KR20090109950A - Ｒｆｉｄ를 이용한 블록 위치 인식 시스템 - Google Patents

Ｒｆｉｄ를 이용한 블록 위치 인식 시스템

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KR20090109950A
KR20090109950A KR1020080035465A KR20080035465A KR20090109950A KR 20090109950 A KR20090109950 A KR 20090109950A KR 1020080035465 A KR1020080035465 A KR 1020080035465A KR 20080035465 A KR20080035465 A KR 20080035465A KR 20090109950 A KR20090109950 A KR 20090109950A
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백태현
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이상은
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Abstract

본 발명은, 지면에 소정 간격으로 삽입되어 있으며, 고유 식별번호와 위도 및 경도 좌표가 저장되는 RFID 태그; RFID 리더기가 내장되어 바닥에 소정 간격으로 삽입되어 있는 상기 RFID 태그의 좌표를 인식하고, 레이져 거리 측정기 및 방향각 센서가 내장되어 상기 RFID 태그의 좌표로부터 블록 부재까지의 거리 및 방향각을 측정하는 위치 및 형상 측정장치; 상기 위치 및 형상 측정장치로부터 블록 부재의 위치 및 형상 정보를 수신받는 위치 및 형상 수신서버; 및 상기 위치 및 형상 수신서버로부터 블록 부재의 위치 및 형상 정보를 수신받아 상기 위치 및 형상 측정장치로 블록 부재의 이동을 요청하는 운반관리 시스템을 포함하는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템을 제공한다.
선박, GPS, 블록 부재, 배치, RFID

