KR101198090B1

KR101198090B1 - 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기

Info

Publication number: KR101198090B1
Application number: KR1020110025565A
Authority: KR
Inventors: 김희수
Original assignee: 주식회사 열림기술
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-11-09
Also published as: KR20120107815A

Abstract

본 발명은 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기에 관한 것으로, 본 발명은, 상, 하로 결합되는 본체; 상기 본체의 상면에 배치되는 경보음 발생 버튼; 상기 본체 하부의 격납부에 수납된 PCB 기판 상에 실장되는 경보음 발생부; 상기 PCB 기판 상에 실장되어 상기 본체의 상면에 배치된 램프 표시창을 통해 출력되는 LED 램프; 상기 PCB 기판 상에 실장되어 일정 수준 이상의 진동을 감지하는 진동 감지부; 상기 PCB 기판의 안테나에 통한 지그비(ZigBee) 통신을 이용하여 무선 중계기로 신호를 송신하도록 하는 무선 통신부; 상기 경보음 발생부를 제어하여 상기 경보음 발생 버튼의 가압 시 경보음이 출력되게 하는 경보음 출력부; 상기 LED 램프를 통해 배터리 관련 신호, 경보음 발생 신호, 경보음 중지 신호 및 진동 감지 신호 중 적어도 하나가 출력되도록 제어하는 LED 램프 출력부; 상기 진동 감지부에서 진동 감지에 대한 신호를 수신하는 진동 신호 수신부; 상기 LED 램프가 출력하도록 상기 배터리의 잔량을 체크하는 배터리 잔량 체크부;를 포함하며, 상기 진동 감지 시 제1 휴면 모드에서 제1 가동 모드로 전환되는 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기를 포함한다.
본 발명에 의하면, 위급 상황 발생시 경보음 발생 버튼을 누르면 경보음이 출력되어 타인에게 위급 상황임을 인지시킬 수 있고, 지그비 통신을 이용하여 단말기 소지자의 위치 추적이 가능하며, 가방 등에 넣은 상태로 진동을 감지하면 휴면 모드에서 가동 모드로의 전환시켜 절전에 따라 사용 시간을 증대시킬 수 있고, LED 램프를 통해 작동 관련 정보를 광으로 출력하여 단말기 상태를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다. 또한, 배터리 전압이 최소 전압 이하로 하강하면 이를 보호자에게 메시지 등으로 통보하여 사전에 배터리 교체 시기를 미리 인지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 배터리 장착 초기, 배터리 교체 시기, 배터리 상태 표시, 경보음 작동 중지 및 진동 감지 상태 등을 LED 램프를 통해 시각적으로 인지할 수 있으므로 상태 파악 및 사용이 편리한 효과가 있다.

Description

어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기{TERMINAL FOR IMPLEMENTING CHILD SAFETY SERVICE FUNCTION}

본 발명은 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기로, 보다 상세하게는 어린이와 학생을 포함하는 저연령층을 대상으로 하여 긴급 상황 발생시 타인에게 긴급신호의 표출이 가능하면서, 대상자의 위치를 추적하여 무선통신을 통해 지정된 보호자 등에게 알릴 수 있는 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기에 관한 것이다

최근 들어, 사회적으로 어린이 유괴, 납치 사건, 학교 폭력 및 성범죄 발생 빈도가 높아짐에 따라 학부모가 체감할 수 있는 어린이들의 안전한 등, 하교 대책 마련을 위하여 각 지자체 별로 다양한 방법이 시도되고 있다.

이를 해소하기 위한 한 방법으로, 교정이나 인근에 CCTV를 확대 설치하는 방안을 추진하였으나, 학생 및 주민들에 대한 사생활 침해 소지가 있어 논란이 거듭되고 있지만, 현실적인 문제에 봉착하면서 일부 설치되고 있는 실정이다.

한편, 사람의 위치 추적과 관련한 서비스로는 휴대폰을 이용하여 위치를 추적하는 기술과 GPS 단말기를 이용하여 위치를 추적하는 기술이 알려져 있다.

