KR100299539B1 - 이탈 감지방법 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

이탈 감지방법 및 이를 수행하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본체측에서 발송된 신호를 복수의 단말장치에서 수신하면서 소지품 및 유아의 이탈상황을 감지하는 것으로 단말장치의 부피와 소모전력을 최소화하기 위한 이탈감지방법 및 이를 수행하기 위한 장치가 기술된다. 본 발명은, 본체에서 하나의 반송파를 이용하여 적어도 하나 이상의 단말장치들에게 신호를 송출하면 신호를 수신하는 모드로 동작하는 단말장치에서 본체로부터의 신호가 설정된 시간동안 연속적으로 수신되지 않을 경우에 이탈상황임을 인지하게 하는 신호를 본체에 송출하여 본체에서 이탈상황을 경보하게 하도록 제어되는 것이다. 본 발명은 본체에서 송출되는 신호를 복수의 단말기에서 감지하면서 이탈 또는 분실상황을 감지함으로서 단말기의 소모전력을 감소시키고, 단말기를 RFIC 설계방식으로 전용칩으로 구현하여 그 크기를 극소화시켜 실용성을 증진시킨다.

Description

이탈감지방법 및 이를 수행하기 위한 장치{method for sensing loss and apparatus for performming the same}
본 발명은 이탈감지방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것으로 특히, 본체측에서 발송된 신호를 복수의 단말장치에서 수신하면서 이탈 및 분실상황을 감지함으로서 단말장치의 부피와 소모전력을 최소화하기 위한 이탈감지방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 일상생활에서 빈번히 발생하고 있는 귀중품의 이탈이나, 밀집된 지역에서의 미아발생의 소지를 예방하고자 다양한 방식의 이탈방지장치 또는 미아방지장치가 개발되었다. 이러한 이탈 또는 미아방지장치는 주로 일정거리에서 단말기가 신호를 발신하면 본체에서 이를 수신하고, 설정한 거리범위를 벗어나서 단말기에서 발신된 신호가 본체측에 수신되지 않으면 본체에서는 이를 사용자에게 시청각적으로 경보하는 방식으로 이루어졌다.
그러나, 이와 같은 종래의 이탈 또는 미아방지장치는 단말기측에서 본체로 지속적으로 전파를 발신함으로 해서 본체 및 단말기의 소모전력이 과다하게 되고, 특히 단말기장치의 크기가 커질 수 밖에 없게 되어 실용적이지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 제 1목적은 본체에서 고유 식별부호를 주기적인 시간 간격으로 송출하면 단말기는 이를 수신하고, 설정된 거리(통상적으로 6~7m이내의 거리 또는 소지품관리 또는 유아인접거리를 전파법상의 3m에서 전계강도가 500㎶를 초과하지 않는 범위내의 거리)이상의 간격이 벌어지면 단말기에서는 본체에서 발생되는 주기적인 신호를 수신하지 못한 횟수를 판별하여 본체로 이탈신호를 재송출하는 방식에 의하여 이탈 신호를 감지함으로서 단말기의 전력소모 및 크기를 최소화하여 실용성을 증대시킨 소지품 및 이탈감지방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기의 이탈감지방법을 수행하기에 적합하도록 소프트웨어적인 알고리즘(Algorithm)과 전용칩(ASIC)기술을 적용한 이탈감지장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 이탈감지방법을 보여주기 위한 시스템개략도이다.
도 2(a)는 본 발명에 따른 이탈감지방법에서 본체에서 출력되는 RF주파수의 변화를 보여주기 위한 파형도이다.
도 2(b)는 본 발명에 따른 이탈감지방법에서 단말기에서 출력되는 RF주파수의 변화를 보여주기 위한 파형도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이탈감지방법에서 본체와 단말기간에 사용되는 고유식별코드의 데이터 형식을 나타내기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이탈감지장치에 사용되는 본체의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이탈감지장치에서 사용되는 단말기의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 6은 도 4의 본체의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 도 5의 단말기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 본체 110 : 전원부
120 : 키입력부 130 : 경보출력부
150 : RF송수신부 200 : 단말기
210 : 단말기전원부 220 : 단말기제어부
250 : 단말기송수신부
상기한 제 1 목적을 수행하기 위한 본 발명은
본체에서 하나의 반송파를 이용하여 적어도 하나 이상의 단말장치들에게 신호를 송출하면 신호를 수신하는 모드로 동작하는 단말장치에서 본체로부터의 신호가 설정된 시간동안 연속적으로 수신되지 않을 경우에 이탈상황임을 인지하게 하는 신호를 본체에 송출하여 본체에서 이탈상황을 경보하게 하도록 제어되는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본체는 ⅰ)사용자가 입력시킨 고유식별코드를 송출하고 나서 주기적으로 고유식별코드를 송출하는 단계; ⅱ) 단말기로 부터 송출된 고유식별코드가 수신되지 않으면 기본발신모드로 동작하고 단말기로 부터 송출된 고유식별코드가 수신되면 수신된 신호의 수신횟수를 계수하는 단계; ⅲ) 수신횟수가 일정한 시간 이내에 설정치를 초과하면 일정시간동안 경보를 출력하고 기본발신모드로 동작하는 단계로 제어된다.