Description

ＲＦＩＤ를 이용한 블록 위치 인식 시스템{location recognition system used RFID for block transportation in shipyard }
본 발명은 GPS를 수신할 수 없는 음영지역에서 바닥에 일정 간격으로 RFID 태그를 삽입하고, RFID 리더기가 내장되어 있는 위치 및 형상 측정장치를 이용하여 상기 RFID 태그의 좌표를 인식하고, 상기 RFID 태그의 좌표로부터 레이져 거리 측정기를 이용하여 블록 부재까지의 거리 및 방향 정보를 획득하여 상기 부재의 형상 및 위치 정보를 확인할 수 있는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 GPS를 수신할 수 없는 음영지역에서 바닥에 일정 간격으로 RFID 태그를 삽입하고, RFID 리더기가 내장되어 있는 위치 및 형상 측정장치를 이용하여 블록 부재의 각 모서리 지점과 가장 가까운 지점에 삽입되어 있는 RFID 태그를 인식하여 좌표를 획득함으로써, 블록 부재의 개략적인 형상 및 위치 정보를 확인할 수 있는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템에 관한 것이다.
조선산업의 급성장으로 대형 선박건조사에서는 건조설비의 증대와 함께 지속적으로 공장부지를 확충하고 있으나, 지가 상승 또는 매립에 많은 어려움을 겪고 있다. 또한, 공정별로 여러 공정에서 제작되는 선박 1 척의 조립블록의 갯수는 150∼250 개에 이르러 연간 60척 정도의 신조선박을 건조하는 경우, 수 천개의 조립블록이 차지하는 면적뿐만 아니라 조립블록을 운반하는 작업량이 대단히 많고 이에 따른 인력투입이 과다하게 발생하고 있으며, 운반용량 300톤인 트랜스포터의 대당가격은 15억원을 상회하는 고가의 운반설비를 10여대 투입해야 하며, 조립블록을 운반 할 때, 저속운행에 따른 교통장애 유발 등 유무형으로 발생하는 손실비용은 엄청나기 때문에 선박건조사의 경쟁력 확보에 큰 난제로 대두되고 있다.
수십척의 선박 설계와 건조를 동시에 진행하는 대형사업장은 조립블록의 설계, 생산, 배치 및 조립공정이 복잡하게 연계되어 있기 때문에 생산된 조립블록의 효율적인 이동, 배치 상황 및 위치정보는 매우 중요하다.
그러나, 현실적으로는 조립블록의 정확한 위치정보가 실시간 자료화, 공유되지 못하고 있으며, 24시간 조립블록을 운반하는 경우, 특히, 물류이동이 드문 야간에 수행될 때는 숙련된 작업자의 경험과 지식에 전적으로 의지하고 있으며, 수기록으로 작업결과를 보고하도록 되어 있어, 관련부서의 업무진행에 차질이 발생되고, 이로 인해 생산성이 저하되는 현상이 발생되었다.
따라서, 조립블록의 이동 또는 블록지번 위치에 대한 정확한 정보와 이동수단인 트랜스포터로부터의 상/하차 여부를 확인하는 방법이 조립블록의 최적배치 또는 운반관리 업무에 있어서 가장 핵심적이고 기초적인 요소라 할 수 있으며, 트랜스포터의 운행과제와 작업자의 배치에 있어서 조립블록의 위치정보를 실시간으로 파악하고 이를 효과적으로 관제하기 위한 수단이 절실하게 요구된다.
이를 위해 종래에는 블록 형상을 사용자가 전산 시스템에서 직접 마우스를 이용하여 다각형을 생성한 후 운반 관리 시스템상의 해당 위치에 마우스로 이동시켜 스톡장의 블록 점유 상태를 확인하였다.
이 방법은 스톡장 내에서 실제 블록의 정확한 위치를 표현할 수 없을 뿐만 아니라 블록의 실제 크기를 정확하게 입력할 수 없다는 문제점이 있다. 그 결과로, 스톡장의 공간 가용 상태나 블록의 현재 위치를 정확하게 판단이 불가능하다는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본원 발명의 출원인은 출원번호 제10-2007-127953호를 통하여 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템을 발명한 바 있다.
상기 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템은 GPS를 이용하여 블록 자체의 형상을 측정하고 측정된 좌표점들을 기준점을 기준으로 거리단위로 좌표 변환한 후 이를 배치 시스템상에서 배치하여 블록의 위치 및 다른 블록의 배치가능 유무를 확인할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
그러나, GPS는 음영지역에서는 수신이 불가능하여 그 사용에 제약이 있을 수 있으며, 특히, 철구조물이 많은 환경에서는 위치 측정에 오차가 크게 발생하는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 GPS를 수신할 수 없는 음영지역에서 바닥에 일정 간격으로 RFID 태그를 삽입하고, RFID 리더기가 내장되어 있는 위치 및 형상 측정장치를 이용하여 상기 RFID 태그의 좌표를 인식하고, 상기 RFID 태그의 좌표로부터 레이져 거리 측정기를 이용하여 블록 부재까지의 거리 및 방향 정보를 획득하여 상기 부재의 형상 및 위치 정보를 확인할 수 있는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 GPS를 수신할 수 없는 음영지역에서 바닥에 일정 간격으로 RFID 태그를 삽입하고, RFID 리더기가 내장되어 있는 위치 및 형상 측정장치를 이용하여 블록 부재의 