그러나 기존 방식과 같이 휴대폰을 이용할 경우에는 정확한 위치 추적이 어려움과 아울러 휴대폰을 소지해야 하기 때문에 어린이의 경우 적합하지 않고, GPS 단말기를 이용한 위치 추적의 경우도 별도의 GPS 단말기를 보유해야 하므로 비용이 많이 들고 서비스가 한정되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 위급 상황 발생시 경보음 발생 버튼을 누르면 경보음이 출력되어 타인에게 위급 상황임을 인지시킬 수 있고, 지그비 통신을 이용하여 단말기 소지자의 위치 추적이 가능하며, 가방 등에 넣은 상태로 진동을 감지하면 휴면 모드에서 가동 모드로 전환시켜 절전에 따라 사용 시간을 증대시킬 수 있고, LED 램프를 통해 작동 관련 정보를 광으로 출력하여 단말기 상태를 용이하게 파악할 수 있게 한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 배터리 전압이 최소 전압 이하로 하강하면 이를 보호자에게 메시지 등으로 통보하여 사전에 배터리 교체 시기를 미리 인지할 수 있게 한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 상, 하로 결합되는 본체; 상기 본체의 상면에 배치되는 경보음 발생 버튼; 상기 본체 하부의 격납부에 수납된 PCB 기판 상에 실장되는 경보음 발생부; 상기 PCB 기판 상에 실장되어 상기 본체의 상면에 배치된 램프 표시창을 통해 출력되는 LED 램프; 상기 PCB 기판 상에 실장되어 일정 수준 이상의 진동을 감지하는 진동 감지부; 상기 PCB 기판의 안테나에 통한 지그비(ZigBee) 통신을 이용하여 무선 중계기로 신호를 송신하도록 하는 무선 통신부; 상기 경보음 발생부를 제어하여 상기 경보음 발생 버튼의 가압 시 경보음이 출력되게 하는 경보음 출력부; 상기 LED 램프를 통해 배터리 관련 신호, 경보음 발생 신호, 경보음 중지 신호 및 진동 감지 신호 중 적어도 하나가 출력되도록 제어하는 LED 램프 출력부; 상기 진동 감지부에서 진동 감지에 대한 신호를 수신하는 진동 신호 수신부; 상기 LED 램프가 출력하도록 상기 배터리의 잔량을 체크하는 배터리 잔량 체크부;를 포함하며, 상기 진동 감지 시 제1 휴면 모드에서 제1 가동 모드로 전환되는 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기를 통해 달성된다.

또한, 상기 배터리 관련 신호는 배터리 장착 신호, 배터리 교체 신호, 및 배터리 상태 신호로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 배터리의 전압이 설정 범위 이하이면, 상기 지그비 통신 기능만 유지하게 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 경보음 발생부에서 경보음이 출력되면, 서버에 긴급 신호를 송신하고, 상기 서버는 통신망을 통하여 보호자 또는 신호 전송 대상 기관에 긴급 신호를 송출할 수 있다.

또한, 상기 제1 가동 모드에서 상기 무선 중계기로 신호를 1회 발송 후, 상기 경보음 발생 버튼 입력 및 타이머에 설정된 시간 간격으로 상기 무선 중계기에 일정 간격 신호의 송출만이 가능한 복합 모드로 전환될 수 있다.

본 발명에 의하면, 위급 상황 발생시 경보음 발생 버튼을 누르면 경보음이 출력되어 타인에게 위급 상황임을 인지시킬 수 있고, 지그비 통신을 이용하여 단말기 소지자의 위치 추적이 가능하며, 가방 등에 넣은 상태로 진동을 감지하면 휴면 모드에서 가동 모드로 전환시켜 절전에 따라 사용 시간을 증대시킬 수 있고, LED 램프를 통해 작동 관련 정보를 광으로 출력하여 단말기 상태를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다. 또한, 배터리 전압이 최소 전압 이하로 하강하면 이를 보호자에게 메시지 등으로 통보하여 사전에 배터리 교체 시기를 미리 인지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 배터리 장착 초기, 배터리 교체 시기, 배터리 상태 표시, 경보음 작동 중지 및 진동 감지 상태 등을 LED 램프를 통해 시각적으로 인지할 수 있으므로 상태 파악 및 사용이 편리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기가 긴급신호 표출 및 소지자의 위치 추적 시스템에 적용된 상태를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기의 구성을 나타낸 블록도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

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. 또한, 명세서에 기재된 "...부"라는 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하 도면을 참고하여 본 발명에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기의 실시예의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기가 긴급신호 표출 및 소지자의 위치 추적 시스템에 적용된 구성이 개략도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기의 구성이 평면도로 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명 제 1 실시예를 구성하는 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기의 구성이 블록도로 도시되어 있다.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이 긴급신호 표출 및 소지자의 위치 추적 시스템을 설명하면, 긴급신호 표출 및 소지자의 위치 추적 시스템은 어린이와 학생을 포함하는 저연령층(이하 '보호 대상자' 라 함)이 소지하고 다니는 장치로 지그비 리더기(10)와 지그비 프로토콜(Protocol)을 통해 무선 통신하여 각각 할당된 단말기 고유번호(단말기 ID)에 대한 정보를 전송해주는 단말기(100)와, 감지 영역에 진입한 단말기(100)가 감지되면 해당 단말기(100)와 통신한 후 단말기 고유번호를 지그비 프로토콜에 따른 노드들로 이루어진 지그비 망(20)을 통해 서버(50)로 전송하는 지그비 리더기(10: Reader)와, 상기 지그비 망(20)을 서버(50)와 연결하기 위한 게이트 웨이(gate way)인 무선중계기(40: AP, Access. Point)와, 응용 프로그램을 수행하여 지그비 리더기(10)로부터 단말기(100)들의 위치정보를 수집하고 수집된 위치정보로부터 해당 단말기(100)를 소지한 보호 대상자들의 위치를 파악한 후 통신망(30)을 통해 해당 보호자의 휴대폰(60) 또는 보호자 컴퓨터(70)로 위치 정보 등을 제공하는 서버(50)와, 상기 서버(50)와 통신망(30)을 통해 연결되는 보호자 휴대폰(60), 보호자 컴퓨터(70) 및 경찰서 또는 학교 등이 포함되는 신호 전송 대상 기관(80)으로 구성된다.