바람직하게 단말기는 ⅰ)본체로부터 송출된 고유식별코드를 저장하고 본체에서 주기적으로 송출되는 고유식별코드를 수신하는 기본수신모드로 동작하는 단계; ⅱ)설정된 시간동안 본체에서 송출되는 고유식별코드의 수신횟수를 카운트하는 단계; ⅲ)ⅱ단계에서 카운트된 수신횟수가 설정치 이하이라면 ⅰ단계의 기본수신모드로 동작하고 수신횟수가 설정치이하라면 본체로 일정시간동안 발신신호를 송출하는 단계로 제어된다.
또한, 제 2 목적을 수행하기 위하여 본 발명은, 각 장치에 전원을 공급하기 위한 전원부; 마이크로프로세서와 비휘발성메모리로 이루어져 단말기측의 고류식별코드를 발신하며 단말기에서 송출된 고유식별코드를 감지하여 이탈상황을 판단하고 경보를 수행하는 동작을 제어하는 제어부; 제어부의 입력측에 접속되어 키 입력하기 위한 키 입력부; 제어부의 출력측에 접속되어 경보음을 시,청각적으로 출력하기 위한 경보 출력부; 제어부의 출력단에 접속되어 단말기측과 신호를 송수신하도록 검파부, 변/복조부 및 코딩부로 이루어진 RF신호송수신부로 이루어진 본체와, 전원을 공급하기 위한 단말기전원부; DRAM을 포함하고 본체에서 고유식별코드를 수신하여 저장하고 본체로 부터 주기적으로 발신되는 고유식별코드를 수신하다가 수신된 신호가 일정시간동안 연속적이지 않을경우에는 본체에 신호를 송출하는 동작을 제어하는 단말기 제어부; 단말기제어부의 출력단에 접속되어 본체측과 신호를 송수신하도록 검파부, 변/복조부 및 코딩부로 이루어진 단말기 송수신부로 구성된 단말기를 포함한다.
본 발명에 따르면 본체에서 송출되는 신호를 복수의 단말기에서 감지하면서 이탈 또는 이탈상황을 감지함으로서 단말기의 소모전력과 그 크기를 감소시켜 실용성을 증진시킨다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중 도 1은 본 발명에 따른 이탈감지방법을 보여주기 위한 시스템개략도이고, 도 2(a)는 본 발명에 따른 이탈감지방법에서 본체에서 출력되는 RF주파수의 변화를 보여주기 위한 파형도이며, 도 2(b)는 본 발명에 따른 이탈감지방법에서 단말기에서 출력되는 RF주파수의 변화를 보여주기 위한 파형도이다. 그리고, 도 3은 본 발명에 따른 이탈감지방법에서 본체와 단말기간에 사용되는 고유식별코드의 데이터 형식을 나타내기 위한 개략도이다.
본 발명에 따른 이탈감지방법은 도 1에서 보는 바와 같이, 하나의 본체(100)에 복수개의 단말기(200)가 연결된 구조를 갖는다. 즉, 각 단말기(200)들은 각각의 고유식별코드를 부여받아 본체(100)와 쌍을 이루게 된다. 본체(100)에서는 기본신호를 발생시키고 단말기(200)에서는 이를 수신하는 모드로 동작하다가 설정된 거리를 벗어난 이탈 또는 분실상황이라고 판단되면 단말기(200)에서는 일정시간동안 신호를 본체(100)에 송출한 다음 다시 수신모드로 전환한다.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 이탈감지방법을 다시 설명하면, 도 2(a)에서 보는 바와 같이, 단말기(200)보다도 큰 전원 소스를 내장 할 수 있는 본체(100)는 단말기(200)에 최초의 전원이 인가된 후 일정시간동안에만 고유식별코드(ID-cord)를 인식할 수 있도록 특정한 시간 간격 예를 들면, Ti/2로 주파수를 발신하며(이시간은 본체에 설치된 기계적 장치에 의하여 조정가능하다), 일정시간 이후에는 고유식별코드를 주기적인 시간간격(Ti)으로 송출하게 된다.