각 모서리 지점과 가장 가까운 지점에 삽입되어 있는 RFID 태그를 인식하여 좌표를 획득함으로써, 블록 부재의 개략적인 형상 및 위치 정보를 확인할 수 있는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면에 소정 간격으로 삽입되어 있으며, 고유 식별번호와 위도 및 경도 좌표가 저장되는 RFID 태그; RFID 리더기가 내장되어 바닥에 소정 간격으로 삽입되어 있는 상기 RFID 태그의 좌표를 인식하고, 레이져 거리 측정기 및 방향각 센서가 내장되어 상기 RFID 태그의 좌표로부터 블록 부재까지의 거리 및 방향각을 측정하는 위치 및 형상 측정장치; 상기 위치 및 형상 측정장치로부터 블록 부재의 위치 및 형상 정보를 수신받는 위치 및 형상 수신서버; 및 상기 위치 및 형상 수신서버로부터 블록 부재의 위치 및 형상 정보를 수신받아 상기 위치 및 형상 측정장치로 블록 부재의 이동을 요청하는 운반관리 시스템을 포함하는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템을 제공한다.
바람직하게는, 바닥에 삽입된 각 RFID 태그에는 서로 구분되는 식별코드 및 RFID 태그가 삽입된 지점의 좌표 정보가 기록되고, 상기 RFID 리더기가 각 RFID 태그에 근접하면, RFID 리더기 주변의 RFID 태그는 상기 식별코드 및 RFID 태그가 삽입된 지점의 좌표 정보를 상기 RFID 리더기로 전송할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 GPS를 수신할 수 없는 음영지역에서 바닥에 일정 간격으로 RFID 태그를 삽입하고, RFID 리더기가 내장되어 있는 위치 및 형상 측정장치를 이용하여 상기 RFID 태그의 좌표를 인식하고, 상기 RFID 태그의 좌표로부터 레이져 거리 측정기를 이용하여 블록 부재까지의 거리 및 방향 정보를 획득하여 상기 부재의 형상 및 위치 정보를 확인할 수 있는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 GPS를 수신할 수 없는 음영지역에서 바닥에 일정 간격으로 RFID 태그를 삽입하고, RFID 리더기가 내장되어 있는 위치 및 형상 측정장치를 이용하여 블록 부재의 각 모서리 지점과 가장 가까운 지점에 삽입되어 있는 RFID 태그를 인식하여 좌표를 획득함으로써, 블록 부재의 개략적인 형상 및 위치 정보를 확인할 수 있는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템을 제공한다.
본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템은 지면에 소정 간격으로 삽입되어 있으며, 고유 식별번호와 위도 및 경도 좌표가 저장되는 RFID 태그(10), RFID 리더기가 내장되어 바닥에 소정 간격으로 삽입되어 있는 상기 RFID 태그(10)의 좌표를 인식하고, 레이져 거리 측정기 및 방향각 센서가 내장되어 상기 RFID 태그(10)의 좌표로부터 블록 부재까지의 거리 및 방향각을 측정하는 위치 및 형상 측정장치(200), 상기 위치 및 형상 측정장치(200)로부터 블록 부재의 위치 및 형상 정보를 수신받는 위치 및 형상 수신서버(300), 상기 위치 및 형상 수신서버(300)로부터 블록 부재의 위치 및 형상 정보를 수신받아 상기 위치 및 형상 측정장치(200)로 블록 부재의 이동을 요청하는 운반관리 시스템(400)을 포함한다.
상기 위치 및 형상 측정장치(200)는 모니터상에 스톡장을 표현하고, 스톡장의 위치에 저장된 좌표점의 다각형을 표현할 수 있으며, 표현된 다각형을 모니터상 에서 스톡장의 임의의 영역으로 이동시켜 표현할 수 있다. 보다 상세히, 도 2에 도시된 바와 같이 RFID 리더기가 내장되어 지면에 삽입되어 있는 RFID 태그의 위치 좌표를 판독하고, 판독된 RFID 수신점으로부터 블록 부재의 각 모서리 사이의 거리를 측정하고, 방향센서를 이용하여 상기 기준좌표와 블록 부재 사이의 각도를 측정하여 방향 정보를 획득할 수 있다. 이 경우 RFID 수신점의 좌표와 레이져 거리 측정기를 이용하여 상기 RFID 수신점으로부터 블록 부재까지의 거리 및 방향 정보를 합산하여 부재의 정확한 위치를 획득할 수 있다.
한편, 상기 RFID 태그가 지면에 촘촘하게 삽입되어 있어 오차 범위가 작거나, 어느 정도 오차 범위가 허용되는 경우에는 블록 부재의 각 모서리와 가장 가까운 거리에 삽입되어 있는 RFID 태그의 위치 좌표를 측정하고, 이 지점을 연결하여 블록 부재의 형상을 파악하고, 위치 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 위치 및 형상 측정장치(200)는 RFID 태그의 위치 수신 좌표를 이용하여 블록의 다각 형상좌표를 산출하고 전산 화면상에 표현하며 이를 참조하여 블록의 이동 및 배치를 관리할 수 있다. 또한, 측정된 좌표를 저장한 후 저장된 좌표 정보를 유선 또는 무선 통신을 이용하여 위치 및 형상 수신서버(300)로 전송할 수 있다.
따라서, 상기 RFID 태그(10)를 통하여 수신된 상기 블록 부재의 각 모서리 지점의 좌표값에 오류가 있을 경우 각 블록 부재가 적재되어 있는 현장에서 상기 위치 및 형상 측정장치(200)를 이용하여 각 블록 부재의 위치 정보를 수정할 수 있다.
