KR20180131371A - Smart cart monitoring system and method estimating the location of a smart cart - Google Patents

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KR20180131371A
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Abstract

The present invention relates to a system and a method for monitoring a smart cart for estimating a location of a smart cart. According to the present invention, the system for monitoring a smart cart for estimating a location of a smart cart comprises: a smart cart having a weight sensor mounted thereon and using short-range communication to transmit a signal to the vicinity; a plurality of beacon which are installed in an indoor space, and receive reception signal strength and weight information for the moving smart cart in real time; and a management server to use the reception signal strength of the smart cart received from the plurality of beacons and location information of the indoor space stored in a radio map to estimate a current location of the smart cart. According to the present invention, the system and the method for monitoring a smart cart for estimating a location of a smart cart accurately monitor a location of a cart in an indoor space to show the best method until arriving at a destination and safely move a plurality of carts without collisions. Also, since weight data are measured, locations and quantities of goods can be acquired in real time, maximize efficiency in supplying goods, and improve productivity in a product manufacturing process.

Description

스마트 대차의 위치를 추정하기 위한 스마트 대차 모니터링 시스템 및 방법{SMART CART MONITORING SYSTEM AND METHOD ESTIMATING THE LOCATION OF A SMART CART}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a smart track monitoring system and method for estimating a location of a smart track,

본 발명은 스마트 대차의 위치를 추정하기 위한 스마트 대차 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공장환경 내에서 대차의 위치 및 물품의 중량정보를 획득하는 스마트 대차 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a smart bogie monitoring system and method for estimating the position of a smart bogie, and more particularly to a smart bogie monitoring system for obtaining the position of a bogie and the weight information of an article in a factory environment.

최근에는 고비용 제조 산업에 신속한 제조 공법을 도입하고 업체, 공장 간 가치 사슬을 통해 비용을 절감할 수 있는 스마트공장에 대한 이슈가 대두되고 있다. 이러한 스마트공장은 생산성과 효율성의 극대화를 위해 지능화된 공정, 비용 절감, 인적/물적 자원의 가용성을 높이는 것을 목표로 현재 스마트공장을 위해 개발된 기술들은 생산성을 높이기 위한 공정 기술들에 한해서 개발되고 있다. In recent years, there has been an emerging issue of smart factories that can quickly introduce manufacturing methods into the high-cost manufacturing industry and reduce costs through the value chain between manufacturers and factories. These smart factories are being developed for the purpose of increasing the availability of intelligent processes, costs, and human and material resources to maximize productivity and efficiency. .

하지만, 적시 적소 부품 공급과 이동중량에 대한 기술은 미흡하여 효율적인 스마트 공장의 구현이 이뤄지지 않고 있다.However, there is a lack of technology for timely parts supply and moving weight, so efficient smart factory is not realized.

이와 같이 적시 적소 부품 공급이 이뤄지기 위해서는 부품들의 위치 및 수량 파악이 가장 중요하다. 하지만, 실내 환경에서 기존의 Fingerprint 무선측위 기술은 다양한 신호 간섭 요소들로 인해 거리에 따른 전파 신호 세기가 일정하지 않을 뿐 아니라 전파 신호 세기 값의 변화폭이 커서, 정확한 위치추적이 어렵다는 단점을 가지고 있다.In order to supply parts in such a timely manner, it is most important to know the position and quantity of parts. However, in the indoor environment, the conventional Fingerprint radiodetermination technique has disadvantages that the intensity of the radio signal along the distance is not constant due to various signal interference factors, and the variation of the radio signal strength value is large, so that accurate position tracking is difficult.

특히, 기존의 Fingerprint 기법을 이용하여 부품 대차의 위치를 측정할 경우 공장에 설치된 AP 송신기로부터 신호를 수신하여야 하는데, 이 경우 이동하는 대차에 연산이 가능한 고성능의 단말기가 설치되어야 한다. 그러나 공장 내부에서 많은 수의 대차가 운영되기 때문에, 모든 대차에 개별적으로 부착 및 활용이 어렵다는 문제점이 있다.In particular, when measuring the position of part bogies using the existing fingerprint technique, a signal must be received from the AP transmitter installed in the factory. In this case, a high performance terminal capable of operating on the moving bogie must be installed. However, since a large number of lorries are operated in the factory, there is a problem that it is difficult to individually attach and utilize all lorries.

그러므로, 공장 내부의 생산 라인에서 대차들의 위치와 중량 정보들을 수집하여 각 대차에 실린 부품들의 위치 및 수량을 실시간으로 확인하는 기술의 필요성이 대두되고 있다.Therefore, there is a need for a technology for collecting the position and weight information of the bogies in the production line inside the factory, and checking the position and quantity of the parts on each bogie in real time.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제 10-1535773호(2015. 07.24 공고)에 개시되어 있다.The technique which is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1535773 (published on Feb. 27, 2014).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스마트 대차의 위치를 추정하기 위한 스마트 대차 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 실내에서 대차의 위치 및 물품의 중량정보를 획득하는 스마트 대차 모니터링 시스템을 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a smart bogie monitoring system and method for estimating the position of a smart bogie, and a smart bogie monitoring system for acquiring the position of a bogie and the weight information of an article in a room.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 스마트 대차의 위치를 추정하기 위한 스마트 대차 모니터링 시스템에 있어서, 중량 센서를 장착하고 있으며, 근거리 통신을 이용하여 주변에 신호를 송신하는 스마트 대차, 실내 공간에 설치되어 있으며, 이동 중인 스마트 대차에 대한 수신신호세기 정보 및 중량 정보를 실시간으로 수신하는 복수의 비콘, 그리고 상기 복수의 비콘으로 부터 수신된 상기 스마트 대차의 수신신호세기와 라디오 맵에 저장된 실내 공간의 위치 정보를 이용하여 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 관리 서버를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a smart tracker monitoring system for estimating a position of a smart tracker, the smart tracker monitoring system including a weight sensor, a smart tracker for transmitting signals to the surroundings using near- A plurality of beacons which are installed in the indoor space and receive the received signal strength information and weight information of the moving smart car in real time and the received signal strength of the smart car received from the plurality of beacons and stored in the radio map And a management server for estimating the current position of the smart car using the location information of the indoor space.

