KR20120008298A - 위험작업장에서의 위치추적 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물 내부에서 사용자의 위치를 추적하여 제공할 수 있는 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은, 위험작업장의 전자지도를 지도관리 에디터로 생성하며, 기준노드가 설치된 위치를 전자지도 상에 일치시킨 후, 위험작업장의 내부로 진입한 작업자의 위치를 전자지도 상에 출력할 수 있는, 위험작업장에서의 위치추적 방법을 제공하는 것이다. 이를 위해 본 발명은, 휴대노드, 기준노드, 관리서버 간의 통신을 설정하는 단계; 상기 관리서버가 위험 작업장의 전자지도를 생성하여 휴대노드로 전송하는 단계; 상기 관리서버가 상기 위험 작업장에 설치된 상기 기준노드의 위치를 상기 전자지도 상에 일치시키는 단계; 및 상기 관리서버가 상기 위험 작업장에 있는 상기 휴대노드의 위치를 상기 전자지도 상에 출력하는 단계를 포함한다.

Description

위험작업장에서의 위치추적 방법{METHOD FOR TRACKING SERVICE IN RISK WORKSHOP}

본 발명은 위치추적서비스 제공 방법에 관한 것으로서, 특히, 건물 내부에서 사용자의 위치를 추적하여 제공할 수 있는 방법에 관한 것이다.

현재, 인공위성을 이용한 위치추적 서비스 및 휴대폰의 통신을 중계하는 통신중계기 등을 이용하여 사용자의 위치를 확인시켜 주는 위치추적 서비스가 다양한 방법으로 제공되고 있다.

따라서, 사용자는 언제든지, 자신의 위치를 정확히 파악한 후, 자신이 목적하는 위치로 신속하고 정확하게 찾아갈 수 있다.

한편, 실외가 아닌 대형 건물의 내부에서 화재, 지진 등으로 재난이 발생한 경우, 재난의 극복을 위해서는 작업자가 건물 내부로 진입하여 화재를 진압하거나 피해자들을 긴급 대피시켜야 하나, 건물 내부의 지리에 익숙하지 못한 작업자가 건물 내부로 진입한 경우에는 오히려, 보다 큰 재난을 가져올 수도 있는바, 이러한 재난을 방지하기 위해서는 재난이 발생한 건물 내부로 진입한 작업자가, 건물 내부의 위치를 정확히 확인할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 인공위성 또는 통신중계기 등을 이용한 위치추적 서비스는 실외에서 이용될 수 있는 것으로서, 건물 내부와 같은 한정된 공간에서는 이용되지 못하고 있는 실정이다.

또한, 인공위성 또는 통신중계기를 이용한 위치추적 서비스는, 이미 인공위성의 위치와 통신중계기의 위치가 하나의 일정한 좌표로 표시될 수 있기 때문에, 별도의 설정 과정이 없더라도 사용자의 위치가 정확히 표현될 수 있으나, 건물 내부와 같은 한정된 공간에서는 좌표를 표시해 줄 기준점이 없으며, 또한, 건물 내부의 지도가 없는 경우도 있을 수 있기 때문에, 건물 내부에서 각종 재난이 발생되더라도 건물 내부의 각 지점위치 및 건물 내부로 진입하는 작업자의 위치를 표시해 줄 방법이 없다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 위험작업장의 전자지도를 지도관리 에디터로 생성하며, 기준노드가 설치된 위치를 전자지도 상에 일치시킨 후, 위험작업장의 내부로 진입한 작업자의 위치를 전자지도 상에 출력할 수 있는, 위험작업장에서의 위치추적 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휴대노드, 기준노드, 관리서버 간의 통신을 설정하는 단계; 상기 관리서버가 위험 작업장의 전자지도를 생성하여 휴대노드로 전송하는 단계; 상기 관리서버가 상기 위험 작업장에 설치된 상기 기준노드의 위치를 상기 전자지도 상에 일치시키는 단계; 및 상기 관리서버가 상기 위험 작업장에 있는 상기 휴대노드의 위치를 상기 전자지도 상에 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명은 위험작업장의 전자지도를 지도관리 에디터로 생성하며, 기준노드가 설치된 위치를 전자지도 상에 일치시킨 후, 위험작업장의 내부로 진입한 작업자의 위치를 전자지도 상에 출력함으로써, 위험작업장으로 진입한 작업자가 자신의 위치 및 그룹 작업자의 위치를 확인할 수 있도록 하는 한편, 지휘 통제소에서도 작업자의 위치를 파악할 수 있도록 한다는 우수한 효과를 가지고 있다.

또한, 본 발명은 위험작업장으로 진입한 작업자의 위치를 확인시켜 줌으로써, 위험작업장의 재난 상황이 신속하게 진압될 수 있도록 한다는 우수한 효과를 가지고 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 위치추적 시스템의 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 위험작업장에서의 위치추적 방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 위험작업장에서의 위치추적 방법 중 단독 작업자의 위치 추적 방법을 나타낸 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 위험작업장에서의 위치추적 방법 중 그룹 작업자의 위치 추적 방법을 나타낸 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 위치추적 시스템의 일실시예 구성도이다.

