KR101981312B1 - 블루투스 메쉬 네트위크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 단체 활동 시 통제가 어렵고 실종 위험도가 높은 대상(노인, 유아, 지적장애인)에 그룹 이탈 감지 장치를 부착하여, 그룹에서 이탈자가 발생할 경우 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용하여 이탈자 발생을 알리는 그룹 이탈자 감지 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 그룹 이탈자 감지 시스템은 그룹간 공통으로 사용할 수 있는 하나의 단말을 이용하여 각 단말간 메쉬 네트워크 통신을 통하여 각각의 단말간 통신을 할 수 있으며, 그룹 단말간 거리가 통신 거리 이상인 단말이 존재 한다면 구성원 전체 단말의 이탈자 경고를 출력하는 단말을 포함하고, 단말간의 상호 통신(메쉬 네트워크 )을 통하여 이탈자를 감지하는 것을 특징으로 하고, 상기 복수개의 단말은 상호간의 통신을 통하여 그룹간의 통신 중 단말간의 통신거리에 벗어난 구성원의 단말이 발생시 이탈 경고를 출력하는 경고 발생부를 포함하고, 새로운 그룹원 발생시, 초기 1~2분간의 단말의 통신을 통하여 각각의 단말이 그룹을 자동으로 생성하고 저장할 수 있는 방법을 포함한다.

Description

블루투스 메쉬 네트위크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템{GROUP ABANDONMENT DETECTION SYSTEM USING BLUETOOTH MESH NETWORK COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 그룹에서 이탈자를 감지하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단체 활동시 통제가 어렵고 실종 위험도가 높은 대상(노인, 유아, 지적장애인)에 그룹 이탈 감지 장치를 부착하여, 그룹에서 이탈자가 발생할 경우 알림(진동 및 소리)을 통하여 이탈자 발생을 알리는 방법에 관한 것이다.

최근 다중 이용시설 이용 및 단체 야외 활동이 증가 하면서, 보호 및 관리가 필요한 대상(유아, 노인, 지적 장애인 등)의 실종 발생률이 점차 늘고 있다. 또한 가족단위로 대형 마트, 놀이공원, 유원지, 터미널 등 사람이 많이 붐비는 다중 이용시설에서 발생하는 경우가 많다. 유아 및 지적 장애인의 경우, 유치원 및 복지 시설 단체의 자연 학습, 견학 형태의 단체 활동 시 주의력 집중시간이 짧기 때문에 주의가 산만하고 돌발 행동으로 인한 그룹을 이탈하는 경우가 빈번이 발생하고 있으며, 노인(치매 노인 포함) 의 경우도 국내외 단체 여행 및 관람 시에 단독 행동으로 인하여 그룹을 이탈하는 경우가 종종 발생한다. 또한, 그룹 이탈 시 자신이 그룹을 이탈하는지 인지를 못하는 경우도 있다.

이러한 사회적 약자들(특히 유아) 의 경우 실종 발생 시점에서 10분 내에 발견되지 않으면, 경찰서에 신고하도록 권고하고 있다. 즉, 실종 발생시 10분내에 빠른 대처가 매우 중요하다.

따라서, 보호 및 관리가 필요한 유아, 노인, 지적 장애인들의 2인 이상 단체 활동 시, 그룹 허용 범위를 벗어난 이탈자 발생시 즉각적으로 보호자 및 관리자에게 즉각적으로 알림(소리 및 진동)을 통하여 이탈 경고를 하는 것뿐만 아니라, 이탈자를 포함한 보호 관리 대상자 전체에 이탈자 발생을 알려 이탈자를 조기에 발견하여 실종을 방지하는 시스템이 필요하다.

이러한 이탈자 감지 시스템에 대한 기술들이 다양하게 연구되고 있는데, 이탈 감지 시스템의 예로는 등록특허 제 10-0725944(2007.05.31) '동행으로부터의 이탈 방지 방법 및 그 장치' 가 있다.