상기 위치 및 형상 측정장치(200)를 통하여 측정된 블록 부재의 위치 및 형상 정보는 운반관리 시스템(400)의 데이터베이스에 저장되며 저장되는 내용은 블록 부재의 위치(x,y), 꼭지점 수, 꼭지점 사이의 거리 위치(x,y), 블록 방향, 배치 지번 등이다.
도 3A 및 3B는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템에서 위치 및 형상 측정장치의 동작을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3A를 참조하면, 본 발명의 위치 및 형상 측정장치(200)는 운반관리 시스템(400)으로부터 블록 부재의 정보 조회 요청을 수신한다(S100). 이후 RFID 리더기를 이용하여 상기 블록 부재와 인접한 지점의 지면에 삽입되어 있는 RFID 태그의 좌표를 인식한다(S110). 이 지점을 RFID 수신점으로 명명하며, 상기 RFID 수신점에서 레이져 거리 측정기 및 방향각 센서를 이용하여 상기 RFID 수신점으로부터 상기 블록 부재의 각 모서리 지점까지의 거리 및 방향 정보를 획득한다(S120). 상기 RFID 수신점의 좌표 정보와 상기 RFID 수신점으로부터 블록 부재 사이의 거리 및 방향 정보를 이용하여 상기 블록 부재의 정확한 위치 정보를 획득할 수 있다.
이후, 측정된 거리 및 좌표 정보를 바탕으로 블록 부재의 형상 정보를 상기 위치 및 형상 측정장치(200)의 모니터에 출력한다(S130). 만약, 상기 RFID 태그(10)로부터 수신한 위치 정보에 오류가 있어 상기 위치 및 형상 측정장치(200)에 출력된 블록 부재의 위치 및 형상 정보가 실제와 다를 경우 현장에서 작업자는 마우스 또는 터치스크린을 이용하여 블록 부재의 위치를 보정한다(S140). 블록 부재의 위치 정보가 보정되면, 보정된 블록의 형상, 좌표, 지번, 위치 좌표를 운반관리 시스템(400)으로 전송한다(S150).
블럭 부재의 위치 정보를 획득하는 또 다른 방법으로, 도 3B를 참조하면, 본 발명의 위치 및 형상 측정장치(200)는 운반관리 시스템(400)으로부터 블록 부재의 정보 조회 요청을 수신한다(S200). 이후 RFID 리더기를 이용하여 상기 블록 부재의 각 모서리 지점과 가장 인접한 지점의 지면에 삽입되어 있는 RFID 태그의 좌표를 각각 인식하여 블록 부재의 위치 정보를 획득한다(S210). 이후, 측정된 거리 및 좌표 정보를 바탕으로 블록 부재의 형상 정보를 상기 위치 및 형상 측정장치(200)의 모니터에 출력한다(S220). 만약, 상기 RFID 태그(10)로부터 수신한 위치 정보에 오류가 있어 상기 위치 및 형상 측정장치(200)에 출력된 블록 부재의 위치 및 형상 정보가 실제와 다를 경우 현장에서 작업자는 마우스 또는 터치스크린을 이용하여 블록 부재의 위치를 보정한다(S230). 블록 부재의 위치 정보가 보정되면, 보정된 블록의 형상, 좌표, 지번, 위치 좌표를 운반관리 시스템(400)으로 전송한다(S240).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 및 형상 측정장치의 지정위치에 따른 야드 맵 검색 및 조회 화면을 나타낸 도면, 도 5는 상기 위치 및 형상 측정장치의 위치 측정에 의한 블록 부재 형상의 생성 화면을 나타낸 도면, 도 6은 상기 위치 및 형상 측정장치의 블록 부재의 배치 화면을 나타낸 도면, 도 7은 상기 위치 및 형상 측정장치의 블록 부재의 조회 화면을 나타낸 도면이다.
보다 상세히, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 위치 및 형상 측정장치는 지정 위치에 따른 야드 맵 검색 및 조회가 가능하고, 지정 위치에 따른 해당 블록 부재의 정보 조회가 가능하다. 또한, 블록 형상의 가로, 세로 크기 수정이 가능 할 뿐만 아니라 야드 맵상에서 블록 부재 형상의 회전 및 위치 이동이 가능하다.
더 나아가, 각 블록 부재의 모서리 지점의 위치 좌표의 수신이 가능하여 각 모서리 지점을 연결하여 측정 좌표의 다각형화(블록 형상 생성)가 가능하며, 이를 바탕으로 두 지점간 거리 측정을 할 수 있다.
본 발명으로 블록의 정확한 형상 및 위치를 전산시스템상에 표현할 수 있으므로 블록 간의 여유 공간을 정확하게 측정할 수 있고 이로 인해 다른 블록의 적치 가능성을 정확하게 판단함으로써 블록 적치 관리의 운영 효율을 획기적으로 향상 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 리더기를 이용하여 RFID 태그의 좌표 정보를 획득하는 방법을 나타낸 도면.
도 3A 및 3B는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템에서 위치 및 형상 측정장치의 동작을 나타낸 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 및 형상 측정장치의 지정위치에 따른 야드 맵 검색 및 조회 화면을 나타낸 도면.
도 5는 상기 위치 및 형상 측정장치의 위치 측정에 의한 블록 부재 형상의 생성 화면을 나타낸 도면.
도 6은 상기 위치 및 형상 측정장치의 블록 부재의 배치 화면을 나타낸 도면.
도 7은 상기 위치 및 형상 측정장치의 블록 부재의 조회 화면을 나타낸 도면.

