. 도 9의 'o' 표시는 시간별 통신 수신강도가 기설정된 통신 수신강도인 통신 수신강도 3 이상이라는 것을 의미한다. 일 실시예의 접근감지 시스템은 AP19와 AP18이 함께 기설정된 통신 수신강도 이상의 통신 커버리지를 위험 커버리지로 설정한다. 구체적으로 살펴보면, 일 실시예의 접근감지 시스템은 본 비교실험에서 'o' 표시가 있는 14시27분16초부터 14시29분15초까지의 통신 커버리지(A)를 위험 커버리지로 설정한다.
본 비교실험을 통해 획득한 다른 실시예의 접근감지 시스템에서 AP19 및 AP18과 태그 간의 시간별 통신 수신강도는 도 10과 같이 디스플레이에 출력된다. 도 10에 표시된 수치는 AP19와 AP18의 통신 수신강도를 의미한다. 다른 실시예의 접근감지 시스템은 AP18의 통신 수신강도가 AP19의 통신 수신강도를 역전하는 통신 커버리지를 위험 커버리지로 설정한다. 구체적으로 살펴보면, 다른 실시예의 접근감지 시스템은 본 비교실험에서 AP18의 통신 수신강도가 AP19의 통신 수신강도를 역전한 14시27분26초부터 14시28분10초까지의 통신 커버리지(B)를 위험 커버리지로 설정한다.
본 비교실험의 결과로 각각의 접근감지 시스템이 설정하는 위험 커버리지의 면적은 종래의 단일 AP 접근감지 시스템, 일 실시예의 접근감지 시스템, 다른 실시예의 접근감지 시스템 순으로 넓다고 도출되었다.
이러한 비교실험 결과는 다른 실시예의 접근감지 시스템, 일 실시예의 접근감지 시스템, 종래의 단일 AP 접근감지 시스템 순으로 AP와 위험 커버리지 내의 태그 간의 거리를 세밀하게 측정할 수 있음을 의미한다. 다만, 다른 실시예의 접근감지 시스템은, AP18의 통신 수신강도를 기반으로 위험 커버러지 내에 태그가 접근하는지를 판단하기 때문에, AP18과 태그 간의 거리를 측정함에 있어 오류가 발생될 수 있다. 이러한 오류에 의해 다른 실시예의 접근감지 시스템은 태그가 위험 커버리지 내에 접근하는지 여부를 판단함에 있어 오류가 발생될 수 있다.
이에 따라, AP와 태그 간의 거리를 정확히 측정해야하는 건설현장에서는 듀얼 AP의 통신 수신강도를 기반으로 태그와의 거리를 측정하는 일 실시예의 접근감지 시스템이 적용되어야 할 것이며, AP와 태그 간의 거리를 세밀하게 측정해야하는 건설현장에서는 다른 실시예의 접근감지 시스템이 적용되는 것이 바람직할 것이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에 따른 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법을 자세히 설명하도록 하겠다.
듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법
<일 실시예>
먼저, 태그(101) 및 비콘(103)이 구비되는 BLE 송신부(100)를 사용자에게 지급한다(S100). S100 단계에서는 BLE 송신부(100)를 지급할 사용자는 위험 커버리지(153) 내에 접근이 허용된 사용자인 것이 바람직할 것이며, 제1 AP(111)와 제2 AP(113)가 태그(101)의 위치정보를 수신하도록 GPS 수신기(미도시)가 더 구비될 수 있다.
S100 단계 후, 제1 AP(111)와 제2 AP(113)가 구비되는 BLE 수신부(110)를 건설장비(1)에 설치한다(S110). S110 단계에서는 제1 AP(111)와 제2 AP(113) 뿐만 아니라, 알람부(120), 디스플레이(130), 전원공급부(140), 제어부(150)가 건설장비(1)에 설치될 수 있다.
S110 단계 후, 태그(101)에 사용자정보를 포함하는 태그정보를 저장한다(S120). S120 단계는 S110 단계 후에 진행된 것으로 설명하였으나, 편의상 S100 단계가 진행된 다음에 바로 진행될 수 있다.