화재 현장과 같은 위험요소가 제거되지 않는 위험작업장에서는 화재 진압 및 인명구조를 위해 투입된 작업자 또한 위급한 상황에 처해질 수 있는바, 본 발명은 이러한 위험작업장에 투입된 작업자의 위치를 추적함으로써, 위험작업장에 투입된 작업자들이 보다 신속하고 정확하게 재난을 극복하도록 하기 위한 것으로서, 이를 위해 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 위험작업장에 진입하는 작업자가 소지하는 휴대노드(10), 휴대노드와 무선 통신을 수행하여 휴대노드의 위험작업장 내부에서의 위치를 파악할 수 있도록 하는 거리측정 정보를 생성하기 위해 위험작업장에 설치되는 적어도 세 개 이상의 기준노드(20) 및 휴대노드 또는 기준노드와 통신을 수행하여 위험작업장에 진입한 작업자의 위치를 파악할 수 있는 관리서버(30)를 포함하여 구성된다.

휴대노드(10)는 위치를 파악하려는 대상으로서, 고정적인 위치에서 좌표의 기준 역할을 하는 기준노드들과 거리측정 데이터를 교환한다. 이를 위해 휴대노드는, 기준노드 또는 관리서버와 통신을 수행하기 위한 인터페이스, 제어신호를 입력받을 수 있는 입력부, 기준노드 또는 관리서버 또는 입력부를 통해 입력된 제어신호에 따라 각종 정보를 처리하기 위한 제어부, 제어부의 제어신호에 따라 각종 정보를 출력하기 위한 출력부 및 각종 정보를 저장하기 위한 저장부를 포함하여 구성된다.

기준노드(20)는 위험작업장에 설치되어, 위치추적의 기준점을 표시하는 기능을 수행하는 것으로서, 휴대노드와 통신을 통해 형성된 거리측정정보를 무선으로 휴대노드 또는 관리서버로 전송하는 기능을 수행한다.

관리서버(30)는 위험작업장의 전자지도를 생성하여 관리하는 한편, 휴대노드와 기준노드들의 정보를 관리하며, 기준노드로부터 전송되어온 거리측정정보 또는 위치정보를 이용하여 휴대노드의 위치를 전자지도 상에 출력하는 기능을 수행한다. 이때, 휴대노드는 작업자가 소지하고 있는 것이기 때문에, 휴대노드의 위치라 함은 작업자의 위치를 말하는 것이다. 이러한 기능을 수행하는 관리서버는 무선 네트워크 통신이 가능한 정보처리장치로서, 일반적인 개인용 컴퓨터(PC)일 수도 있으며, 네트워크 통신을 위해 일반적으로 이용되는 서버일 수도 있다. 따라서, 관리서버는 도 1에 도시된 바와 같이, 인터페이스(31), 입력부(33), 출력부(34), 제어부(32) 및 저장부(35)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기한 바와 같은 휴대노드와 기준노드들 간에 측정된 거리측정정보 및 휴대노드와 기준노드들에 대한 정보들은 무선 전송을 통해서 관리서버로 전송된다. 상기한 바와 같은 관리서버의 기능은 크게 위치인식 노드 관리와 위치인식 사용자 인터페이스로 구분될 수 있다.

첫째, 위치 연산과 노드들의 정보 관리를 주로 수행하는 위치인식 노드 관리 기능은, 휴대노드 또는 기준노드와 통신을 수행하여 정상적인 정보처리가 이루어질 수 있도록 하는 기능을 말한다. 즉, 관리서버는 기준노드들의 연결 상태를 관리하고, 네트워크 상에 존재하는 노드들의 시스템 상태를 관리하며, 인터페이스를 이용해 각 노드들과 통신을 수행한다. 또한, 관리서버는, 인터페이스를 이용해 전달받은 데이터(거리측정정보 또는 위치정보)를 테이터베이스에 저장하는 한편, 위치 연산을 마친 휴대노드의 정보와 위치를 관리한다.

둘째, 위치인식 사용자 인터페이스 기능은, 위험작업장을 표현한 전자지도를 관리하는 한편, 휴대노드 또는 기준노드들과의 통신을 통해 수집된 정보들을 이용하여, 작업자의 위치를 전자지도 상에 출력하는 기능을 말한다. 즉, 관리서버는 건물 내부와 같이 지형지물이 존재하는 평면 및 공간상의 지도를 확보하여 전자지도로 변경시키는 한편, 거리측정정보 및 계산된 위치 정보 등을 바탕으로 어느 부분에 휴대노드 및 기준노드가 존재하는지 표시한다. 즉, 관리서버는, 데이터 베이스로부터 각 노드들의 시스템 상태정보를 읽어와 표시하고, 데이터베이스로부터 휴대노드의 위치를 읽어와 표시하며, 실시간 데이터 처리를 위해 큐를 이용한다. 또한, 관리서버는 지도관리 에디터 프로그램을 이용하여, 휴대노드 및 기준노드의 표시를 위한 기본 지도를 구성 및 관리하는 기능을 수행한다.