상기 관리 서버는, 상기 스마트 대차에 물품이 적재된 경우에만 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정할 수 있다.The management server can estimate the current position of the smart truck only when an article is loaded on the smart truck.

상기 라디오 맵은, 복수의 영역으로 분할된 상기 실내 공간의 각 영역에 대하여, 스마트 대차가 각각의 영역에 위치할 경우에 수신신호세기가 큰 4개의 비콘에 대한 수신신호세기 평균값을 각 영역에 대응하여 저장할 수 있다.The radio map may be configured such that, for each area of the indoor space divided into a plurality of areas, when the smart brakes are located in the respective areas, .

상기 관리 서버는, 상기 복수의 비콘으로부터 상기 스마트 대차의 수신신호세기를 수신하고, 수신된 복수의 수신신호세기 중 상위 4개의 수신신호세기의 평균 값을 연산하고, 상기 연산된 수신신호세기의 평균값을 상기 라디오 맵과 비교하여, 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정할 수 있다.Wherein the management server receives the received signal strength of the smart car from the plurality of beacons, calculates an average value of the received signal strengths of the four received signals, and calculates an average value of the calculated received signal strengths May be compared with the radio map to estimate the current position of the smart lane.

상기 관리 서버는, 상기 연산된 수신신호세기의 평균값과 기 설정된 오차 범위 내의 평균 값을 가지는 영역이 2개 이상 라디오 맵에 존재하는 경우, 상기 스마트 대차의 직전 위치에 인접하는 영역을 상기 스마트 대차의 현재 위치로 추정할 수 있다.Wherein the management server is further adapted to transmit an area adjacent to the immediately preceding position of the smart car to the smart car in a case where two or more areas having an average value of the calculated received signal strength and an average value within a predetermined error range exist in the radio map, It can be estimated as the current position.

상기 관리 서버는, 상기 스마트 대차의 직전 위치에 인접하는 영역이 복수인 경우, 상기 연산된 수신신호세기의 평균값과 오차가 적은 영역을 상기 스마트 대차의 현재 위치로 추정할 수 있다.The management server can estimate an area having a small error from the average value of the calculated received signal strengths as the current position of the smart lane when there are a plurality of areas adjacent to a position immediately before the smart lane.

상기 관리 서버는, 상기 스마트 대차의 실시간 위치를 이용하여 상기 스마트 대차의 동선을 저장하고, 상기 실내 공간에 설치되어 있는 창고에 보관되어 있는 물품의 총 중량 및 수량의 변동 정보를 업데이트할 수 있다.The management server may store the moving line of the smart car using the real time location of the smart car, and may update the information on the total weight and the quantity of the goods stored in the warehouse installed in the indoor space.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스마트 대차 모니터링 시스템을 이용한 스마트 대차의 위치 추정 방법에 있어서, 관리 서버는 복수의 영역으로 분할된 실내 공간의 각 영역에 대하여, 스마트 대차가 각각의 영역에 위치할 경우에 수신신호세기가 큰 4개의 비콘에 대한 수신신호세기 평균값을 각 영역에 대응하여 라디오 맵에 저장하는 단계, 실내 공간에 설치된 복수의 비콘으로부터 이동 중인 스마트 대차에 대한 수신신호세기 정보 및 중량 정보를 실시간으로 수신하는 단계, 그리고 상기 복수의 비콘으로부터 수신된 상기 스마트 대차의 수신신호세기와 라디오 맵에 저장된 실내 공간의 위치 정보를 이용하여 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 단계를 포함한다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of estimating a position of a smart truck using a smart tracker monitoring system, wherein a management server locates a smart tracker in each area of an indoor space divided into a plurality of areas Storing a received signal strength average value of four received beacons having a large received signal strength in a radio map corresponding to each of the plurality of beacons, receiving signal intensity information and weight information And estimating the current position of the smart car using the received signal strength of the smart car received from the plurality of beacons and the location information of the indoor space stored in the radio map.

이와 같이 본 발명에 따르면, 스마트 대차의 위치를 추정하기 위한 스마트 대차 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 실내에서 대차의 위치를 정확히 모니터링 함으로써 목적지에 도달할 때까지 최선의 방법을 나타낼 수 있으며, 복수의 대차의 이동에 있어서 충돌이 발생하지 않고 안전하게 이동을 시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, there is provided a system and method for monitoring smart bogies for accurately estimating the position of a smart bogie. By accurately monitoring the position of the bogie in the room, It is possible to move safely without collision in the movement of the bogie.