더 상세하게는 근거리 무선 통신망으로 연결된 제1 및 제2 장치를 이용하여 동행으로부터의 이탈 방지 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 각 장치간 자기 위치를 산출하고, 산출된 자기 위치를 상호 교환함으로써 거리를 산출하며, 설정된 기준 거리를 초과하는 경우, 알람을 출력함과 동시에 현재 위치를 절대위치로 지정하여 자기 이동경로를 검출하여 그룹에서 떨어진 상대방의 이동 경로를 확인 할 수 있다.

또한, 종래 기술의 그룹 이탈 감지 시스템의 예로는 등록특허 제 10-1482000(2015.01.07) '휴대용 이탈방지 장치' 가 있다.

더 상세하게는 관리 대상이 미리 정해진 일정 범위 내에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 휴대용 이탈방지장치에 관한 것으로, 클라이언트부와 관리대상의 분리 시 이를 감지하여 수신 측 단말에 알림으로써 클라이언트부의 이탈이나 분실 등으로 인한 예상치 못한 미아 발생의 가능성까지 모두 대비 할 수 있도록 구성되는 휴대용 이탈방지장치이다.

아울러, 등록 특허 제 10-14292220000 (2014.08.05) '그룹 이탈자 인지 시스템 및 방법' 이 있다.

더 상세하게 본 발명은 그룹 이탈자 인지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 단체 활동을 수행하는 복수의 구성원 각각이 보유하고, 라디오 주파수를 갖는 전파를 송신하는 복수개의 구성원 단말 및 단체 활동의 인솔자가 보유하고, 복수개의 구성원 단말 각각이 송신하는 전파를 수신하여, 전파의 세기를 감지하고, 감지된 전파의 세기로부터 복수개의 구성원 단말간 거리를 획득하며, 획득된 구성원 단말간 거리를 근거로 기준 거리를 획득한 후, 복수개의 구성원 단말 중 구성원 단말간 거리가 기준 거리 이상인 단말이 존재하면, 경고를 출력하는 리더 단말을 포함한다. 따라서 인솔자가 아닌 그룹 구성원 사이의 상대 위치를 추적하고, 상대 위치간의 거리를 통계 처리하여 그룹에서 이탈한 이탈자를 신속하게 파악하여 인솔자에게 경보를 전송하는 방법이다.

또한, 등록특허 제 1010044170000 (2010.12.21) ' 피보호자용 단말장치, 보호자용 단말 장치 및 이를 이용한 미아 방지를 위한 무선 시스템' 이 있다.

더 상세하게는 미아 방지를 위한 무선 시스템에 관한 것으로서, 각 어린이들이 휴대하는 피보호자용 무선 단말 장치가 인근의 피보호자용 무선 단말 장치와 무선 통신을 수행하여 무선 네트워크를 형성하고, 무선 통신을 행하는 상대편 단말기의 수신 전계 강도를 측정하여 측정된 수신 전계 강도가 설정된 임계값 미만인 경우, 경고 신호를 발생하여 안전 거리 영역을 이탈하였음을 주위에 알린다. 또한, 보호자가 소지하는 보호자용 무선 단말 장치가 인근의 피보호자용 무선 단말 장치와 무선 통신을 행하여 각 피보호자용 무선 단말 장치들의 위치 정보를 추출한 후, 각 피보호자용 무선 단말 장치들 간의 거리를 계산하여 화면에 표시해줌으로써, 각 어린이들이 안전 거리 영역을 이탈하는지 여부를 파악하여 미아 발생을 방지하는 미아 방지를 위한 무선 시스템이다.

위에서 언급한 바와 같이 그룹의 이탈자를 감지하기 위한 다양한 시스템 및 방법들이 제시된바 있으나, 종래의 이탈감지 시스템들은 대부분이 두 가지 타입(보호자용 단말과 피보호자용 단말)을 사용하고 있다. 이렇게 두 가지 타입의 장치를 사용할 경우, 소비자의 구매 비용이 증가 할 수 있으며, 개발 단계에서도 두 종류의 이탈자 감지 시스템을 개발하기 때문에 개발 비용이 증가할 수 있다.