상기한 바와 같은 관리서버의 기능을 세부적으로 다시 정리하면 다음과 같다.

첫째, 관리서버는 위치정보 또는 거리정보를 수집한다. 즉, 시리얼 인터페이스를 이용하여 코디네이터로부터 주기적으로 기준노드의 상태정보, 휴대노드의 위치정보 등을 수신한다. 그리고, 수신한 정보를 데이터베이스에 저장하는 기능을 가진다. 여기서, 위치측정정보란 휴대노드의 위치를 산출하기 위한 정보를 말하는 것이며, 위치정보란 위치측정정보에 의해 산출된 휴대노드의 전자지도 상에서의 실제 위치를 말하는 것이다.

둘째, 관리서버는 노드 연결관리를 수행한다. 즉, 주기적인 메시지를 이용하여 위치정보 또는 위치측정정보 수집을 위해 수행되는 연결 기능의 유지와 종료를 관리한다.

셋째, 관리서버는 전체 시스템을 관리하기 위해 아래의 기능들을 수행한다. 즉, 관리서버는 기준노드에서 수신한 노드 상태정보를 관리하는 기준노드 관리 기능, 기존노드와 코디네이터노드의 기본 위치정보를 설정하고 관리하는 노드 위치 구성 기능 등을 수행한다.

넷째, 관리서버는 휴대노드의 위치정보 및 위치측정정보를 관리한다. 여기에 활용되는 각종 정보들은 아래와 같다. 즉, 관리서버는, 위치 계산을 통해 인식한 이동노드의 X,Y,Z 좌표를 관리하고, 휴대노드와 통신을 하는 기준노드의 인식번호(기준노드 ID)를 관리하고, 위치정보를 생성 및 갱신한 시간(기준노드 기준)을 관리하고, 휴대노드의 인식 번호(휴대노드 ID)를 관리하며, 휴대노드와 기준노드 간의 거리정보를 관리한다.

다섯째, 관리서버는 데이터베이스 인터페이스를 관리한다. 즉, MySQL 버전 5를 사용하여 위치 정보 수집, 시스템 관리, 지도관리 등의 데이데이트 접속/ 읽기/ 쓰기/ 검색 등을 위한 인터페이스를 제공한다.

여섯째, 관리서버는 위치인식 기능을 수행한다. 즉, 관리서버는 기준노드들과 휴대노드 간의 거리 측정 정보를 모두 수집한 후에, 삼각측량 기법 알고리즘을 이용하여 휴대노드의 위치를 계산한다. 만약 알고리즘을 통해서 생성된 이동노드의 위치가 메모리에 저장된 맵 및 오브젝트의 정보와 겹치는 경우, 이를 알맞은 위치로 보정하여 저장하는 기능을 수행한다. 이때, 이동노드의 위치정보는 상기한 바와 같이 관리서버가 산출할 수도 있으나, 휴대단말기에서 자체적으로 수행될 수도 있으며, 기준노드에서 수행될 수도 있다.

일곱째, 관리서버는 휴대노드의 궤적 추적 관리기능을 수행한다. 즉, 관리서버는 휴대노드의 궤도를 추적하여 이동경로를 추적 관리한다.

여덟째, 관리서버는 화면 표시 기능을 수행한다. 즉, 관리서버는 위치정보 관리와 전자지도의 데이터를 기준으로, 이동노드의 위치를 지도상에서 표시한다. 또한, 관리서버는 프로그램의 지도 초기 로딩시 지도의 종류 및 지형 정보와 함께 저장된 오브젝트의 좌표정보, 크기 등을 해석하여 저장부에 저장한다. 또한, 관리서버는 위치인식을 통해 인식된 이동노드의 정보를 읽어와 미리 인식해 둔 맵의 지형정보 및 오브젝트의 좌표, 크기 등의 정보와 비교하여 화면에 표시한다.

아홉째, 관리서버는 지도관리기능을 수행한다. 즉, 휴대노드의 위치가 표시되는 전자지도는, 지도관리 에디터로 생성이 가능하며, 프로그램 초기 로딩 시 전자지도 관련 정보를 읽어와 메모리에 저장하여 관리된다.

한편, 본 발명의 휴대노드, 기준노드 및 관리서버 간의 무선 통신은 UWB 기술을 이용하여 적용될 수 있다.

이러한 초광대역 통신방식(Ultra Wide Band, 이하 'UWB'라 함)은 단거리 구간에서 저전력으로 넓은 스펙트럼 주파수를 통해 많은 양의 디지털 데이터를 전송하기 위한 무선 통신 기술이다. UWB를 이용한 근거리 통신 네트워크 시스템은 옥내, 즉 집안, 사무실 및 병원과 같이 근거리에서 상호 통신을 수행할 수 있는 네트워크 시스템이다.