또한, 중량 데이터를 측정하기 때문에 물품의 위치 및 수량을 실시간으로 파악이 가능하고, 물품 공급에 있어서 효율성이 극대화 되며, 제품 제조 과정에서의 생산성을 향상시킬 수 있다. Further, since the weight data is measured, it is possible to grasp the position and quantity of the article in real time, maximize the efficiency in supplying the articles, and improve the productivity in the product manufacturing process.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트공장을 나타낸 도면이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 실내 공간을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버가 영역별로 RSSI 평균 값을 획득하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 관리 서버에 의해 획득된 RSSI 평균 값을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 관리서버에 의해 연산된 시간별 RSSI의 평균 값을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 추정된 스마트대차의 현재 위치 결과를 나타낸 예시도이다.
도 10은 창고에 적재되어 있는 관한 데이터에 대한 값을 나타낸 예시도이다.FIG. 1 is a block diagram of a smart rail monitoring system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a smart truck according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a configuration of a management server according to an embodiment of the present invention.
3 shows a smart plant according to an embodiment of the invention.
4 is an exemplary view illustrating an indoor space according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for a management server to obtain an average RSSI value for each region according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating RSSI average values obtained by the management server.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of estimating the position of a smart bogie according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
8 is an exemplary diagram showing an average value of RSSIs calculated by the management server over time.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a current position result of a smart lane estimated according to an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary view showing values for data relating to the warehouse.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of a smart rail monitoring system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1에 도시한 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차 모니터링 시스템은 스마트 대차(100), 복수의 비콘(200) 및 관리 서버(300)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the smart lane monitoring system according to the embodiment of the present invention includes a smart lane 100, a plurality of beacons 200, and a management server 300.

먼저, 스마트 대차(100)는 물품을 실어 나르기 위한 대차로서, 중량 센서를 장착하고 있으며, 근거리 통신을 이용하여 주변에 신호를 송신한다. First, the smart truck 100 is equipped with a weight sensor as a bogie for transporting goods, and transmits signals to the periphery by using short-distance communication.

복수의 비콘(200)은 실내 공간에 설치되어 있으며, 이동 중인 스마트 대차(100)에 대한 수신신호세기 정보 및 중량 정보를 실시간으로 수신하여, 관리 서버(300)로 전달한다. The plurality of beacons 200 are installed in the indoor space and receive the received signal intensity information and weight information for the moving smart car 100 in real time and transmit them to the management server 300.

다음으로, 관리 서버(300)는 복수의 비콘(200)으로부터 수신된 스마트 대차(100)의 수신신호세기와 라디오 맵에 저장된 실내 공간의 위치 정보를 이용하여 스마트 대차(100)의 현재 위치를 추정한다. Next, the management server 300 estimates the current position of the smart bogie 100 using the received signal strength of the smart bogie 100 received from the plurality of beacons 200 and the position information of the indoor space stored in the radio map do.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차의 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a smart truck according to an embodiment of the present invention.

도 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차(100)는 작업자가 물품을 실어 나르기 위한 대차로서, 물품의 적재부분에는 중량 센서(110)가 부착되고, 손잡이 부분에는 AP(120)가 설치되어 있다. 2, a smart truck 100 according to an embodiment of the present invention includes a weight sensor 110 attached to a loading portion of an article and an AP 120 mounted on a handle portion of the smart truck 100. [ Respectively.

먼저, 중량 센서(110)는 적재되는 물품의 중량을 측정하기 위한 센서로서, 스마트 대차(100)의 적재부분의 하단에 부착된다. 중량 센서(110)는 측정된 물품의 중량 데이터를 AP(120)로 전달한다. First, the weight sensor 110 is a sensor for measuring the weight of the article to be loaded, and is attached to the lower end of the loading portion of the smart truck 100. The weight sensor 110 transmits the weight data of the measured article to the AP 120.

AP(Access Point)(120)는 공장 실내의 벽면에 존재하는 비콘(200)들과 근거리 통신을 통하여 데이터를 송신하기 위한 통신 단말로서, 중량 센서(110)로부터 수신된 적재 물품의 중량 데이터를 복수의 비콘(200)으로 송신한다.An access point (AP) 120 is a communication terminal for transmitting data via a short distance communication with beacons 200 existing on the wall of a factory room. The AP (Access Point) To the beacon 200 of FIG.

또한, AP(120)와 비콘(200)간의 통신은 실내의 구조와 공간에 따라 다양한 방식의 통신기술을 사용한다. Also, communication between the AP 120 and the beacon 200 uses various communication technologies depending on the structure and space of the indoor space.

이때 통신기술은 BLE, 지그비 통신 및 WI-FI등의 기술을 포함한다At this time, communication technologies include technologies such as BLE, ZigBee communication, and WI-FI

여기서, BLE 통신은 저전력 블루투스 모듈을 이용하는 통신방식이며, 기존의 블루투스가 가지고 있던 과도한 배터리 소모 문제를 해결하여 저전력 무선통신을 지원하며, 최근 출시되고 있는 스마트 밴드 및 스마트 글래스 등의 웨어러블 디바이스기기에 사용되고 있다.Here, the BLE communication is a communication method using a low-power Bluetooth module. It solves the problem of excessive battery consumption of the existing Bluetooth, supports low-power wireless communication, and is used in wearable device devices such as smart bands and smart glasses have.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a management server according to an embodiment of the present invention.