S120 단계 후, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 통신 수신강도를 기반으로 위험 커버리지를 설정한다(S130). S130 단계를 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 통신 수신강도 시간별로 데이터베이스(미도시)에 저장한다(S131). S131 단계 후, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 시간별 통신 수신강도 중 동시간대이면서, 기설정된 통신 수신강도 이상의 통신 커버리지(153a)를 위험 커버리지(153)로 설정한다(S132). S132 단계를 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 시간별 통신 수신강도 중 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 통신 수신강도가 3 이상인 통신 커버리지(153a)를 위험 커버리지(153)로 설정한다.
S130 단계 후, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)에 수신되는 태그(101)의 위치정보를 통해 건설장비(1)와 태그(101)간의 거리를 실시간으로 측정한다(S140).
S140 단계 후, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)로부터 동시간에 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 위치하는지 여부를 판단한다(S150). 이러한 S150 단계를 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)로부터 동시간에 기설정된 통신 수신강도 이상의 통신 수신강도에서 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 위치하는지 여부를 판단한다(S151). 이때 만약, 제어부(150)가 제1 AP(111)와 제2 AP(113)로부터 동시간에 기설정된 통신 수신강도 이상의 통신 수신강도에서 태그정보를 수신하지 않은 것으로 판단하면(S151-NO), 제어부(150)는 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 위치하지 않은 것으로 판단한다(S152). 이와 달리 만약, 제어부(150)가 제1 AP(111)와 제2 AP(113)로부터 동시간에 기설정된 통신 수신강도 이상의 통신 수신강도에서 태그정보를 수신한 것으로 판단하면(S151-YES), 제어부(150)는 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 위치한 것으로 판단한다(S153).
S150 단계 후, 제어부(150)는 S150 단계의 판단에 의해 위험 커버리지(153) 내에 위치한 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근허용된 태그(101)인지 여부를 판단한다(S160). S160 단계를 구체적으로 살펴보면, 제어부(150)는 위험 커버리지(153) 내에 위치한 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근허용된 태그(101)인지 여부를 판단한다(S161). 이때 만약, 제어부(150)는 데이터베이스(미도시)에 저장된 접근허용된 태그정보와 위험 커버리지(153) 내에 위치한 태그(101)의 태그정보를 비교하여 위험 커버리지(153) 내에 위치한 태그(101)의 태그정보가 데이터베이스(미도시)에 저장되지 않은 태그정보라고 판단하면(S161-NO), 제어부(150)는 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근허용되지 않은 태그(101)인 것으로 판단한다(S162). 이와 달리 만약, 제어부(150)는 데이터베이스(미도시)에 저장된 접근허용된 태그정보와 위험 커버리지(153) 내에 위치한 태그(101)의 태그정보를 비교하여 위험 커버리지(153) 내에 위치한 태그(101)의 태그정보가 데이터베이스(미도시)에 저장된 태그정보 중 하나의 태그정보와 동일하고 판단하면(S161-YES), 제어부(150)는 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근허용된 태그(101)인 것으로 판단한다(S163).
S160 단계 후, 알람부(120)는 S160 단계의 제어부(150) 판단에 의해 제어부(150)로부터 위험 커버리지(153) 내에 위치한 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근허용되지 않은 태그(101)인 것으로 판단될 때, 알람을 발생시킨다(S170). S170 단계를 구체적으로 살펴보면, 알람부(120)는 건설장비(1)와 접근허용되지 않은 태그(101) 간의 거리 간격별(예: 1m, 5m, 10m)로 알람을 다르게 발생시킨다.
S170 단계 후, 디스플레이(130)는 S160 단계의 제어부(150) 판단에 의해 제어부(150)로부터 위험 커버리지(153) 내에 위치한 태그(101)가 위험 커버리지(153) 내에 접근허용되지 않은 태그(101)인 것으로 판단될 때, 접근허용되지 않은 태그(101)의 위치정보 및 태그정보를 출력한다(S180). 이러한 S180 단계는 도 8에 도시된 바와 달리, S170 단계와 동시에 진행될 수 있다. 즉, 알람부(120)에서 알람이 발생되면서 동시에 디스플레이(130)에서 접근허용되지 않은 태그(101)의 위치정보 및 태그정보가 출력될 수 있다.