Claims (2)

  1. 지면에 소정 간격으로 삽입되어 있으며, 고유 식별번호와 위도 및 경도 좌표가 저장되는 RFID 태그;
    RFID 리더기가 내장되어 바닥에 소정 간격으로 삽입되어 있는 상기 RFID 태그의 좌표를 인식하고, 레이져 거리 측정기 및 방향각 센서가 내장되어 상기 RFID 태그의 좌표로부터 블록 부재까지의 거리 및 방향각을 측정하는 위치 및 형상 측정장치;
    상기 위치 및 형상 측정장치로부터 블록 부재의 위치 및 형상 정보를 수신받는 위치 및 형상 수신서버; 및
    상기 위치 및 형상 수신서버로부터 블록 부재의 위치 및 형상 정보를 수신받아 상기 위치 및 형상 측정장치로 블록 부재의 이동을 요청하는 운반관리 시스템을 포함하는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    바닥에 삽입된 각 RFID 태그에는 서로 구분되는 식별코드 및 RFID 태그가 삽입된 지점의 좌표 정보가 기록되고,
    상기 RFID 리더기가 각 RFID 태그에 근접하면, RFID 리더기 주변의 RFID 태그는 상기 식별코드 및 RFID 태그가 삽입된 지점의 좌표 정보를 상기 RFID 리더기 로 전송하는 RFID를 이용한 블록 위치 인식 시스템.
KR1020080035465A 2008-04-17 2008-04-17 Ｒｆｉｄ를 이용한 블록 위치 인식 시스템 KR20090109950A (ko)

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CN105865437A (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 青岛通产软件科技有限公司 基于射频识别的移动机器人的自主精确定位系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105865437A (zh) * 2015-01-22 2016-08-17 青岛通产软件科技有限公司 基于射频识别的移动机器人的自主精确定位系统及方法

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