도 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버(300)는 통신부(310), 제어부(320), 라디오맵 DB(330), 위치추정부(340) 및 물품관리부(350)를 포함한다. 3, the management server 300 according to the embodiment of the present invention includes a communication unit 310, a control unit 320, a radio map DB 330, a location estimation unit 340, and an article management unit 350 do.

통신부(310)는 각각의 비콘(200)에서 획득한 RSSI 값과 물품의 중량에 대한 데이터를 관리서버(300)로 전송하기 위한 유, 무선 통신을 지원한다.The communication unit 310 supports wired and wireless communication for transmitting the data on the RSSI value and the weight of the product obtained in each beacon 200 to the management server 300.

여기서, RSSI(Received Signal Strength Indicator)는 수신된 신호 강도의 지표라고 해석할 수 있다. RSSI값의 범위는 -99 내지 -35까지이며, 숫자가 높으면 신호의 강도가 강하다고 불 수 있고 스마트 장비와 비콘 간의 거리를 측정할 때에 있어서 가장 기본적으로 이용하는 지표이다. Here, RSSI (Received Signal Strength Indicator) can be interpreted as an index of received signal strength. The range of the RSSI value is from -99 to -35. When the number is high, the signal strength is strong and it is the most basic index when measuring the distance between the smart device and the beacon.

또한, RSSI 값의 범위는 사용하는 비콘(200)의 성능 및 내부 통신 환경에 따라 변경이 가능하다. The range of the RSSI value can be changed according to the performance of the beacon 200 to be used and the internal communication environment.

제어부(320)는 통신부(310)에서 전송한 RSSI값중 상위 4개에 해당하는 RSSI 값의 평균을 구한다.The control unit 320 obtains an average of the RSSI values corresponding to the upper four RSSI values transmitted from the communication unit 310.

라디오맵 DB(330)는 스마트 공장을 가상의 격자형태의 영역으로 분할하고, 제어부(320)에서 측정된 RSSI 값의 평균값을 스마트 공장의 영역과 매칭하여 데이터베이스를 구축한다.The radio map DB 330 divides the smart factory into virtual grid-shaped areas, and builds a database by matching the average value of the RSSI values measured by the control unit 320 with the area of the smart factory.

다음으로, 위치추정부(340)는 스마트대차(100)가 이동할 때 비콘으로 수신되는 상위 4개의 RSSI 값의 평균과 라디오맵 DB(120)에 저장되어있는 데이터와 비교하여 스마트 대차의 위치를 파악한다.Next, the position estimating unit 340 compares the average of the four highest RSSI values received by the beacon when the smart bogie 100 moves and the data stored in the radio map DB 120 to determine the position of the smart bogie do.

물품관리부(350)는 실내의 창고에 적재되어 있는 물품의 ID와 물품에 대응하는 중량정보를 포함하고 있으며, 실내 창고에 보관되어 있는 물품의 총 중량 및 수량의 변동 정보를 업데이트한다. The article management unit 350 includes the ID of the article stored in the warehouse in the room and the weight information corresponding to the article and updates the information on the total weight and quantity of the articles stored in the indoor warehouse.

이하에서는 도 4 내지 도 6을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버(300)가 라디오맵 DB(330)에 데이터를 구축하는 과정에 대하여 설명한다. Hereinafter, a process of constructing data in the radio map DB 330 by the management server 300 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 to FIG.

설명의 편의상, 도 4와 같은 구조를 가진 실내 공간에서 관리 서버(300)가 라디오맵 DB(330)에 데이터를 구축하는 것으로 예시하여 설명한다. For convenience of explanation, the management server 300 constructs data in the radio map DB 330 in an indoor space having the structure as shown in FIG.

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 실내 공간을 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary view illustrating an indoor space according to an embodiment of the present invention.

도 4에 나타낸 실내 공간은 실내 공장, 실내 작업장 등을 포함하는 개념으로, 도 4에서는 공간 내부에 복수의 창고(창고a, 창고b) 및 장비가 기 설치되어 있는 것으로 예시하였다. The interior space shown in FIG. 4 includes an indoor factory, an indoor workplace, and the like. In FIG. 4, a plurality of warehouses (warehouse a, warehouse b) and equipment are installed in the space.

또한, 실내 공간은 19개의 영역으로 나뉘어 있으며, 실내 공간 내부에는 복수의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)이 벽면 또는 기둥에 설치되어 있는 것으로 예시하였다. In addition, the indoor space is divided into 19 areas, and a plurality of beacons (200a, 200b, 200c, 200q) are installed in a wall or a pillar inside the indoor space.

여기서, 스마트 대차(100)의 정확한 위치를 추정하기 위해서 분할되는 영역의 개수, 비콘의 개수, 비콘의 설치 위치 등은 공장의 구조의 면적에 따라 변경될 수 있다. Here, in order to estimate the accurate position of the smart bogie 100, the number of divided areas, the number of beacons, and the installation location of the beacons may be changed according to the area of the structure of the factory.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관리 서버가 영역별로 RSSI 평균 값을 획득하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 6은 관리 서버에 의해 획득된 RSSI 평균 값을 나타낸 예시도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for a management server to acquire an RSSI average value for each region according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 illustrates an RSSI average value acquired by a management server.