<다른 실시예>
먼저, 태그(201) 및 비콘(203)이 구비되는 BLE 송신부(200)를 사용자에게 지급한다(S200). S200 단계에서는 BLE 송신부(100)를 지급할 사용자는 위험 커버리지 내에 접근이 허용된 사용자인 것이 바람직할 것이며, 제1 AP(213)와 제2 AP(215)가 태그(201)의 위치정보를 수신하도록 GPS 수신기(미도시)가 더 구비될 수 있다.
S200 단계 후, 안테나(211)를 포함하는 제1 AP(213)와 제2 AP(215)가 구비되는 BLE 수신부(210)를 건설장비(1)에 설치한다(S210). S210 단계에서는 제1 AP(213), 제2 AP(215) 및 알람부(220), 디스플레이(230), 전원공급부(240), 제어부(250)가 건설장비(1)에 설치될 수 있다.
S210 단계 후, 태그(201)에 사용자정보를 포함하는 태그정보를 저장한다(S220). S220 단계는 S210 단계 후에 진행된 것으로 설명하였으나, 편의상 S200 단계가 진행된 다음에 바로 진행될 수 있다.
S220 단계 후, 제어부(250)는 제1 AP(111)와 제2 AP(113)의 통신 수신강도를 비교하여 위험 커버리지를 설정한다(S230). S230 단계를 구체적으로 살펴보면, 제어부(250)는 제1 AP(213)와 제2 AP(215)의 통신 수신강도 시간별로 데이터베이스(미도시)에 저장한다(S231). S231 단계 후, 제어부(250)는 동시간대이면서, 제2 AP(215)의 통신 수신강도가 제1 AP(213)의 통신 수신강도를 역전하는 통신 커버리지(251)를 위험 커버리지로 설정한다(S232).
S230 단계 후, 제어부(250)는 제1 AP(213)와 제2 AP(215)에 수신되는 태그(201)의 위치정보를 통해 건설장비(1)와 태그(201)간의 거리를 실시간으로 측정한다(S240).
S240 단계 후, 제어부(250)는 제2 AP(215)가 제1 AP(213)보다 높은 통신 수신강도에서 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 태그(201)가 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단한다(S250). S250 단계를 구체적으로 살펴보면, 제어부(250)는 제2 AP(215)가 제1 AP(213)보다 상대적으로 높은 통신 수신강도에서 태그정보를 수신하는지 여부를 판단한다(S251). 이때 만약, 제어부(250)가 제2 AP(215)에서 제1 AP(213)보다 상대적으로 높은 통신 수신강도에서 태그정보를 수신하지 않은 것으로 판단하면(S251-NO), 제어부(250)는 태그(201)가 위험 커버리지 내에 위치하지 않은 것으로 판단한다(S252). 이와 달리 만약, 제어부(250)가 제2 AP(215)에서 제1 AP(213)보다 상대적으로 높은 통신 수신강도에서 태그정보를 수신한 것으로 판단하면(S251-YES), 제어부(250)는 태그(201)가 위험 커버리지 내에 위치한 것으로 판단한다(S253).
S250 단계 후, 제어부(250)는 S250 단계의 판단에 의해 위험 커버리지 내에 위치한 태그(201)가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그(201)인지 여부를 판단한다(S260). S260 단계를 구체적으로 살펴보면, 제어부(250)는 위험 커버리지 내에 위치한 태그(201)가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그(201)인지 여부를 판단한다(S261). 이때 만약, 제어부(250)는 데이터베이스(미도시)에 저장된 접근허용된 태그정보와 위험 커버리지 내에 위치한 태그(201)의 태그정보를 비교하여 위험 커버리지 내에 위치한 태그(201)의 태그정보가 데이터베이스(미도시)에 저장되지 않은 태그정보라고 판단하면(S261-NO), 제어부(250)는 태그(201)가 위험 커버리지 내에 접근허용되지 않은 태그(201)인 것으로 판단한다(S262). 이와 달리 만약, 제어부(250)는 데이터베이스(미도시)에 저장된 접근허용된 태그정보와 위험 커버리지 내에 위치한 태그(201)의 태그정보를 비교하여 위험 커버리지 내에 위치한 태그(201)의 태그정보가 데이터베이스(미도시)에 저장된 태그정보 중 하나의 태그정보와 동일하고 판단하면(S261-YES), 제어부(250)는 태그(201)가 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그(201)인 것으로 판단한다(S263).