또한, 상기한 종래 장치들은 대부분 디스플레이가 가능한 통신 단말 (PDA, 스마트워치, 스마트폰 등)을 사용하는데, 이러한 고가의 단말을 사용할 경우, 2차 단말을 사용하기 위해서 스마트 단말 구매 또는 어플리케이션 설치 등의 문제가 있다. 이러한 이탈자 감지 시스템은 그 대상이 보호가 필요한 피보호자를 그 대상으로 하기 때문에 사용과 착용이 매우 간편하여야 한다.

아울러, 언급한 종래 기술들은 대부분 보호자용 단말의 통신 거리를 통해서 거리를 측정하거나 이탈자를 감지하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 하나의 단말의 통신거리를 통해서 이탈자를 감지 할 경우, 이탈하지 않았음에도 이탈자라고 판단되는 상황이 발생할 수 있다. 따라서 단말간의 통신은 보호자용 단말을 중심으로 하는 것이 아니라 각 단말간의 메쉬 네트워크(Mesh Network) 통신 방식을 통하여, 이탈자 오류 발생을 줄여야 한다.

또한, 종래의 기술은 두 가지 타입으로 구성하여 이탈자 발생시, 이탈자 경고를 보호자용 단말에 알림을 주는 방식이다. 하지만, 종종 본인이 이탈하는지 모르는 경우도 발생할 뿐만 아니라 보호자와 피보호자가 알림을 인지 하지 못할 경우가 발생할 수 있다. 따라서 각 단말간의 상호 통신을 통하여 이탈자가 발생할 경우 이탈자 본인을 포함하여 전체 그룹에 이탈자 경고를 함으로써 이탈자와 가장 근접한 사람이 최대한 빨리 이탈자를 발견할 수 있어야 하며, 본인이 그룹 이탈을 인지 하지 못하는 상황에서도 빠르게 인지하여 그룹에 합류 할 수 있게 알림을 주어야 한다.

따라서 본 발명은 메쉬 네트워크 통신을 통하여 이탈자 오류를 최소화 하며, 한가지 타입의 단말을 사용하여 보호자와 피보호자 구분 없이 사용할 수 있고, 그룹 이탈자 발생시 전체 그룹에 이탈자 경고 알림 울림으로써 이탈자를 최소의 시간으로 그룹에 합류 시킬 수 있는 방법을 제공한다.

대한민국 등록특허 제 10-0725944(2007.05.31) 대한민국 등록특허 제 10-1482000(2015.01.07) 대한민국 등록특허 제 10-14292220000 (2014.08.05) 대한민국 등록특허 제 10-10044170000 (2010.12.21)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 상기한 바와 같이 종래 기술의 단점을 보완하기 위해 개발된 것으로, 기존의 두 가지 타입의 단말(보호자용 단말과 피보호자용 단말)을 사용하는 문제점 및 스마트 단말을 사용하는 문제점을 해결 하기 위하여, 하나의 저가 및 소형 통신 단말을 통하여 그룹의 이탈자를 방지 할 수 있는 이탈 방지 장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 보호자용 단말 중심의 알림 및 통신 방식에 의한 문제점을 해결 하기 위해, 메쉬 네트워크 통신 방식을 통하여 인근 통신 단말을 통신 노드로 사용함으로써 이탈자 발생 오류를 줄이고, 이탈자 발생시 전체 단말이 이탈자 발생을 인지 할 수 있는 방법을 통하여 그룹 전체에 이탈자 경고 알림을 제공하고자 하는 것이다.