먼저, 도 4와 같은 실내 공간에서 작업자가 스마트 대차(100)를 실내의 각 영역을 통과하면, 스마트 대차(100)에 설치된 AP(120)는 주변에 설치된 복수의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)에 신호를 송신한다(S510).4, the AP 120 installed in the smart truck 100 is connected to a plurality of beacons 200a, 200b, 200b, 200c, and 300d disposed in the vicinity of the smartcart 100, And 200q (S510).

그러면, 주변의 복수의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)은 수신된 신호에 대한 RSSI 값을 측정하고, 통신부(310)는 측정된 RSSI 값을 관리 서버(300)에 전송한다(S520). Then, the plurality of beacons 200a, 200b, 200c, and 200q measure the RSSI value of the received signal, and the communication unit 310 transmits the measured RSSI value to the management server 300 (S520).

그러면, 관리 서버(300)는 각각의 영역별로 복수의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)에 수신된 RSSI 값을 저장한다. Then, the management server 300 stores the received RSSI values in a plurality of beacons 200a, 200b, 200c, and 200q for each area.

다음으로, 제어부(320)가 각각의 영역별로 수신된 RSSI 값들 중에서 상위 4개에 해당하는 RSSI 값을 선택하고, 선택된 4개의 RSSI 값의 평균 값을 연산한다(S530).Next, the controller 320 selects the RSSI values corresponding to the four highest RSSI values received for each area, and calculates an average value of the selected RSSI values (S530).

그러면, 라디오맵 DB(330)는 제어부(320)에서 연산된 RSSI 신호 평균값을 도 6과 같이 각각의 영역에 대하여 매칭하여 저장한다(S540). Then, the radio map DB 330 stores the average value of the RSSI signal calculated by the controller 320 for each area as shown in FIG. 6 and stores the same in operation S540.

따라서, 라디오맵 DB(330)에는 RSSI 신호 평균값에 대한 데이터가 19개 각각의 영역 별로 저장된다. Accordingly, in the radio map DB 330, data on the average of the RSSI signals is stored for each of the 19 areas.

이하에서는 도 7 내지 도 9를 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차의 위치를 추정하는 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method for estimating the position of a smart bogie according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

설명의 편의상, 이하에서는 도 4와 같은 실내 공간에서 이동 중인 스마트 대차(100)의 위치를 추정하는 것을 예로 들어 설명하도록 한다. For convenience of description, an example of estimating the position of the smart truck 100 being moved in the indoor space as shown in FIG. 4 will be described below as an example.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 대차의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 8은 관리서버에 의해 연산된 시간별 RSSI의 평균 값을 나타낸 예시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 추정된 스마트대차의 현재 위치 결과를 나타낸 예시도이다.FIG. 7 is a flow chart for explaining a method of estimating the position of a SmartBar according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is an exemplary view showing an average value of RSSIs calculated by a management server over time, FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a current position result of a smart lane estimated according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 4과 같은 실내 공간에서 작업자가 스마트대차(100)를 이동시킬 때 스마트대차(100)에 설치되어 동작 중인 중량센서(110)가 스마트대차(100)에 적재된 물품의 중량을 측정한다(S710).4, when a worker moves the smart bogie 100, the weight sensor 110 installed in the smart bogie 100 and operating is used to measure the weight of the goods loaded on the smart bogie 100 (S710).

이때, 스마트대차(100)는 중량센서(110)를 통하여 물품이 적재되었는지 여부를 판단하고(S715), 스마트대차(100)에 물품이 적재되지 않은 경우, 스마트대차(100)에 설치된 AP(120)는 주변에 설치된 복수의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)으로 신호를 송신하지 않는다(S720).At this time, the smart truck 100 determines whether the goods are loaded through the weight sensor 110 in operation S715. If the goods are not loaded on the smart truck 100, Does not transmit signals to a plurality of beacons 200a, 200b, 200c, and 200q installed in the vicinity (S720).

반면, 스마트대차(100)에 물품이 적재되어 있는 경우, 스마트대차(100)에 설치되어 있는 AP(120)는 주변에 설치된 복수의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)으로 신호를 송신한다(S730).On the other hand, when the article is loaded on the smart truck 100, the AP 120 installed in the smart truck 100 transmits a signal to a plurality of beacons 200a, 200b, 200c, and 200q installed in the vicinity S730).

이때, AP(120)는 중량센서(110)에 의해 측정된 물품의 중량 데이터도 주변에 설치된 복수의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)으로 전송한다. At this time, the AP 120 transmits the weight data of the article measured by the weight sensor 110 to a plurality of beacons 200a, 200b, 200c, and 200q installed in the vicinity.

그리고, AP(120)가 주변의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)으로 신호를 송신하면 각각의 비콘(200a, 200b, ? , 200q)은 RSSI 값을 측정하고, 측정된 RSSI값은 통신부(310)를 통해서 관리서버(300)로 전송된다(S740).When the AP 120 transmits a signal to the beacons 200a, 200b, 200c and 200q, the beacons 200a, 200b, 200c, and 200q measure the RSSI values, 310 to the management server 300 (S740).

또한, 물품의 중량데이터도 통신부(310)를 통해서 물품관리부(350)로 전송된다.The weight data of the article is also transmitted to the article management unit 350 through the communication unit 310.

그리고, 제어부(320)는 각각의 비콘에서 수신된 RSSI 값중 상위 4개에 해당하는 RSSI의 평균 값을 연산하고, 연산된 RSSI의 평균 값을 관리서버(300)에 저장한다(S750).Then, the controller 320 calculates an average value of the RSSIs corresponding to the four highest RSSI values received from the respective beacons, and stores the average value of the calculated RSSIs in the management server 300 (S750).