단말기(200)는 설정된 거리(Di) 내에서는 기본적으로 항상 수신모드로 동작하여 전력소모를 최소화한다. 이러한 상태를 정상동작모드라고 정의하면 도 2(b)에서 보는 바와 같이, 본체(100)와 단말기(200)간의 실제거리(D)가 설정거리(Di)이상의 간격이 벌어지면(Di=D 또는 Di<D의 상황)단말기(200)는 본체(100)에서 발생되는 신호를 주기적으로 수신할 수 없게 되는 횟수(Td)를 판별하여 본체(100)에서 송출된 신호를 설정된 횟수이상으로 수신할 수 없게 되면 단말기(200)는 송신모드로 전환하여 본체(100)로 부터 수신된 신호 즉, 고유식별코드를 본체(100)로 재송출한다. 본체(100)는 단말기(200)로 부터 고유식별코드가 반복적이고 연속적으로 수신되면 이탈경보를 발생시킨다. 이탈경보가 발생될 시점에서 단말은 전력소모를 줄이기 위해 다시 수신모드로 전환하여 본체(100)의 신호를 대기한다.
이와 같은 방식에 의하여 본체(100)와 단말기(200)간의 신호 송수신이 이루어짐으로서 단말기(200)의 전력소모를 경감하는 것이다. 여기서, 본체(100)에서 단말기(200)로 송출하는 고유식별코드(ID-cord)는 도 3에서 보는 바와 같이, 총 64-bit로 구성되며, 헤더용 8-bit와 고유식별부호 6-byte 및 에러 정정용 8-bit로 구성된다. 고유식별부호에 해당하는 6-byte는 48bit에 해당하는 고유식별부호의 경우의 수가 가능한데 이는 2의 48승(2.814749767 X 1014)에 해당하는 경우의 수이다.
도 4는 본 발명에 따른 이탈감지장치에 사용되는 본체의 구성을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이탈감지장치에서 사용되는 단말기의 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.
위와 같은 이탈감지방법을 수행하기 위하여 본체(100)의 구성은 도 4에서 보는 바와 같이, 본체(100)의 각 장치에 전원을 공급하기 위한 건전지등으로 이루어질 수 있는 전원부(110)가 있으며, 전원부(110)는 제어부(120)의 제어를 받아 각 장치로 구동전원을 공급한다. 제어부(120)는 마이크로프로세서(microprocessor)와 비휘발성메모리(EEPROM)로 이루어져 단말기(200)로 신호를 발신하며, 단말기(200)에서 송출된 신호를 감지하여 이탈 및 분실상황이라고 판단되면 경보를 수행하는 동작을 제어하게 된다. 제어부(120)의 입력측에는 고유번호 및 설정시간등을 키 입력하기 위한 키 입력부(130)가 접속되며, 제어부(120)의 출력측에는 사용자에게 경보음을 시청각적으로 출력하기 위한 경보출력부(140)가 접속된다. 또한, 제어부(120)의 출력단에는 단말기(200)측과 신호를 송수신하기 위한 RF신호송수신부(150)가 접속된다. RF신호송수신부(150)는 검파, 변/복조, 코딩의 기능을 담당하는 검파부(152), 변/복조부(154) 및 코딩부(156)로 구성된다. 검파부(152)는 LoopCoil과 안테나로 구성하고, 변/복조부(154)는 비교적 회로 소자수를 적게 사용할 수 있는 MSK(Marked Shift Keying)방식으로 구현한다. 코딩부(156)은 Manchester 또는 Bi-phase 와 같은 방식을 사용한다.
또한, 단말기(200)는 도 4에서 보는 바와 같이 본체(100)에 있는 키입력부(130) 및 경보출력부(140)을 제외하고는 본체(100)와 구성이 동일하다. 즉, 단말기(200)는 단말기전원부(210), DRAM을 포함하는 단말기제어부(220) 및 단말기송수신부(250)로 구성되어 있다. 단말기송수신부(250)는 검파, 변/복조, 코딩의 기능을 담당하는 LC검파부(252), 신호를 변복조 하기 위한 변/복조부(254) 및 코딩부(256)으로 구성된다. 단말기(200)의 경우에는 부피를 최소화하기 위해 송수신부(250)의 간략화가 요구되는데 특히 단말기제어부(220)는 크기에 제약이 있으므로 RFIC 전용칩(Application Specific Integrated Circuit;ASIC)방식으로 구현한다.