또한, UWB는 아주 짧은 무선 펄스를 연속적으로 전송하므로 수 GHz의 광대역 스펙트럼을 차지하는 반면, 매우 낮은 전력 밀도를 갖는다. 따라서, 이러한 UWB는 거리 분해력이 매우 우수하여 신호의 이동 시간을 정확히 추정할 수 있게 때문에 위치 인식 시스템에서 아주 적합하다. 그리고, UWB 신호는 낮은 중심 주파수에서 동작하여 투과력이 우수하므로 non-LOS(Line-of-Sight)상황인 실내환경이나 shadowed 환경에서도 위치 인식 정확도가 뛰어나다. 또한 기존의 RF 통신기술과는 달리 반송파를 사용하지 않으므르 IF모듈이 필요없는 간단한 무선구조로 설계할 수 있다.

즉, 본 발명은 휴대노드, 기준노드 및 관리서버 간의 무선 통신을 UWB를 이용하여 수행하고 있는 것으로서, 이하에서는, 이러한 통신방식을 이용하고 있는 본 발명의 구성이 상세히 설명된다.

도 2는 본 발명에 따른 위험작업장에서의 위치추적 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명에 따른 위험작업장에서의 위치추적 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 세 가지의 방법으로 이루어질 수 있다.

첫 번째 방법(300)은, 한 명의 작업자가 위험작업장으로 진입한 경우에 작업자의 위치를 추적하는 방법으로서, 예를 들어, 화재가 발생된 경우, 소방관 한 명이 화재 진압을 위해 화재현장(위험작업장)으로 진입한 경우에 소방관의 위치를 추적하는 방법이다.

그러나, 첫 번째 방법은 상기한 바와 같이 반드시 한 명의 작업자(이하, 간단히 '단독 작업자'라 함)만이 위험작업장으로 들어간 경우에만 구현되는 것이 아니라, 두 명 이상의 작업자가 위험작업장으로 들어간 경우에도 적용될 수 있는 것으로서, 다만, 두 명 이상의 작업자들의 위치가 독립적으로 추적되어도 무방한 경우에 적용되는 방법이다. 예를 들어, 화재현장(위험작업장)에 두 명의 소방관이 진입하더라도, 한 명은 동쪽 방향, 또 다른 한 명은 서쪽 방향 등으로 이동하는 경우에는, 두 명의 소방관의 위치가 서로 관련성이 없으므로, 두 명의 소방관 각각을 단독 작업자라고 할 수 있으며, 이 경우, 첫 번째 방법에 의해 각각의 소방관의 위치가 추적될 수 있다. 첫 번째 방법은 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.

다음으로 두 번째 방법(400)은, 두 명 이상의 작업자(이하, 간단히 '그룹 작업자'라 함)가 위험작업장으로 진입하였으며, 두 명 이상의 작업자의 이동 위치를 서로 연계하여 추적할 필요가 있는 경우에 적용되는 방법이다. 예를 들어, 두 명의 소방관이 화재현장에 진입하는 경우, 두 명의 소방관은 개별적으로 화재진압을 위해 노력할 것이다. 이때, 연기에 의해 시야가 확보되지 않거나 또는 위험작업장이 어두워 시야가 확보되지 않는 경우, 두 명의 소방관은 서로 인접한 지역에서만 진화 작업을 할 수도 있으며, 이러한 경우, 두 명의 소방관이 위치한 지역에서 조금 벗어난 곳에서는 소방관들에 의한 진화가 이루어지지 못하여 보다 큰 화재로 번질 수도 있다. 즉, 두 번째 방법은 이러한 경우에 적용되어, 두 명의 소방관이 위험작업장에서 일정한 간격을 두고 작업을 함으로써, 위험작업장의 위험 요소를 보다 신속하게 처리하도록 하기 위한 방법이다. 부연하여 설명하면, 복 수의 작업자가 위험작업장에 투입된 경우, 각각의 작업자의 위치를 독립적으로 추적하는 경우에는 각각의 작업자를 단독 작업자라 하며, 각각의 작업자들의 위치를 종합적으로 표시하거나 또는 각 작업자의 거리 등을 동시에 모니터링할 필요가 있는 경우에는 투입된 각각의 작업자를 그룹 작업자라 한다. 두 번째 방법은 도 4를 참조하여 상세히 설명된다.