도 8은 관리서버에 의해 연산된 시간별 RSSI의 평균 값을 나타낸 예시도이다. 8 is an exemplary diagram showing an average value of RSSIs calculated by the management server over time.

도 8에 나타낸 것처럼, 2분 단위로 제어부(320)는 각각의 비콘에서 수신된 RSSI 값중 상위 4개에 해당하는 RSSI의 평균 값을 연산하게 된다. As shown in FIG. 8, the controller 320 calculates the average value of the RSSIs corresponding to the upper four RSSI values received in each beacon in units of two minutes.

그러면, 관리서버(300)는 제어부(320)에서 연산된 RSSI의 평균 값과 라디오맵 DB(330)에 저장되어 있는 RSSI 신호평균값을 비교하여 스마트 대차(100)의 현재 위치를 추정한다(S760).The management server 300 then compares the average value of the RSSI calculated by the controller 320 with the average value of the RSSI signal stored in the radio map DB 330 to estimate the current position of the smart rail 100 (S760) .

즉, 관리서버(300)는 도 8과 같은 연산된 RSSI의 평균 값을 도 6과 같은 RSSI 신호평균값을 비교하여, 가장 근사치에 해당하는 영역을 스마트대차(100)의 현재 위치로 추정한다. That is, the management server 300 compares the average value of RSSI calculated as shown in FIG. 8 with the RSSI signal average value as shown in FIG. 6, and estimates the most approximate area as the current position of the smart rail 100.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 추정된 스마트대차의 현재 위치 결과를 나타낸 예시도이다. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a current position result of a smart lane estimated according to an embodiment of the present invention.

스마트대차(100)의 위치는 기 설정된 오차 범위 내의 RSSI 평균값을 가지는 영역이 2개 이상 라디오맵 DB(330)에 존재하는 경우 직전 위치에서 가장 인접한 영역을 현재의 위치로 추정한다.The location of the smart bogie 100 estimates the nearest area in the immediately preceding location as the current location when there are two or more areas having an average RSSI value within a predetermined error range in the radio map DB 330. [

예를 들어, 도 9와 같이 오차 범위가 0.3dB 이고, 측정된 RSSI 평균 값이 15.1dB라고 가정한다. 그러면 도 6에 나타낸 것처럼, 영역 2의 RSSI 신호평균값이 15.3dB이고 영역 18의 RSSI 신호평균값이 14.9dB이면, 관리서버(300)는 이전 시점에서 측정된 스마트대차(100)의 위치를 고려하여 영역 2와 영역 19 중에서 현재 위치를 추정한다. For example, as shown in FIG. 9, it is assumed that the error range is 0.3 dB and the measured RSSI average value is 15.1 dB. 6, when the RSSI signal average value of the area 2 is 15.3 dB and the RSSI signal average value of the area 18 is 14.9 dB, the management server 300 determines the area 2 and region 19, respectively.

즉, 이전 시점에서 측정된 스마트대차(100)의 위치가 도 4의 영역 6인 경우에는 관리서버(300)는 영역 2를 스마트대차(100)의 현재 위치로 추정한다. That is, when the position of the smart truck 100 measured at the previous time is the area 6 of FIG. 4, the management server 300 estimates the area 2 as the current position of the smart truck 100.

또한, 측정된 RSSI 평균값이 직전 위치에 근접하는 복수의 영역에서의 RSSI값과 기 설정된 오차 범위 내 있을 경우, 측정된 RSSI값과 복수의 영역이 가지고 있는 RSSI값들과의 차를 구하여 가장 적게 차이가 나는 영역을 스마트대차(100)의 현재위치로 추정한다.When the measured RSSI average value is within a predetermined error range from the RSSI value in a plurality of regions near the immediately preceding position, the difference between the measured RSSI value and the RSSI values of the plurality of regions is obtained, I estimate the area as the current location of the smart bogie 100.

예를 들어, 도 9와 같이 오차 범위가 0.3dB 이고, 측정된 RSSI 평균 값이 20.5dB이며, 이동전 위치를 영역 13으로 가정한다.For example, as shown in FIG. 9, it is assumed that the error range is 0.3 dB, the measured RSSI average value is 20.5 dB, and the pre-shift position is the region 13.

그러면 도 6에서 나타낸 것처럼, 영역 7의 RSSI 신호평균값이 20.8dB(미도시)이고 영역 14의 RSSI 신호평균값(미도시)이 20.2dB이고, 영역 17의 RSSI 신호 평균값이 20.7dB이면, 관리서버(300)는 현시점에서 측정된 RSSI 신호 평균값과의 차가 가장 적게 나타난 영역을 고려하여 영역 7, 영역 14와 영역 17 중에서 현재의 위치를 추정한다.6, when the average value of the RSSI signal in the area 7 is 20.8 dB (not shown), the average value of the RSSI signal in the area 14 (not shown) is 20.2 dB and the average value of the RSSI signal in the area 17 is 20.7 dB, 300 estimates the current position among the region 7, the region 14 and the region 17 in consideration of the region where the difference from the RSSI average value measured at the present time is the smallest.

이때, 측정된 RSSI 평균값과 라디오맵 DB(330)에서 가지고 있는 데이터와의 차이가 가장 작은 영역 17을 스마트대차(100)의 현재위치로 추정한다.At this time, the region 17 having the smallest difference between the measured RSSI average value and the data stored in the radio map DB 330 is estimated as the current position of the smart bogie 100.