특히, 단말기(100)는 RFID(Radio Frequency Identification) 방식이 적용되는 전자 태그(Tag)형으로, 후술하는 바와 같이 서버(50)에 단말기 고유번호가 등록된 상태이므로 단말기를 소지한 보호 대상자의 인적 사항과, 위치 등을 파악할 수 있게 된다. 즉, 관할구역에 설치된 지그비 리더기(10)들을 등록하여 디바이스 관리 테이블을 구축할 수 있다.

이때, 디바이스 관리 테이블에는 지그비 리더기(10)의 고유번호와 해당 지그비 리더기(10)가 설치된 위치정보 및 감지 영역 정보가 저장되어 있으므로 지그비 리더기(10)의 고유번호만 알게 되면 해당 지역에서 감지된 단말기(100)의 위치를 추적할 수 있는 것이다.

이후, 보호 대상 학생들에게 지급할 지그비 단말기(10)들과 해당 보호자를 서버(50)에 등록하여 사용자 관리 데이터베이스를 구축하고, 신호 전송 대상 기관(80)을 등록하여 긴급사태 발생시 해당 기관으로 통보할 수 있게 한다.

그리고 단말기 고유번호에 대응하는 학생 등이 포함되는 소지자 이름과 학부모 등이 포함되는 보호자 연락처가 데이터베이스로 관리되므로 지그비 리더기(10)를 통해 단말기 고유번호를 감지하면, 단말기 소지자의 위치와 보호자 연락처 등을 알 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본체(110), PCB 기판(120), 안테나(130), 제어부(140), 진동 감지부(150), 진동 신호 수신부(152), 경보음 발생부(160), 경보음 출력부(162), 변압기(170), LED 램프(180), LED 램프 출력부(182), 배터리 잔량 체크부(190), 무선 통신부(192) 및 스위치(S)로 크게 구성된다.

본체(110)는 하부 본체의 상면에 형성된 격납부 내에 PCB 기판(120), 안테나(130), 제어부(140), 진동 감지부(150), 진동 신호 수신부(152), 경보음 발생부(160), 경보음 출력부(162), 변압기(170), LED 램프(180), LED 램프 출력부(182), 배터리 잔량 체크부(190), 무선 통신부(192) 및 스위치(S)를 보호하면서 마감하도록 상, 하부로 구성되며, 합성수지재 등의 재질로 상, 하부가 성형되고 상기 상, 하부를 상호 조립한다. 이때, 상기 본체(110)는 소지자가 주머니에 수용할 수 있는 크기로 구비되는 것이 바람직하며, 손목에 착용하거나 목에 걸 수 있는 형태로도 변경 실시가 가능하다.

특히, 본체(110)의 표면 중 스위치(S)의 상측에 상기 스위치(S)를 가압하여 작동시킬 수 있도록 입력하는 경보음 발생 버튼(112)이 배치되고, LED 램프(180)의 상측에 상기 LED 램프(180)의 점등 시 육안으로 확인할 수 있도록 투명창(도면에 미도시)이 일부 구비되며, 경보음 발생부(160)에서 발생하는 경보음이 잘 들릴 수 있도록 상기 경보음 발생부(160) 상측에 관통 구멍(도면에 미도시)이 다수 형성된다.

그리고 본체(110)의 이면에는 배터리(B)의 장착 및 교체를 위한 배터리 커버(도면에 미도시)가 개폐되도록 구비되며, 상기 배터리 커버를 제외한 이면에 소지자의 성함, 전화번호 및 주소 등과 같은 소지자의 인적 사항과, 단말기 고유번호(단말기 ID, Identifier) 등과 같은 단말기 정보와, 제조사의 주소 및 전화번호 등과 같은 제조사 정보가 표기될 수 있다. 한편, 배터리 커버는 하부 본체(110)의 상면에 배터리(B)가 삽입되도록 격벽을 통해 형성된 개별 공간을 개폐하는 것이다.