S260 단계 후, 알람부(220)는 S260 단계의 제어부(250) 판단에 의해 제어부(250)로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그(201)가 위험 커버리지 내에 접근허용되지 않은 태그(201)인 것으로 판단될 때, 알람을 발생시킨다(S270). S270 단계를 구체적으로 살펴보면, 알람부(220)는 건설장비(1)와 접근허용되지 않은 태그(201) 간의 거리 간격별(예: 1m, 5m, 10m)로 알람을 다르게 발생시킨다.
S270 단계 후, 디스플레이(230)는 S260 단계의 제어부(250) 판단에 의해 제어부(250)로부터 위험 커버리지 내에 위치한 태그(201)가 위험 커버리지 내에 접근허용되지 않은 태그(201)인 것으로 판단될 때, 접근허용되지 않은 태그(201)의 위치정보 및 태그정보를 출력한다(S280). 이러한 S280 단계는 도 10에 도시된 바와 달리, S270 단계와 동시에 진행될 수 있다. 즉, 알람부(220)에서 알람이 발생되면서 동시에 디스플레이(230)에서 접근허용되지 않은 태그(201)의 위치정보 및 태그정보가 출력될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 건설장비,
100: BLE 송신부,
101: 태그,
103: 비콘,
110: BLE 수신부,
111: 제1 AP,
111a: 제1 AP의 통신 커버리지,
113: 제2 AP,
113a: 제2 AP의 통신 커버리지,
120: 알람부,
130: 디스플레이,
140: 전원공급부,
150: 제어부,
151: 안전 커버리지,
153: 위험 커버리지,
153a: 통신 커버리지,
200: BLE 송신부,
201: 태그,
203: 비콘,
210: BLE 수신부,
211: 안테나,
213: 제1 AP,
213a: 제1 AP의 통신 커버리지,
215: 제2 AP,
215a: 제2 AP의 통신 커버리지,
220: 알람부,
230: 디스플레이,
240: 전원공급부,
250: 제어부,
251: 통신 커버리지.
100: BLE 송신부,
101: 태그,
103: 비콘,
110: BLE 수신부,
111: 제1 AP,
111a: 제1 AP의 통신 커버리지,
113: 제2 AP,
113a: 제2 AP의 통신 커버리지,
120: 알람부,
130: 디스플레이,
140: 전원공급부,
150: 제어부,
151: 안전 커버리지,
153: 위험 커버리지,
153a: 통신 커버리지,
200: BLE 송신부,
201: 태그,
203: 비콘,
210: BLE 수신부,
211: 안테나,
213: 제1 AP,
213a: 제1 AP의 통신 커버리지,
215: 제2 AP,
215a: 제2 AP의 통신 커버리지,
220: 알람부,
230: 디스플레이,
240: 전원공급부,
250: 제어부,
251: 통신 커버리지.