세 번째 방법은(500), 휴대노드를 소지하고 위험작업장에 투입된 작업자 또는 어떠한 경위에 의해 휴대노드를 소지한 상태에서 위험작업장에 고립되어 있는 사용자(이하, 간단히 '재난자'라 함)의 위치를 추적하여 재난자를 위험작업장으로부터 대피시키기 위한 방법이다. 예를 들어, 휴대노드를 소지하고 위험작업장에서 화재진화를 하고 있던 소방관이, 불의의 사고에 의해 위험작업장에 고립되어 있거나, 또는 어떠한 경위에 의해 휴대노드를 소지하고 있는 사용자가 위험작업장에 고립되어 있는 경우가 있을 수도 있다. 이 경우, 세 번째 방법은, 재난자를 구조하기 위해 재난자의 위치를 추적하면서, 단독 작업자 또는 그룹 작업자를 위험작업장으로 진입시킬 수도 있으며, 재난자의 위치를 추적하면서 재난자에게 위험작업장을 피할 수 있는 경로를 제공해 줄 수도 있다.

먼저, 첫 번째 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 위험작업장에서의 위치추적 방법 중 단독 작업자의 위치 추적 방법을 나타낸 흐름도로서, 상기에서 설명된 첫 번째 방법을 구현하기 위한 과정들을 나타내고 있다.

본 발명의 첫 번째 방법을 구현하기 위해, 우선, 관리자는 도 1에 도시된 바와 같이, 기준노드를 위험작업장의 적어도 세 곳 이상에 설치한다(302). 예를 들어, 지하상가에 화재가 났으며, 지상에서 지하상가로 들어가는 입구가 네 곳이 있는 경우, 관리자는 지하상가로 들어가는 입구 근방의 화재를 우선적으로 진화한 후, 적어도 세 곳의 입구 근방 지하에 기준노드를 설치한다. 이때, 기준노드는 상기한 바와 같이 무선으로 관리서버와 통신을 수행하는 것이 바람직하므로, 무선통신에 장애가 되는 설비들은 우선적으로 제거되어야 한다.

적어도 세 개 이상의 기준노드가 위험작업장에 설치되면, 관리자는 관리서버와 기준노드와 휴대노드 간에 정상적으로 통신이 이루어지도록 각 장치들을 설정한다(304).

관리자는 위험작업장의 전자지도를 관리서버에 등록시킨다(306). 여기서, 전자지도는 위험작업장의 설계도면 또는 안내용 도면 등이 전자파일 형태로 변형되어 생성될 수 있다. 즉, 본 발명에서 말하는 위험작업장이란 실외일 수도 있으나, 일반적으로는 구조가 복잡한 대형 건물의 내부를 말하는 것으로서, 화재와 같은 재난이 발생한 경우에, 쉽게 외부로 대피하기 어려운 구조를 갖는 건물을 말하는 것이다. 한편, 이러한 대형 건물의 경우에는 그 건물을 관리하고 있는 관리사무실 등에서 설계도면을 가지고 있으며, 건물의 각 층마다의 구조를 외부인들이 쉽게 인식하도록 하기 위하여, 각 층마다의 평면도를 보유하고 있을 수도 있다. 따라서, 관리자는 재난이 발생된 위험작업장에 도착하기 전 또는 도착 후, 위험작업장의 관리부서를 통해 위험작업장의 지도를 확보한 후, 이를 스캔하거나 또는 캐드 작업 등을 수행하거나 또는 별도의 정보처리 과정을 통해 전자지도 형태로 변형시켜, 관리서버에 등록한다. 이때, 위험작업장의 지도 확보가 불가능한 경우에는, 위험작업장의 넓이, 위치, 크기, 내부 구조 등의 정보를 다양한 경로를 통해 획득하여 이를 통해 위험작업장의 전자지도를 확보하여 관리서버에 등록한다. 이러한 전자지도의 생성과정은 관리서버의 제어부에 의해 구동되는 지도관리 에디터에 의해 실행될 수 있다. 즉, 관리자는 지도관리 에디터를 이용하여 직접 위험작업장의 전자지도를 생성할 수도 있으며, 기 관리되고 있는 다양한 형태의 지도를 1차적으로 스캔 등을 통해 전자화 한다음, 지도관리 에디터를 통해 각 노드와의 통신에 의한 위치 표시가 가능한 전자지도로 변경시킬 수 있다.

상기 과정을 통해 전자지도가 등록되면, 관리자는 기준노드의 위치를 전자지도 상에 일치시킨다(308). 즉, 상기한 바와 같이, 기준노드는 위험작업장의 외곽에 설치되는데, 기준노드가 설치된 장소의 위치가 지도상에서 정확히 표현되어야 함으로, 관리자는 전자지도가 확보되면, 전자지도 상에 기준노드와의 통신을 통해 확보된 기준노드의 좌표정보를 실제로 대입해 봄으로써, 전자지도상에 표시된 기준노드의 위치가 실제의 위치와 동일하도록 각종 좌표정보 등을 수정한다. 한편, 기준노드의 위치가 전자지도 상의 정확한 위치에 표시되면, 관리서버는 생성된 전자지도를 작업자가 소지하고 있는 휴대노드로 기준노드를 통해 전송해 주거나, 또는 휴대노드와의 직접 통신을 통해 전송해 주거나, 또는 휴대노드와의 유선 케이블 연결에 의해 전송해 줄 수 있다.