아울러, 본 발명의 목적은, 새로운 그룹원 발생시 펌 웨어 수정을 하지 않고도, 초기 1~2분간의 그룹간의 통신을 통하여 각각의 단말이 자동으로 그룹원을 저장하는 방식을 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 통신망 내에서 식별 가능한 고유 ID를 가진 단말기; 상기 단말기 간 상호 통신을 위한 블루투스 메쉬 네트워크; 상기 단말기에 내장되어, 타 단말기의 고유ID를 저장할 수 있는 그룹 저장 메모리; 상기 단말기에 내장되어, 상기 단말기의 통신최대거리인 30m 내지 70m 안에 있는 타 단말기의 고유ID를 저장할 수 있는 고유ID수신 메모리;를 포함하며, 소정의 시간동안 그룹 내 상기 단말기 간 상호 통신을 통하여, 각각의 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 그룹 내 모든 상기 단말기의 고유 ID를 저장하고, 상기 블루투스 메쉬 네트워크를 통한 상호 통신을 이용하여 이탈자를 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 단말기는, 타 단말기와 고유ID를 송신하고 수신할 수 있는 통신부, 상기 단말기의 모드를 선택할 수 있는 입력부, 상기 통신부, 상기 입력부 및 표시부를 제어하는 처리부, 및 진동, 소리, LED로 알람을 출력하는 표시부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 통신부는 상기 단말기 고유ID를 타 단말기로 전송 또는 상기 타 단말기 고유ID를 수신할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 입력부는 단말기 종료 모드, 이탈 감지 모드 및 그룹 생성 모드를 선택할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 처리부는 상기 통신부가 송수신한 고유ID를 상기 그룹 저장 메모리 및 상기 고유ID수신 메모리로 전달할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 처리부는 상기 입력부에서 선택된 모드를 표시부에 전달할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 표시부는 상기 단말기 모드를 3가지 LED로 표현할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 LED는, 상기 단말기 전원이 꺼져 있는 상기 단말기 종료 모드, 그룹 내 상기 단말기 간 통신하면서 이탈자를 감지하는 이탈 감지 모드, 상기 이탈 감지 모드 실행 전에 그룹화할 단말기를 구성하여 저장하기 위한 그룹 생성 모드,를 선택할 경우, 상기 LED 색상 및 진동으로 선택한 모드를 구분할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 표시부는 상기 단말기가 상기 단말기 간 통신최대거리에서 벗어난 상기 단말기가 발생할 경우, 이탈 경고 진동, 소리를 출력하고, LED 색상변화를 표시할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 블루투스 메쉬 네트워크는 BLE, 지그비 및 지웨이브로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 저전력 네트워크일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 통신최대거리는 30m 내지 70 안에서 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 소정의 시간은 30초 내지 120초의 시간이 소요될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 그룹은 유아, 노인 및 지적 장애인으로 이루어지는 보호 및 관리가 필요한 대상 중 어느 하나의 그룹일 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, ⅰ) 그룹 자동 생성 모드를 시작하는 단계; ⅱ) 상기 단말기 고유ID를 상기 단말기의 통신부를 통해 그룹 내 타 단말기로 송신하는 단계; ⅲ) 상기 타 단말기 고유ID를 상기 단말기의 통신부를 통해 수신하는 단계; ⅳ) 상기 타 단말기 고유ID를 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장하는 단계; ⅴ) 사용자에 의해 설정된 시간을 초과하면, 상기 단말기의 통신부를 통해 수신된 상기 타 단말기 고유ID를 그룹으로 형성하여, 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장하는 단계; 및 ⅵ) 상기 그룹 자동 생성 모드를 종료하고 이탈자 감지 모드로 돌아가는 단계;를 포함한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, a) 이탈자 감지 모드를 시작하는 단계; b) 상기 단말기 고유ID와 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기의 ID를 상기 단말기의 통신부를 통해 상기 단말기의 통신최대범위 내에 있는 타 단말기로 송신하는 단계; c) 상기 단말기 통신최대범위 내에 있는 상기 타 단말기의 고유ID와 상기 타 단말기에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장되어 있는 타 단말기 고유ID 중, 상기 단말기에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장되어 있지 않은 타 단말기 고유ID를 수신하는 단계; d) 상기 ⅲ)단계에서 수신된 상기 타 단말기의 고유ID와 다른 타 단말기 고유ID를 상기 단말기에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장단계; e) 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기 고유ID와 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 상기 타 단말기 고유ID 를 비교하는 단계; f) 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기 고유ID와 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기 고유ID가 일치하면 완료 신호를 송신 후, 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리를 초기화하는 단계; g) 상기 f)단계에서 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기 고유ID와 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기 고유ID가 일치하지 않는다면 제어부를 통하여 발생부에서 이탈 경고 진동과 표시부의 LED 색상 변화로 이탈자 알림을 출력하는 단계; 및 h) a) 내지 f) 단계를 사용자가 단말기 사용을 종료할 때까지 반복하는 단계;를 포함한다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 블루투스 메쉬 네트위크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템은 한가지 타입의 단말을 이용하여 그룹간의 이탈자 발생시 전체 그룹에 이탈자 경고 알림을 줌으로써 이탈자를 신속하게 파악하여 보호 대상자의 안전을 확보할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도1은 본 발명의 일실시 예에 따른 그룹 이탈자 감지 단말기의 구성도이다.
도2는 본 발명의 일실시 예에 따른 LED를 이용한 표시도이다.
도3은 본 발명의 일실시 예에 따른 그룹 생성 모드 시 단말기 간 통신 방법 구성도이다.
도4는 본 발명의 일실시 예에 따른 보호자용 단말기 중심 통신 방식의 문제점 모식도이다.
도5는 본 발명의 일실시 예에 따른 LED를 이용한 표시도이다.
도6는 본 발명의 일실시 예에 따른 메쉬 통신 방식을 이용한 본 발명의 통신 방식 모식도이다.
도7는 본 발명의 일실시 예에 따른 그룹 이탈자 감지 시스템의 일반 모드 순서도이다.
도8는 본 발명의 일실시 예에 따른 그룹 이탈자 감지 시스템의 그룹 생성 모드 순서도 이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템의 단말기(10) 구성이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 단말기(10)는 통신부(11), 입력부(12), 처리부(13) 및 표시부(14)로 구성되어있다. 본 단말기(10) 피보호자 및 보호자가 각각 하나씩 소지하게 되며, 단말기(10) 간의 메쉬 네트워크 통신을 이용하여 그룹간의 이탈을 감지하게 된다.