PCB(Printed Circuit Board) 기판(120)은 종 방향의 선단이 횡 방향으로 절곡 형성되어 종 방향으로 안테나(130), 제어부(140), 진동 감지부(150), 발진기(152), 경보음 발생부(160) 및 변압기(170) 등이 순차 실장되고, 절곡된 횡 방향으로 스위치(S) 및 LED 램프(180) 등이 순차 실장된다. 그리고 PCB 기판(120)의 종 방향 측벽에는 단말기(100)에 전원을 공급하는 배터리(B)가 접속될 수 있도록 배터리 접촉 단자(122)가 전, 후로 실장된다.

안테나(130)는 무선 중계기(40)를 거점으로 보호자 휴대폰(60), 보호자 컴퓨터(70) 및 신호 전송 대상 기관(80) 등을 포함하는 신호 전송 대상에 RF 신호를 송수신하도록 PCB 기판(120) 보드에 표면 실장된 칩 안테나(Chip antenna)로, 박형화에 따른 단말기(100)의 소형화 및 슬림화를 실현할 수 있다. 더욱이, 상기 안테나(130)에는 RF 송수신부(도면에 미도시)가 연계되며, 상기 RF 송수신부를 통해 2.4GHz 대역을 이용하여 RF신호를 수신 또는 송신이 가능하다.

제어부(140: CPU, Central Processing Unit)는 진동 신호 수신부(152), 경보음 출력부(162), LED 램프 출력부(182), 배터리 잔량 체크부(190) 및 무선 통신부(192)를 포함하되, 안테나(130)를 통해 무선 중계기(40)와 무선 통신부(192)가 지그비(ZigBee) 통신을 이용하여 단말기 소지자의 위치 추적이 가능하도록 전체 동작을 제어하면서 경보음 발생 버튼(112)의 가압 시 경보음 발생부(160)에서 경보음을 출력하도록 경보음 출력부(162)를 제어하며, 단말기 소지자의 위치 추적이 요구되면 지그비 리더기(10)로부터 수신된 각종 데이터를 서버(50)로 전달하는 기능을 한다. 더욱이, 제어부(140)는 무선 저전력 양방향 센서 네트워킹 기반의 지그비(IEEE 802.15.4의 ZigBee)가 사용되는 RF 모듈(도면에 미도시)을 포함한다.

더욱이, 제어부(140)는 배터리 잔량 체크부(190)를 통해 배터리의 잔량을 체크한 후 체크한 배터리의 잔량이 설정 범위(배터리 전압이 2.0V~2.3V) 내에 포함되면, 배터리(B)의 교체가 요구되므로 LED 램프(180)의 점등신호를 통해 소지자에게 배터리 교체 상황임을 안내하고, 신호 전송 대상인 보호자 등에게 휴대폰 문자나 메일 등을 전송되게 하여 배터리 교체 상황임을 안내할 수 있다.

예컨대, 제어부(140)는 배터리 잔량 체크부(190)를 통해 체크한 배터리(B)의 전압이 예를 들어 3V인 경우, 배터리(B)의 교체가 요구되어도 LED 램프(180) 중 적색 LED는 점등되게 하면서 전압이 2.0V~2.3V 범위 내에서 경보음은 작동되지 않지만, 무선 통신부(192)를 통해 지그비 통신 기능은 유지하도록 제어한다. 한편, 경보음이 작동되지 않는 전압의 범위를 상기와 같이 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 전압의 증감이 가능하다.

더욱이, 제어부(140)는 소지자의 위치뿐만 아니라 경보음 출력부(162)를 통해 경보음 발생부(160)에서 경보음이 출력되는 경우에도 신호 전송 대상에 신호를 송출하도록 제어할 수 있다.

그리고 제어부(140)는 배터리(B)의 최초 또는 재 장착 후 20~40회 LED 램프(180) 중 청색 LED가 점등되게 하고, 진동 감지부(150)를 통해 진동이 감지된 경우 동작 가능 신호를 출력하며, 경보음 발생 버튼(112)을 가볍게 1회 가압하면 상기 배터리(B)의 잔량을 배터리 잔량 체크부(190)를 통해 체크하여 정상일 경우 LED 램프 출력부(182)에서 LED 램프(180) 중 청색 LED가 점등되게 하고, 배터리 잔량 체크부(190)에서 체크한 배터리 잔량이 설정 전압 범위 내에 포함되면 배터리 교체를 위해 상기 LED 램프 출력부(182)에서 LED 램프(180) 중 적색 LED가 점등되게 제어한다.

또한, 제어부(140)는 경보음 발생 버튼(112)을 길게 누르면 경보음이 경보음 발생부(160)를 통해 설정 시간(예를 들어 12sec) 동안 발생하도록 경보음 출력부(162)에서 제어하게 하고, 상기 경보음 발생 버튼(112)을 재차 1회 누를 경우, 상기 경보음 출력부(162)를 제어하여 경보음이 차단되게 하며, 경보음이 OFF 될 때 상기 경보음 출력부(162)를 통해 LED 램프(180)의 청색 LED와 적색 LED가 점멸되게 제어한다.