상기와 같은 과정을 통해 기준노드의 위치가 전자지도 상에 표시된 후, 관리서버는 단독 작업자가 소지하고 있는 휴대노드로부터 관리서버를 통해 전송되어온 위치정보 또는 위치측정정보를 수신하여, 단독 작업자의 위치를 전자지도 상에 표시한다(310). 즉, 위험작업장으로 진입하는 단독 작업자는 휴대노드를 소지하고 있으며, 휴대노드는 다 수개의 기준노드들과 지속적으로 통신을 수행한다. 이때, 기준노드들 각각과 휴대노드 간의 거리 측정 정보가 모두 수집된 후에, 관리서버, 기준노드, 휴대노드 중 적어도 어느 하나는 삼각측량 기법 알고리즘을 이용하여 휴대 노드의 위치를 계산한 후, 계산된 위치에 해당되는 전자지도의 좌표상에 휴대노드를 표시한다. 즉, 관리서버는, 휴대노드와의 통신을 통해 거리측정정보를 수집한 기준노드들로부터 상기 거리측정정보를 수집하여 삼각측량 기법 알고리즘을 이용하여 휴대 노드의 위치를 계산하여 관리서버의 출력부에 출력된 전자지도 상에 그 위치를 표시하는 한편, 단독 작업자의 위치정보를 기준노드들을 통해 다시 휴대노드로 전송함으로써, 휴대노드가 자신의 출력부 상에 출력되어 있는 전자지도 상에 휴대노드의 위치, 즉, 단독 작업자의 위치를 출력하도록 할 수도 있다. 또한, 휴대노드는 기준노드들로부터 수집된 위치측정정보를 이용하여 자체적으로 자신의 위치를 휴대노드의 출력부를 통해 출력되는 전자지도에 표시할 수 있으며, 표시된 위치정보를 기준노드를 통해 관리서버로 전송하여 관리서버가 휴대노드의 위치를 표시하도록 할 수도 있다. 또한, 기준노드는 위치측정정보를 이용하여 휴대노드의 위치정보를 생성한 후, 이를 휴대노드와 관리서버로 전송해 줌으로써, 휴대노드와 관리서버가 각각의 전자지도 상에 휴대노드의 위치를 표시하도록 할 수도 있다. 부연하여 설명하면, 위험작업장으로 진입한 단독 작업자와 위험작업장의 외부에 있는 관리자는, 각각 휴대노드와 관리서버를 통해, 동일한 상태의 전자지도, 즉, 위험작업장 내부를 이동하고 있는 단독 작업자의 위치(정확히 표현한다면 휴대노드의 위치임)가 표시되어 있는 전자지도를 모니터링할 수 있다.

한편, 단독 작업자는 휴대노드의 출력부를 통해 자신의 위치를 확인하면 이동하는 도중, 도움을 필요로 하는 재난자를 발견하거나 또는 긴급보수를 통해 더 큰 재난을 막아야할 필요가 있는 장소를 발견하는 등, 외부의 관리자에게 현재의 위치를 알리고자 하는 경우에는, 휴대노드의 입력부를 통해 현재의 위치를 중요 지점으로 표시하도록 할 수 있으며, 이러한 제어신호가 수신되면, 휴대노드는 제어신호가 수신된 위치에 해당되는 전자지도 상의 위치에 중요 지점 표시를 출력하는 한편, 이러한 중요 지점 표시 제어신호 및 현재의 위치정보를 기준노드를 통해 관리서버로 전송함으로써, 관리서버 역시 전자지도 상에 중요 지점을 표시하도록 할 수 있다(312). 이를 통해, 관리자는 또 다른 인명구조 요원 및 긴급 복구 처리반 등을 중요지점으로 투입함으로써, 각종 재난을 신속하게 극복할 수 있다. 또한, 단독 작업자는 작업 중에 다시 중요지점을 목적지로 하여 중요지점을 찾아갈 수도 있다.

또한, 단독 작업자 또는 관리자는 휴대노드 또는 관리서버를 통해 전자지도 상에 표시된 위치들 중 목적지를 선택하여 전자지도 상에 표시할 수 있으며, 이때, 휴대노드 또는 관리서버는 위치측정 정보를 분석하여 휴대노드의 위치를 전자지도에 표시하는 한편, 목적지로 향하는 방향을 전자지도 상에 출력할 수도 있다(314). 즉, 관리자가 단독 작업자를 목적지로 유도하기 위해, 관리서버의 입력부를 통해 전자지도 상에서 목적지를 표시하면, 관리서버는 수신된 목적지에 대한 목적지정보를 휴대노드로 전송할 수 있으며, 이때, 휴대노드는 목적지정보를 이용하여 목적지로 갈 수 있는 최단거리 등을 전자지도 상에 표시할 수 있다.