본 발명에서는 하나의 반송파(Carrier)를 사용하여 본체(100)와 단말기(200)간의 송수신을 하게 된다. 따라서, 송/수신회로를 간략화할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 상세한 동작을 첨부된 도 4내지 도 7을 첨조하여 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중 도 6은 본체의 동작을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 7은 단말기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면 소유자가 착용하게 되는 본체(100)에서는 키 입력부(130)를 통하여 사용자가 입력시킨 고유식별코드(ID-cord)를 단말기(200)에 송출하게된다.(단계 S1-S3) 본체에서는 기본발신신호주기(이를 Ti라 가정하면)보다도 짧은 특정한 시간 간격 예를 들면, Ti/2로 주파수로 각 단말기에 고유식별코드를 발신하게 된다. 본체(100)에서 특정한 시간 내에 고유식별코드를 송출하면 단말기(200)는 이를 기억하고 본체(100)에 기억된 고유식별코드를 송출하여 고유식별코드를 수신하였음을 확인시킨다.(단계 S4) 단말기(200)가 고유식별코드를 수신하였음을 확인한 본체(100)의 제어부(120)는 고유식별코드를 주기적인 시간간격(Ti)으로 송출하게 되는 기본발신모드로 동작하여 복수의 단말들의 이탈상황을 감시한다.(단계 S5) 즉, 본체의 제어부(120)는 쌍을 이루는 본체(100)와 각각의 단말기(200)들은 하나의 RF 신호주파수를 이용해 통신을 하게 된다. 본체(100)의 제어부(120)는 전원부(110)에서 인가된 전원을 받아 RF신호송수신부(150)에 제어신호를 송출하여 코딩부(156)을 통하여 특정한 고유식별코드를 코딩하고 변/복조부(154)를 통하여 이를 변복조하여 Loop Coil과 안테나로 구성된 검파부(152)를 통하여 이를 단말기(200)측으로 송출하게 된다.
위의 S5단계에서 단말기(200)에서 송출한 발신신호가 수신되지 않으면 본체(100)의 제어부(120)는 일정주기간격(Ti)으로 고유식별코드를 단말기(200)측으로 송출하는 기본발신모드로 동작하고, 단말기(200)로부터 송출한 발신신호가 수신되면(단계 S6) 본체(100)의 제어부(120)는 단말기(200)에서 발신된 신호의 수신횟수를 계수하게 된다.(단계 S8) 위의 S8단계에서 일정한 시간 이내에 단말기(200)에서 송출한 발신신호의 횟수이상의 신호가 수신되었다면 본체(100)의 제어부(120)는경보출력부(140)에 제어신호를 송출하여 일정시간동안 경보를 출력하고 S2 단계의 기본발신모드로 동작하게 된다.(단계 S9-S12)
또한, 단말기(200)는 도 7에서 보는 바와 같이, 본체에 기본발신신호주기(이를 Ti라 가정하면)보다도 짧은 특정한 시간(Ti/2)내에 고유식별코드를 송출하면 단말기(200)의 제어부(220)는 이를 기억하고 본체(100)로 기억된 고유식별코드를 송출하여 고유식별코드가 수신되었음을 확인시키게 되는 ID설정모드로 동작한다.(단계 S20-S23)이후에 단말기(200)는 본체(100)에서 주기적인 시간간격(Ti)으로 송출되는 고유식별코드를 수신하는 기본수신모드로 동작하고 있다가 설정된 시간동안 본체(100)에서 송출된 신호의 수신횟수를 카운트하게 된다.(단계 S24-S25) 단말기(200)의 제어부(220)는 위의 단계에서 카운트된 수신횟수가 설정치 이하인지를 판단하여(단계 S26), 수신횟수가 설정치이상이라면 기본수신모드로 계속 동작하고 수신횟수가 설정치이하라면 단말기제어부(220)는 이탈 또는 분실상황이라고 판단하여 본체(100)로 일정시간동안 발신신호를 송출하게 된다.(단계 S27-S28)
따라서, 단말기(200)는 전원소모가 심한 발신모드의 동작을 이탈 또는 이탈상황에서만 수행하므로 전력소모가 적다. 다시말하면, 본체(100)가 기본모드에서 발신을 하며, 단말은 수신을 함으로써 소모전력을 효율적으로 관리한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 본체에서는 기본신호를 발생하며 단말은 수신모드로 동작하다가 본체로부터의 송출신호가 감지되지 않을 때만 이탈신호를 일정시간 발생시키는 방식으로 소모전력을 효율적으로 관리하고 하나의 반송 주파수만을 사용하여 본체 및 단말기의 송/수신부 회로를 간략화 하며, 단말기를 전용칩으로 설계하여 그 부피가 작은 효과가 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 기술적 사상 범위내에서 당업자에 의하여 그 개량이나 변형이 가능하다.