도 10은 창고에 적재되어 있는 물품에 관한 데이터에 대한 값을 나타낸 예시도이다.Fig. 10 is an exemplary view showing values for data concerning articles stored in a warehouse; Fig.

물품관리부(350)는 스마트대차(100)에서 측정한 물품에 대한 중량 데이터를 시간대 별로 획득하여 저장한다.The article management unit 350 acquires and stores the weight data of the articles measured by the smart truck 100 for each time slot.

그러면, 시간대별로 각각의 창고(창고a, 창고b)에서 물품의 이동량 및 사용량을 알 수 있으며 물품관리부(350)는 창고에 보관되어 있는 물품의 총 중량 및 수량의 변동 정보를 업데이트하고 물품을 관리한다.Then, the movement amount and the usage amount of the articles can be known in each warehouse (warehouse a, warehouse b) by time zone, and the article management unit 350 updates information on the total weight and quantity of the articles stored in the warehouse, do.

이와 같이 본 발명에 따르면, 스마트 대차의 위치를 추정하기 위한 스마트 대차 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 실내에서 대차의 위치를 정확히 모니터링 함으로써 목적지에 도달할 때까지 최선의 방법을 나타낼 수 있으며, 복수의 대차의 이동에 있어서 충돌이 발생하지 않고 안전하게 이동을 시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, there is provided a system and method for monitoring smart bogies for accurately estimating the position of a smart bogie. By accurately monitoring the position of the bogie in the room, It is possible to move safely without collision in the movement of the bogie.

또한, 중량 데이터를 측정하기 때문에 물품의 위치 및 수량을 실시간으로 파악이 가능하고, 물품 공급에 있어서 효율성이 극대화 되며, 제품 제조 과정에서의 생산성을 향상시킬 수 있다. Further, since the weight data is measured, it is possible to grasp the position and quantity of the article in real time, maximize the efficiency in supplying the articles, and improve the productivity in the product manufacturing process.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것이 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 스마트 대차, 110: 중량센서,
120: AP, 200, 200a, 200b, ? , 200q: 비콘,
300: 관리서버, 310: 통신부,
320: 제어부, 330: 라디오맵 DB,
340: 위치추정부, 350: 물품관리부100: smart bogie, 110: weight sensor,
120: AP, 200, 200a, 200b,? , 200q: beacon,
300: management server, 310: communication unit,
320: control unit, 330: radio map DB,
340: position estimating unit, 350:

Claims (13)