한편, 상기와 같은 과정에 있어서, 휴대노드와 관리서버의 출력부를 통해 출력되는 전자지도 상에서의 휴대노드의 위치표시, 중요지점 표시, 목적지로의 진행방향 표시는, 휴대노드와 관리서버 간에 동일가 맞추어져 수행되어야 함으로써, 이러한 표시를 위한 위치 연산처리는, 휴대노드, 기준노드, 관리서버 중 어느 하나에서 수행된 후, 다른 노드 또는 관리서버로 전송되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 과정을 통해, 단독 작업자는 전자지도 상에서 자신의 위치를 확인하면서 목적지를 찾아 이동할 수 있으며, 관리자에게 중요 지점을 표시해 줌으로써, 중요 지점에서의 재난 상황을 해결할 수 있다.

다음으로, 두 번째 방법을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 위험작업장에서의 위치추적 방법 중 그룹 작업자의 위치 추적 방법을 나타낸 흐름도로서, 상기에서 설명된 두 번째 방법을 구현하기 위한 과정들을 나타내고 있다. 이하의 설명 중 첫 번째 방법에서 설명된 내용과 동일 또는 유사한 내용에 대하여는, 간단히 설명하거나 생략하도록 한다.

두 번째 방법은 상기한 바와 같이 적어도 두 명 이상의 작업자가 그룹을 이루어 위험작업장에 진입하는 경우에 적용되는 것으로서, 상기 첫 번째 방법에 대한 설명 중, 기준 노드를 설치하는 과정부터(302) 기준노드의 위치를 전자지도 상에 일치시키는 과정(308)은 동일하게 적용될 수 있다(402 내지 408).

즉, 상기와 같은 과정이 진행된 후, 그룹 작업자들 각각이 소지하고 있는 휴대노드들과, 기준노드들 및 관리서버 간에 통신이 수행되면, 각각의 휴대노드에 대한 위치측정정보가 생성되며, 이러한 위치측정정보를 이용하여 그룹 작업자들이 소지한 휴대노드들의 위치가 각각의 휴대노드 및 관리서버에서 출력되는 전자지도상에 표시된다(410).

이때, 각각의 휴대노드에 출력되는 휴대노드 자신(이하, 간단히 '본인 휴대노드'라 함)의 위치는 상기한 바와 같이, 기준노드, 관리서버, 본인휴대노드 중 어느 하나가 위치측정정보를 분석하여 생성한 위치정보에 의해 표시되는 것이다.

또한, 본인 휴대노드의 전자지도 상에 표시되는, 다른 그룹 작업자가 사용하는 휴대노드(이하, 간단히 '타 휴대노드'라 함)의 위치는, 타 휴대노드, 기준노드, 관리서버 중 어느 하나가 생성한 타 휴대노드의 위치정보를, 본인 휴대노드가 수신하여 표시한 것이다.

따라서, 각 휴대노드는 본인 휴대노드의 위치뿐만 아니라, 타 휴대노드들의 위치 역시 자신의 전자지도 상에 출력할 수 있다. 즉, 세 명의 그룹 작업자들이 위험작업장에 진입한 경우, 각 작업자는 자신이 소지하고 있는 휴대노드를 통해, 위험작업장 내에서의 본인의 위치(보다 구체적으로는 본인 휴대노드의 위치)뿐만 아니라, 다른 두 작업자의 위치(다른 두 개의 타 휴대노드의 위치)도 확인할 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이, 모든 휴대노드의 위치정보를 생성 또는 관리하고 있는 관리서버는, 각 휴대노드의 위치정보를 이용하여 각 휴대노드 상호간의 거리정보를 문자, 이미지 또는 음성으로 출력할 수도 있다(412). 예를 들어, 세 명의 그룹 작업자들이 화재진압을 위채 위험작업장에 투입된 경우, 시야확보가 안되어 세 명의 그룹 작업자들이 동일한 위치 또는 매우 근접한 위치에서 작업을 할 수 있으며, 이 경우, 작업의 효율성을 높일 수도 있겠으나, 타 지역에 대한 진화작업이 전혀 이루어지지 않을 수도 있다. 따라서, 이러한 경우를 대비하여, 관리서버는 각 작업자들 간의 간격정보를 문자, 이미지 또는 음성으로 각각의 휴대노드로 전송해 줌으로써, 각 작업자는 자신의 현재 위치를 타 작업자들과 비교함으로써, 보다 효율적인 작업이 이루어지도록 할 수도 있다.

또한, 관리서버는 다수의 그룹 작업자가 있는 경우, 각 그룹 작업자가 임의의 목적지로 진행할 수 있도록, 각 그룹 작업자의 휴대노드로 개별적인 목적지정보를 전송할 수도 있다. 예를 들어, 세 곳에 화재가 발생된 위험작업장으로 세 명의 그룹 작업자들이 투입된 경우, 관리자는 화재가 발생된 세 곳의 위험지역과 세 명의 그룹 작업자를 일대일로 대응시킬 수 있으며, 이때, 각 휴대단말기로는 각 휴대단말기가 진행되어야할 방향정보가 함께 전송되므로, 각 그룹 작업자는 다른 그룹 작업자의 위치를 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 자신의 이동방향을 확인하면서, 목적지로 이동할 수도 있다.