Claims (7)

  1. 본체(100)에서 하나의 반송파를 이용하여 적어도 하나 이상의 단말장치(200)들에게 신호를 송출하면 상기 신호를 수신하는 모드로 동작하는 상기 단말장치(200)에서 상기 본체(100)로부터의 상기 신호가 설정된 시간동안 연속적으로 수신되지 않을 경우에 이탈상황임을 인지하게 하는 신호를 상기 본체(100)에 송출하여 상기 본체(100)에서 이탈상황을 경보하게 하도록 제어되는 이탈감지방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 신호는 고유식별코드를 포함하는 RF신호 인것을 특징으로 하는 이탈감지방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 본체(100)는 ⅰ)사용자가 입력시킨 고유식별코드를 송출하고 단말기가 상기 고유식별코드를 수신하였음을 확인하면 주기적으로 상기 고유식별코드를 송출하는 단계; ⅱ) 단말기로 부터 송출된 상기 고유식별코드가 수신되지 않으면 기본발신모드로 동작하고 단말기로 부터 송출된 상기 고유식별코드가 수신되면 수신된 신호의 수신횟수를 계수하는 단계; ⅲ) 상기 수신횟수가 일정한 시간 이내에 설정치를 초과하면 일정시간동안 경보를 출력하고 기본발신모드로 동작하는 단계로 제어됨을 특징으로 하는 이탈감지방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단말기(200)는 ⅰ)상기 본체(100)로부터 송출된 고유식별코드를 저장하고, 저장된 고유식별코드를 상기 본체(100)로 송출하여 고유식별코드를 수신하였음을 확인시키고 상기 본체(100)에서 주기적으로 송출되는 상기 고유식별코드를 수신하는 기본수신모드로 동작하는 단계; ⅱ)설정된 시간동안 본체(100)에서 송출되는 상기 고유식별코드의 수신횟수를 카운트하는 단계; ⅲ)상기 ⅱ단계에서 카운트된 수신횟수가 설정치 이하이라면 상기 ⅰ단계의 기본수신모드로 동작하고 수신횟수가 설정치이하라면 상기 본체(100)로 일정시간동안 발신신호를 송출하는 단계로 제어됨을 특징으로 하는 이탈감지방법.
  5. 각 장치에 전원을 공급하기 위한 전원부(110); 마이크로프로세서와 비휘발성메모리로 이루어져 단말기(200)측의 고류식별코드를 발신하며 단말기(200)에서 송출된 고유식별코드를 감지하여 이탈상황을 판단하고 경보를 수행하는 동작을 제어하는 제어부(120);상기 제어부(120)의 입력측에 접속되어 키 입력하기 위한 키 입력부(130); 상기 제어부(120)의 출력측에 접속되어 경보음을 시,청각적으로 출력하기 위한 경보 출력부(140); 상기 제어부(120)의 출력단에 접속되어 단말기(200)측과 신호를 송수신하도록 검파부(152), 변/복조부(154) 및 코딩부(156)로 이루어진 RF 신호 송수신부(150)로 이루어진 본체(100)와,
    전원을 공급하기 위한 단말기전원부(210); DRAM을 포함하고 상기 본체(100)에서 고유식별코드를 수신하여 저장하고 상기 본체(100)로 부터 주기적으로 발신되는 고유식별코드를 수신하다가 상기 수신된 신호가 일정시간동안 연속적이지 않을경우에는 상기 본체(100)에 신호를 송출하는 동작을 제어하는 단말기 제어부(220); 상기단말기제어부(220)의 출력단에 접속되어 상기 본체(100)측과 신호를 송수신하도록 LC검파부(252), 변/복조부(254) 및 코딩부(256)로 이루어진 단말기 송수신부 (250)로 이루어진 단말기(200)를 포함하는 이탈감지장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 본체(100)측 변/복조부(154) 및 상기 단말기측 변복조부(254)는 MSK방식으로 구현됨을 특징으로 하는 이탈감지장치.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 단말기제어부(220)는 RF전용칩(ASIC)방식으로 구현함을 특징으로 하는 이탈감지장치.
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