스마트 대차의 위치를 추정하기 위한 스마트 대차 모니터링 시스템에 있어서,
중량 센서를 장착하고 있으며, 근거리 통신을 이용하여 주변에 신호를 송신하는 스마트 대차,
실내 공간에 설치되어 있으며, 이동 중인 스마트 대차에 대한 수신신호세기 정보 및 중량 정보를 실시간으로 수신하는 복수의 비콘, 그리고
상기 복수의 비콘으로부터 수신된 상기 스마트 대차의 수신신호세기와 라디오 맵에 저장된 실내 공간의 위치 정보를 이용하여 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 관리 서버를 포함하는 스마트 대차 모니터링 시스템. A smart bogie monitoring system for estimating the location of a smart bogie,
It is equipped with a weight sensor, smart bogies that transmit signals around by using short range communication,
A plurality of beacons installed in an indoor space for receiving received signal strength information and weight information for a moving smart car in real time,
And a management server for estimating a current position of the smart car using the received signal strength of the smart car received from the plurality of beacons and the location information of the indoor space stored in the radio map. 제1항에 있어서,
상기 관리 서버는,
상기 스마트 대차에 물품이 적재된 경우에만 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 스마트 대차 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The management server includes:
And estimates the current position of the smart lane only when the article is loaded on the smart lane. 제1항에 있어서,
상기 라디오 맵은,
복수의 영역으로 분할된 상기 실내 공간의 각 영역에 대하여, 스마트 대차가 각각의 영역에 위치할 경우에 수신신호세기가 큰 4개의 비콘에 대한 수신신호세기 평균값을 각 영역에 대응하여 저장하고 있는 스마트 대차 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The radio map includes:
A smart card storing a mean value of received signal strengths corresponding to four beacons having a large received signal intensity corresponding to each area for each area of the indoor space divided into a plurality of areas, Balance monitoring system. 제3항에 있어서,
상기 관리 서버는,
상기 복수의 비콘으로부터 상기 스마트 대차의 수신신호세기를 수신하고,
수신된 복수의 수신신호세기 중 상위 4개의 수신신호세기의 평균 값을 연산하고,
상기 연산된 수신신호세기의 평균값을 상기 라디오 맵과 비교하여, 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 스마트 대차 모니터링 시스템.The method of claim 3,
The management server includes:
Receiving the received signal strength of the smart bramon from the plurality of beacons,
Calculates an average value of the received signal strengths of the four highest received signal strengths,
And compares an average value of the calculated received signal strength with the radio map to estimate a current position of the smart lane. 제4항에 있어서,
상기 관리 서버는,
상기 연산된 수신신호세기의 평균값과 기 설정된 오차 범위 내의 평균 값을 가지는 영역이 2개 이상 라디오 맵에 존재하는 경우,
상기 스마트 대차의 직전 위치에 인접하는 영역을 상기 스마트 대차의 현재 위치로 추정하는 스마트 대차 모니터링 시스템. 5. The method of claim 4,
The management server includes:
When there are two or more areas in the radio map having an average value of the calculated received signal strengths and an average value within a predetermined error range,
And estimates an area adjacent to a position immediately before the smart bogie as a current position of the smart bogie. 제5항에 있어서,
상기 관리 서버는,
상기 스마트 대차의 직전 위치에 인접하는 영역이 복수인 경우, 상기 연산된 수신신호세기의 평균값과 오차가 적은 영역을 상기 스마트 대차의 현재 위치로 추정하는 스마트 대차 모니터링 시스템. 6. The method of claim 5,
The management server includes:
And estimates an area having a small error from an average value of the calculated received signal strengths as a current position of the smart lane when there are a plurality of areas adjacent to the immediately preceding position of the smart lane. 제1항에 있어서,
상기 관리 서버는,
상기 스마트 대차의 실시간 위치를 이용하여 상기 스마트 대차의 동선을 저장하고,
상기 실내 공간에 설치되어 있는 창고에 보관되어 있는 물품의 총 중량 및 수량의 변동 정보를 업데이트하는 스마트 대차 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The management server includes:
Storing a moving line of the smart truck using the real time location of the smart truck,
And updates the information on the total weight and quantity of the articles stored in the warehouse installed in the indoor space. 스마트 대차 모니터링 시스템을 이용한 스마트 대차의 위치 추정 방법에 있어서,
관리 서버는 복수의 영역으로 분할된 실내 공간의 각 영역에 대하여, 스마트 대차가 각각의 영역에 위치할 경우에 수신신호세기가 큰 4개의 비콘에 대한 수신신호세기 평균값을 각 영역에 대응하여 라디오 맵에 저장하는 단계,
실내 공간에 설치된 복수의 비콘으로부터 이동 중인 스마트 대차에 대한 수신신호세기 정보 및 중량 정보를 실시간으로 수신하는 단계, 그리고
상기 복수의 비콘으로부터 수신된 상기 스마트 대차의 수신신호세기와 라디오 맵에 저장된 실내 공간의 위치 정보를 이용하여 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 단계를 포함하는 스마트 대차의 위치 추정 방법. A method of estimating a position of a smart truck using a smart truck monitoring system,
The management server calculates a reception signal strength average value for four beacons having a large received signal intensity in each area of the indoor space divided into a plurality of areas by using a radio map , ≪ / RTI >
Receiving, in real time, received signal strength information and weight information for a moving smart car from a plurality of beacons installed in an indoor space; and
And estimating a current position of the smart car using the received signal strength of the smart car received from the plurality of beacons and the location information of the indoor space stored in the radio map. 제8항에 있어서,
상기 스마트 대차는 중량 센서를 장착하고 있으며,
상기 관리 서버는,
상기 스마트 대차에 물품이 적재된 경우에만 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 스마트 대차의 위치 추정 방법. 9. The method of claim 8,
The smart car is equipped with a weight sensor,
The management server includes:
And estimating a current position of the smart lane only when the article is loaded on the smart lane. 제9항에 있어서,
상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 단계는,
수신된 복수의 수신신호세기 중 상위 4개의 수신신호세기의 평균 값을 연산하는 단계, 그리고
상기 연산된 수신신호세기의 평균값을 상기 라디오 맵과 비교하여, 상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 단계를 포함하는 스마트 대차의 위치 추정 방법.10. The method of claim 9,
The method of claim 1,
Calculating an average value of the received signal strengths of the four highest received signal strengths, and
And comparing the calculated average value of the received signal strength with the radio map to estimate a current position of the smart lane. 제10항에 있어서,
상기 스마트 대차의 현재 위치를 추정하는 단계는,
상기 연산된 수신신호세기의 평균값과 기 설정된 오차 범위 내의 평균 값을 가지는 영역이 2개 이상 라디오 맵에 존재하는 경우,
상기 스마트 대차의 직전 위치에 인접하는 영역을 상기 스마트 대차의 현재 위치로 추정하는 스마트 대차의 위치 추정 방법.11. The method of claim 10,
The method of claim 1,
When there are two or more areas in the radio map having an average value of the calculated received signal strengths and an average value within a predetermined error range,
And estimating an area adjacent to a position immediately before the smart bogie as a current position of the smart bogie. 제11항에 있어서,
상기 스마트 대차의 직전 위치에 인접하는 영역이 복수인 경우, 상기 연산된 수신신호세기의 평균값과 오차가 적은 영역을 상기 스마트 대차의 현재 위치로 추정하는 스마트 대차의 위치 추정 방법.12. The method of claim 11,
And estimating an area having a small error from an average value of the calculated received signal strengths as a current position of the smart lane when a plurality of areas adjacent to the immediately preceding position of the smart lane are present. 제8항에 있어서,
상기 스마트 대차의 실시간 위치를 이용하여 상기 스마트 대차의 동선을 저장하는 단계,
상기 실내 공간에 설치되어 있는 창고에 보관되어 있는 물품의 총 중량 및 수량의 변동 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 스마트 대차의 위치 추정 방법.9. The method of claim 8,
Storing a copper wire of the smart truck using a real time location of the smart truck,
And updating the information on the total weight and quantity of the articles stored in the warehouse installed in the indoor space.
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