마지막으로, 세 번째 방법은 다음과 같다. 이하의 설명 중, 첫 번째 방법 또는 두 번째 방법의 과정과 동일한 과정들에 대하여는 그 상세한 내용을 생략하거나 간단히 설명하도록 하겠다.

즉, 세 번째 방법은 상기한 바와 같이, 위험작업장에 고립되어 구조를 요청하는 재난자가 있는 상태에서, 위험작업장으로 그룹 작업자 또는 단독 작업자가 진입한 경우에, 작업자가 재난자를 찾아갈 수 있도록 유도하는 것으로서, 재난자가 휴대노드를 소지하고 있는 경우에는, 관리서버 또는 기준노드가 재난자의 위치정보를 확인한 후, 작업자의 휴대노드로 재난자의 위치정보를 전송하면, 휴대노드의 제어부가 자신의 위치 및 재난자의 위치를 전자지도 상에 표시하는 한편, 재난자의 위치정보를 이용하여 작업자가 재난자에게로 접근하는 가장 가까운 거리 및 방향을 표시하게 된다.

그러나, 재난자가 휴대노드를 소지하지 않고 있으나, 관리자가 그 위치를 알고 있는 경우에는, 관리서버가 관리자에 의해 입력된 입력정보를 확인한 후, 작업자의 휴대노드로 재난자의 위치정보를 전송하면, 휴대노드의 제어부가 상기한 바와 같이, 다양한 정보를 전자지도 상에 출력하게 된다.

즉, 상기한 바와 같은 본 발명은 위험작업장에 투입된 작업자가 위험작업장의 지리를 정확히 알고 있지 못하거나, 화재 또는 소등 등으로 인해 시야가 확보되지 않아, 작업자의 시야가 정상적으로 확보되지 않는 경우에, 작업자에게 작업자가 진행해야할 방향 및 다른 그룹 작업자와의 거리정보 등을 표시해 줌으로써, 작업자가 보다 신속하고 정확하게 재난자를 구조하거나, 재난을 진압할 수 있도록 하는 방법이다.

한편, 상기한 바와 같이, 단독 작업자 또는 그룹 작업자의 위치를 판단하는 과정은, 각 작업자가 휴대하고 있는 휴대노드(10), 기준노드(20), 관리서버(30) 중 적어도 어느 하나를 통해 이루어진 후, 타 단말기(휴대노드, 기준노드, 관리서버 중 적어도 어느 하나)로 전송될 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

10 : 휴대노드 20 : 기준노드
30 : 관리서버

Claims (5)

1. 휴대노드, 기준노드, 관리서버 간의 통신을 설정하는 단계;
   상기 관리서버가 위험 작업장의 전자지도를 생성하여 휴대노드로 전송하는 단계;
   상기 관리서버가 상기 위험 작업장에 설치된 상기 기준노드의 위치를 상기 전자지도 상에 일치시키는 단계; 및
   상기 관리서버가 상기 위험 작업장에 있는 상기 휴대노드의 위치를 상기 전자지도 상에 출력하는 단계를 포함하는 위험작업장에서의 위치추적 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전자지도는,
   상기 위험 작업장의 지도가 스캔을 통해 전자화된 후, 상기 각 기준노드와의 통신에 의한 위치 표시가 가능하도록 지도관리 에디터에 의해 변경된 것임을 특징으로 하는 위험작업장에서의 위치추적 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 위험 작업장에 있는 두 개 이상의 휴대노드가 있는 경우, 상기 관리서버가 상기 휴대노드들 간의 거리 정보를 상기 전자지도 상에 출력하는 단계를 더 포함하는 위험작업장에서의 위치추적 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 위험 작업장에 두 개 이상의 휴대노드가 있는 경우, 제1휴대노드가 상기 제1휴대노드에 전송되어 있는 상기 전자지도 상에, 상기 제1휴대노드 및 상기 제1휴대노드 외의 다른 휴대노드의 위치를 출력하는 단계; 및
   상기 제1휴대노드가 상기 제1휴대노드 및 다른 휴대노드 간의 거리 정보를 상기 전자지도 상에 출력하는 단계를 더 포함하는 위험작업장에서의 위치추적 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 휴대노드로부터 상기 전자지도 상의 특정 위치에 대한 정보가 수신되면, 상기 관리서버가 상기 전자지도 상에 상기 특정 위치를 표시하는 단계; 및
   상기 관리서버가 입력부를 통해 상기 전자지도 상의 특정 위치에 대한 정보가 입력되면, 상기 특정위치에 대한 정보를 상기 휴대노드로 전송하는 단계를 더 포함하는 위험작업장에서의 위치추적 방법.
   
   
   
   

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