진동 감지부(150)는 모션 센서(Motion Sensor)가 일 예로 적용되며, 진동을 감지할 경우, 진동 신호 수신부(152)를 통해 전기적으로 접속된 제어부(140)에 진동 감지에 대한 신호를 송신하여, 제1 휴면 모드에서 제1 가동 모드로의 전환 시점을 설정한다.

즉, 상기 진동 감지부(150)는 단말기 소지자가 학생이면 주로 가방 또는 주머니 안에 단말기(100)를 보관하므로, 소지자가 착용한 가방이 걷거나 뛰는 과정에서 흔들려 진동이 발생할 경우 이를 감지한 후, 진동 신호 수신부(152)를 통해 신호를 수신한 제어부(140)에 단말기의 초기 가동 신호를 송신한다. 이렇게, 진동 감지부(150)에 의해 진동이 감지되면 진동 감지 신호를 진동 신호 수신부(152)를 통해 수신하면서 제어부(140)가 제1 휴면 모드에서 제1 가동 모드로 전환되게 제어하여 보호자와 같이 있거나 집에서와 같이 단말기(100)의 사용이 필요하지 않은 경우 절전 모드에 따른 전력소모를 최소화시킨다.

이렇게, 제어부(140)는 진동 감지부(150)에서 진동을 감지하지 않으면 절전 모드인 제1 휴면 모드를 유지하고 있다가, 상기 진동 감지부(150)에서 감지된 진동 신호를 진동 신호 수신부(152)를 통해 수신하면 제1 가동 모드로 전환되고, 상기 제1 가동 모드에서 1회 신호를 발송하여 타어머(Timer: 도면에 미도시)의 작동과 경보음 발생 버튼(112)의 입력만이 가능한 최대 절전 모드인 제2 휴면 모드로 전환되게 하며, 상기 제2 휴면 모드 후에 타어머(Timer: 도면에 미도시)를 통해 설정 시간(예를 들어 1.5sec) 간격으로 설정 횟수(예를 들어 4 회)의 신호를 일정 간격으로 송출하여 최종적으로 다수(예를 들어 총 5회) 신호가 송출되면서 복합 모드로 전환되게 제어하는 것이다. 여기서, 복합 모드는 무선 중계기(40)에 일정 간격 신호의 송출만이 일정 간격으로 가능하게 하거나, 제1 가동 모드에서와 같이 경보음 발생 및 소지자의 위치 추적 등 모든 기능이 구현 가능하다.

이때, 절전 모드인 제1 휴면 모드는 절전을 위해 진동 감지부(150)를 통한 진동 감지 이외에 모든 동작이 멈춤 상태를 유지하게 하는 것이고, 최대 절전 모드인 제2 휴면 모드는 타이머의 작동과 발생 버튼(112)의 입력 시 경보음 발생만 가능하도록 한다.

발진기(152: Oscillator)는 제어부(140)와 전기적으로 접속되면서 전자회로를 이용하여 연속파의 교류신호를 발생하는 주파수원으로, 배터리(B)의 직류 전원을 통해 주파수를 발생시킨다. 한편, 상기 발진기(152)는 고주파를 발생시키기 위하여 변압기(170)를 통해 상기 배터리(B)의 직류 전원을 교류 전원으로 변압시킬 수 있다.

경보음 발생부(160)는 제어부(140)에 전기적으로 접속되어 본체(110)의표면에 구비된 경보음 발생 버튼(112)을 소지자가 설정 시간 동안 가압하면, 경보음 출력부(162)를 통해 경보음(연속음 또는 단속음)이 출력되는 부저(Buzzer)이다.

변압기(170)는 제어부(140)에 전기적으로 접속되어 발진기(152)에서 고주파를 발생시키기 위해 배터리(B)의 전압을 사용 전압으로 변압시키거나, 상기 배터리(B)의 직류 전원을 교류 전원으로 변압시켜 경보음 발생부(160)에 정격전압을 공급한다.

LED 램프(180: Light-Emitting Diode lamp)는 제어부(140)에 전기적으로 접속되어 상기 제어부(140)의 제어에 의해 LED 램프 출력부(182)에서 배터리 장착 신호, 배터리 교체 신호, 배터리 상태 신호, 경보음 중지 신호 및 진동 감지 신호 중 적어도 하나를 출력한다. 이때, 상기 LED 램프(180)는 일 실시예로 적색 LED와 청색 LED로 구분될 수 있으며, 이 경우, 청색 LED는 점등 시 배터리 정상 신호를 출력하는 것이고, 적색 LED의 점등 시 배터리의 교체 신호를 출력하는 것이다.

배터리 잔량 체크부(190)는 배터리(B)의 잔량을 체크한 결과값을 제어부(140)로 송신하고, 무선 통신부(192)는 PCB 기판(120)의 안테나(130)에 통한 지그비 통신을 이용하여 무선 중계기(40)로 신호를 송신하도록 한다.