Claims (17)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 사용자정보를 포함하는 태그정보가 저장된 태그 및 비콘이 구비되는 BLE 송신부;
건설장비에 설치되며, 상기 태그로부터 위치정보와 상기 태그정보를 수신하는 제2 AP 및 상기 제2 AP와 동일하게 상기 위치정보와 상기 태그정보를 수신하면서 상기 제2 AP와 동일 스펙이되, 상기 제2 AP보다 상대적으로 큰 통신 커버리지를 가지도록 안테나가 설치되어 상기 제2 AP와 스펙 차이가 발생하는 제1 AP가 구비된 BLE 수신부; 및
상기 제1 AP의 통신 수신강도와 상기 제2 AP의 통신 수신강도를 비교하여 위험 커버리지를 설정하며, 상기 제1, 2 AP가 수신하는 태그의 위치정보를 통해 상기 건설장비와 상기 태그 간의 거리를 실시간으로 측정하고, 상기 제2 AP로부터 상기 태그정보를 수신하는지 여부에 따라 상기 태그가 상기 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단하며, 상기 판단에 의해 상기 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 상기 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그인지 여부를 판단하는 제어부;
상기 건설장비에 설치되며, 상기 제어부로부터 상기 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 상기 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 알람을 발생시키는 알람부; 및
상기 제어부로부터 상기 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 상기 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때 상기 태그의 위치정보 및 태그정보를 출력하는 디스플레이;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 시간별로 데이터베이스에 저장하며, 상기 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도 중 동시간대이면서, 상기 제2 AP의 통신 수신강도가 상기 제1 AP의 통신 수신강도를 역전하는 통신 커버리지를 상기 위험 커버리지로 설정하며,
상기 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도를 기반으로 상기 제1, 2 AP와 태그 간의 상대적 위치를 추적하여 상기 태그의 위치를 판단하고,
상기 알람부는,
상기 건설장비와 상기 위험 커버리지 내에 위치한 접근허용되지 않은 태그 간의 거리별로 상기 알람을 다르게 발생시키고,
상기 디스플레이는,
상기 제어부가 상기 태그의 위치를 판단하기 위하여 이용하는 상기 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도를 출력하는 것을 특징으로 하는 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 태그 및 비콘이 구비되는 BLE 송신부를 사용자에게 지급하는 제1 단계;
제2 AP 및 상기 제2 AP와 동일 스펙이되 안테나가 설치되어 상기 제2 AP보다 상대적으로 큰 통신 커버리지를 가져 상기 제2 AP와 스펙 차이가 발생하는 제1 AP가 구비된 BLE 수신부를 건설장비에 설치하는 제2 단계;
상기 태그에 사용자정보를 포함하는 태그정보를 저장하는 제3 단계;
제어부가 상기 제1 AP의 통신 수신강도와 상기 제2 AP의 통신 수신강도를 비교하여 위험 커버리지를 설정하는 제4 단계;
상기 제어부가 상기 제1, 2 AP에 수신되는 태그의 위치정보를 통해 상기 건설장비와 상기 태그 간의 거리를 실시간으로 측정하는 제5 단계;
상기 제어부가 상기 제2 AP로부터 상기 태그정보가 수신되는지 여부에 따라 상기 태그가 상기 위험 커버리지 내에 위치하는지 여부를 판단하는 제6 단계;
상기 제어부가 상기 제6 단계의 판단에 의해 상기 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 상기 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그인지 여부를 판단하는 제7 단계;
알람부가 상기 제7 단계의 판단에 의해 상기 제어부로부터 상기 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 상기 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단될 때, 알람을 발생시키는 제8 단계; 및
상기 제어부가 상기 위험 커버리지 내에 위치한 태그가 상기 위험 커버리지 내에 접근허용된 태그가 아닌 것으로 판단할 때, 디스플레이가 상기 태그의 위치정보 및 태그정보를 출력하는 제9 단계;를 포함하고,
상기 제4 단계는,
상기 제어부가 상기 제1, 2 AP의 통신 수신강도를 시간별로 데이터베이스에 저장하는 제4-1 단계; 및
상기 제어부가 상기 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도 중 동시간대이면서, 상기 제2 AP의 통신 수신강도가 상기 제1 AP의 통신 수신강도를 역전하는 통신 커버리지를 상기 위험 커버리지로 설정하는 제4-2 단계;를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도를 기반으로 상기 제1, 2 AP와 태그 간의 상대적 위치를 추적하여 상기 태그의 위치를 판단하고,
상기 제8 단계는,
상기 알람부가 상기 건설장비와 상기 위험 커버리지 내에 위치한 접근허용되지 않은 태그 간의 거리별로 상기 알람을 다르게 발생시키고,
상기 디스플레이는,
상기 제어부가 상기 태그의 위치를 판단하기 위하여 이용하는 상기 제1, 2 AP의 시간별 통신 수신강도를 출력하는 것을 특징으로 하는 듀얼 AP와 비콘 간 통신 커버리지를 활용한 건설장비 접근감지 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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