그리고 제어부(140)는 제1 휴면 모드에서 제1 가동 모드로 전환되게 하거나, 제1 가동 모드에서 제2 휴면 모드로 전환되게 하거나, 제2 휴면 모드에서 복합 모드로 전환되게 한다.

한편, 단말기(100)에는 도면에는 도시하지 않았지만 쥐피에스(GPS, Global Positioning System)가 부가적으로 구비될 수 있으며, 위성을 이용하여 소지자의 위치 파악 방법이 다양해질 수 있다.

나아가서는, LED 램프(180)의 점등 및 점멸 중 어느 하나의 작동에 의해 단말기(100) 제조 후 메인 점검 과정과 별도 또는 동시에 진행하면서 제조 공정에 따른 초기 점검이 가능하다.

즉, 검사자에 의한 단말기(100)의 초기 점검 과정은 하기와 같다.

첫째로, 배터리 장착 시 단말기의 전원 인가 여부 검사이다. 즉, 상기 단말기(100)에 배터리(B)를 최초 또는 재 장착하게 되면, LED 램프 출력부(182)를 통해 LED 램프(180) 중 청색 LED가 20~40회 점등되므로, 점등 여부 또는 점등 횟수를 통해 상기 단말기(100)에 배터리(B)의 전원이 인가되는지를 검사하게 된다.

둘째로, 단말기의 작동을 위해 장착한 배터리의 전압 검사이다. 상기 배터리(B)의 전압 검사는 검사자가 경보음 발생 버튼(112)을 1회 누를 때 초기 점검을 위해 장착한 배터리(B)의 전압이 배터리 잔량 체크부(190)에 의해 3V~2.4V 범위 내에 포함되는 경우, LED 램프 출력부(182)를 통해 LED 램프(180) 중 청색 LED가 점등되고, 상기 배터리 잔량 체크부(190)를 통해 상기 배터리(B)의 전압이 2.3V 이하로 저하된 경우, 상기 LED 램프 출력부(182)를 통해 LED 램프(180) 중 적색 LED가 점등되어 배터리의 전압에 대한 검사가 이루어진다.

셋째로, 배터리 잔량 체크부(190)에 의한 배터리의 전압이 3V~2.4V 범위 내에 포함되는 경우, 지그비 통신이 가능한지 하는 검사이다. 즉, 배터리 잔량 체크부(190)에 의한 배터리(B)의 전압이 배터리 교체가 필요한 전압(3V~2.4V범위)이면, 배터리 방전이 되기 전까지 무선 통신부(192)를 통한 지그비 통신 기능은 유지하도록 통신 신호를 출력하는지 검사하는 것이다.

넷째로, 진동 감지 시 동작 가능 신호에 대한 출력 여부 검사이다. 즉, 검사자가 인위적으로 진동을 발생시켜 진동 감지부(150)를 통해 진동이 감지된 경우, 설정 시간(1.5초) 간격으로, 설정 횟수(4회) 동안 총 5회 동작 가능 신호가 연속으로 발산하면서 절전을 위해 제1 휴면 모드에서 제1 가동 모드로 전환되는지 검사하는 것이다.

다섯째로, 경보음 발생 여부 검사이다. 즉, 검사자가 경보음 발생 버튼(112)을 설정 시간 동안 길게 누르면, 경보음 발생부(160)에서 경보음이 경보음 출력부(162)를 통해 출력되는지를 검사하는 것이다.

여섯째로, 경보음 정지 여부 검사이다. 즉, 검사자가 경보음 발생 버튼(112)을 가압하여 경보음이 발생하다가 검사자가 경보음 발생 버튼(112)을 재차 1회 누를 경우 이와 동시에 LED 램프 출력부(182)를 통해 경보음이 차단되는지를 검사하는 것이다.

일곱째로, 경보음 OFF 시 LED 램프의 점멸 검사이다. 즉, 경보음 출력을 정지시킨 후 경보음 발생 버튼(112)을 재차 1회 누를 경우 경보음 출력부(162)를 통해 경보음이 차단되면서 LED 램프(180)의 청색 LED와 적색 LED가 순차 점멸되는지를 검사하는 것이다.

그러므로 본 발명에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기(100)의 작동 순서를 설명하면 다음과 같다.

우선, 소지자와 보호자는 배터리 잔량 체크부(190)를 통해 배터리(B)의 잔량을 수시로 확인할 수 있으며, 이는 경보음 발생 버튼(112)을 가볍게 1회 가압하면 제어부(140)에서 제어하는 배터리 잔량 체크부(190)를 통해 상기 배터리(B)의 잔량을 체크하여, 정상일 경우 LED 램프 출력부(182)를 통해 LED 램프(180) 중 청색 LED가 점등되게 제어하고, 배터리 잔량이 설정 전압 범위 내에 포함되면 배터리 교체를 위해 LED 램프(180) 중 적색 LED가 점등되게 제어한다.

다음으로, 보호 대상자인 소지자에게 등, 하교시 성범죄 및 폭력 등과 같은 위급 상황이 발생하면 소지자가 단말기(100) 본체(110)에 구비된 경보음 발생 버튼(112)을 설정 시간 동안 가압한다.

다음으로, 경보음 발생 버튼(112)의 가압과 동시에 스위치(S)가 ON 되면서 제어부(140)에서 경보음 출력부(162)를 제어하여 경보음 발생부(160)에서 경보음이 출력되게 하므로 주위 사람들에게 위급 상황임을 인지시킬 수 있다.

이때, 경보음이 발생되면서 위험 인물의 도주 등과 같이 위급 상황이 해제되면 경보음 발생 버튼(112)을 재차 1회 눌러 경보음을 차단시키며, 경보음이 OFF 될 때 LED 램프(180)의 청색 LED와 적색 LED가 점멸된다.

한편, 소지자의 위치 추적은 소지자가 소지하고 있는 단말기(100)를 해당 구역의 지그비 리더기(10)가 감지하면, 지그비 리더기(10)가 해당 단말기(100)의 제어부(140)와 무선 통신부(192)가 서로 통신한 후 단말기 고유번호를 지그비 망(20) 및 무선중계기(40) 통해 서버(50)로 전송하게 한다.

이때, 제어부(140)는 가방이나 주머니 등에 소지한 소지자가 걷거나 뛰는 과정에서 진동 감지부(150)가 진동을 감지하는 경우에만 단말기의 초기 가동 신호를 송신하게 하여 제1 휴면 모드에서 제1 가동 모드로 전환되게 할 수 있으므로 보호자와 같이 있거나 집에서와 같이 단말기(100)의 사용이 필요하지 않은 경우 절전 모드에 따른 전력소모를 최소화시킨다.

다음으로, 진동 감지부(150)에서 진동을 감지하지 않으면 절전 모드인 제1 휴면 모드를 유지하고 있다가, 상기 진동 감지부(150)에서 감지된 진동 신호를 진동 신호 수신부(152)를 통해 수신하면 제1 가동 모드로 전환되고, 상기 제1 가동 모드에서 1회 신호를 발송하여 타어머(Timer: 도면에 미도시)의 작동과 경보음 발생 버튼(112)의 입력이 가능한 최대 절전 모드인 제2 휴면 모드로 전환되게 하며, 상기 제2 휴면 모드 후에 타어머(Timer: 도면에 미도시)를 통해 설정 시간(예를 들어 1.5sec) 간격으로 설정 횟수(예를 들어 4 회)의 신호를 일정 간격으로 송출하여 최종적으로 다수(예를 들어 총 5회) 신호가 송출되면서 복합 모드로 전환되게 제어하는 것이다.

그 후, 서버(50)에서 응용 프로그램을 수행하여 지그비 리더기(10)로부터 단말기(100)들의 위치정보를 수집하고, 수집된 위치정보로부터 해당 단말기(100)를 소지한 보호 대상자 들의 위치를 파악한 후 통신망(30)을 통해 해당 보호자 휴대폰(60)에 문자로 소지자의 위치 정보 등을 서비스하거나, 보호자 컴퓨터(70)에서 확인할 수 있도록 소지자의 위치 정보 등을 메일로 서비스하거나, 경찰서와 학교 등을 포함하는 신호 전송 대상 기관으로 소지자의 위치 정보 등을 제공하는 것이다.

이와 함께, 본 발명에 의한 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기(100)는 배터리 잔량 체크부(190)를 통해 배터리의 잔량을 체크한 후 체크한 배터리의 잔량이 설정 범위 내에 포함되면, 배터리의 교체가 요구되므로 LED 램프(180)의 적색 LED 점등신호를 통해 소지자에게 배터리 교체 상황을 안내하고, 신호 전송 대상인 보호자 등에게 휴대폰 문자나 메일 등을 전송되게 하여 배터리 교체 상황을 안내할 수 있다.

더욱이, 단말기(100)를 사용하다가 배터리 잔량 체크부(190)를 통한 배터리(B)의 전압이 2.0V~2.3V 범위로 소멸되면서 배터리 교체가 요구되면, 제어부(140)에서 LED 램프(180) 중 적색 LED는 점등되게 제어하면서 경보음이 작동되지 않게 제어하지만, 지그비 통신 기능은 유지 가능하게 제어하므로 위급 상황에 대한 알림은 가능하다.

한편, 위에서는 단말기 소지자의 위치 추적만 가능하도록 설명하였지만, 경보음 발생 버튼(112)을 가압시켜 스위치(S)가 ON되는 경우에도 신호 전송 대상에 신호를 송출하도록 제어부(140)에서 제어할 수 있다.

또한, 경찰서 또는 학교 등이 포함되는 신호 전송 대상 기관(80)을 통해 경찰서와 학부모간, 또는 학교와 학부모간에 빠른 커뮤니티를 위한 각종 공지사항 등을 문자 전송 받을 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 단말기 110: 본체
112; 경보음 발생 버튼 120: PCB 기판
130: 안테나 140: 제어부
150: 진동 감지부 152: 진동 신호 수신부
160: 경보음 발생부 162: 경보음 출력부
170: 변압기 180: LED 램프
182; LED 램프 출력부 190: 배터리 잔량 체크부
S: 스위치

Claims

상, 하로 결합되는 본체;
상기 본체의 상면에 배치되는 경보음 발생 버튼;
상기 본체 하부의 격납부에 수납된 PCB 기판 상에 실장되는 경보음 발생부;
상기 PCB 기판 상에 실장되어 상기 본체의 상면에 배치된 램프 표시창을 통해 출력되는 LED 램프;
상기 PCB 기판 상에 실장되어 일정 수준 이상의 진동을 감지하는 진동 감지부;
상기 PCB 기판의 안테나에 통한 지그비(ZigBee) 통신을 이용하여 무선 중계기로 신호를 송신하도록 하는 무선 통신부;
상기 경보음 발생부를 제어하여 상기 경보음 발생 버튼의 가압 시 경보음이 출력되게 하는 경보음 출력부;
상기 LED 램프를 통해 배터리 관련 신호, 경보음 발생 신호, 경보음 중지 신호 및 진동 감지 신호 중 적어도 하나가 출력되도록 제어하는 LED 램프 출력부;
상기 진동 감지부에서 진동 감지에 대한 신호를 수신하는 진동 신호 수신부;
상기 LED 램프가 출력하도록 상기 배터리의 잔량을 체크하는 배터리 잔량 체크부; 및
상기 배터리 잔량 체크부에 의해 체크한 배터리의 전압이 설정 전압보다 낮은 경우 상기 배터리의 교체가 요구되어도 상기 LED 램프가 점등되게 하면서, 상기 배터리 교체 전압인 경우 경보음은 작동되지 않지만 상기 무선 통신부를 통해 지그비 통신 기능은 유지하도록 제어하고, 추가적으로 신호 전송 대상에게 배터리 교체 상황에 따른 정보를 전송하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 경보음 발생 버튼을 초기에 1회 가압하면 상기 배터리의 잔량에 따라 다른 색상의 광이 상기 LED 램프에서 출력되게 제어하면서, 상기 경보음 발생 버튼을 길게 가압하면 경보음이 상기 경보음 발생부를 통해 설정 시간 동안 발생하도록 상기 경보음 출력부를 제어하고, 상기 경보음 발생 버튼을 재차 가압하는 경우, 상기 경보음 출력부를 제어하여 경보음이 차단되게 하며, 경보음이 OFF 될 때 상기 경보음 출력부를 통해 상기 LED 램프가 점멸되게 제어하고, 상기 진동 감지 시 절전을 위해 상기 진동 감지부를 통한 진동 감지 이외에 모든 동작이 멈춤 상태를 유지하게 하는 제1 휴면 모드에서 제1 가동 모드로 전환되도록 제어하고, 상기 제1 휴면 모드에서 상기 제1 가동 모드로 전환되는 경우, 상기 제1 가동 모드에서 상기 무선 중계기로 신호를 1회 발송하여 타어머의 작동과 경보음 발생 버튼의 입력만이 가능한 최대 절전 모드인 제2 휴면 모드로 전환되게 하며, 상기 제2 휴면 모드 후에 상기 타어머를 통해 설정 시간 간격으로 설정 횟수의 신호 송출만이 가능하여 무선 중계기에 일정 간격 신호의 송출만이 일정 간격으로 가능하게 하거나, 상기 제1 가동 모드에서와 같이 경보음 발생 및 소지자의 위치 추적이 구현 가능한 복합 모드로 전환되도록 하고,
상기 PCB 기판은 종 방향의 선단이 횡 방향으로 절곡 형성되어 종 방향으로 상기 안테나, 제어부, 진동 감지부 및 경보음 발생 부가 순차 실장되고, 종 방향 측벽에 전원을 공급하는 배터리가 접속될 수 있도록 배터리 접촉 단자가 전, 후로 실장되며, 절곡된 횡 방향으로 상기 경보음 발생 버튼에 의해 작동되는 스위치 및 LED 램프가 순차 실장되는 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기.
제 1항에 있어서,
상기 배터리 관련 신호는 배터리 장착 신호, 배터리 교체 신호, 및 배터리 상태 신호인 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기.
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제 1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 경보음 발생부에서 경보음이 출력되면, 서버에 긴급 신호를 송신하고, 상기 서버는 통신망을 통하여 보호자 또는 신호 전송 대상 기관에 긴급 신호를 송출하는 어린이 안심 서비스 기능을 구현하는 단말기.
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