최근 다중 이용시설 이용 및 단체 야외 활동이 증가 하면서, 보호 및 관리가 필요한 대상(유아, 노인, 지적 장애인 등)의 실종 발생률이 점차 늘고 있다. 또한 가족단위로 대형 마트, 놀이공원, 유원지, 터미널 등 사람이 많이 붐비는 다중 이용시설에서 발생하는 경우가 많다.

유아 및 지적 장애인의 경우, 유치원 및 복지 시설 단체의 자연 학습, 견학 형태의 그룹 활동 시 주의력 집중시간이 짧기 때문에 주의가 산만하고 돌발 행동으로 인한 그룹을 이탈하는 경우가 빈번이 발생하고 있으며, 노인(치매 노인 포함)의 경우도 국내외 단체 여행 및 관람 시에 단독 행동으로 인하여 그룹을 이탈하는 경우가 종종 발생한다.

또한, 그룹 이탈 시 자신이 그룹을 이탈하는지 인지를 못하는 경우도 있다.

이러한 사회적 약자들(특히 유아)의 경우 실종 발생 시점에서 10분 내에 발견되지 않으면, 경찰서에 신고하도록 권고하고 있다. 즉, 실종 발생시 10분내에 빠른 대처가 매우 중요하다.

따라서, 보호 및 관리가 필요한 유아, 노인, 지적 장애인들의 2인 이상 그룹 활동 시, 그룹 허용 범위를 벗어난 이탈자 발생시 즉각적으로 보호자 및 관리자에게 즉각적으로 알림(소리 및 진동)을 통하여 이탈 경고를 하는 것 뿐만 아니라, 이탈자를 포함한 보호 관리 대상자 전체에 이탈자 발생을 알려 이탈자를 조기에 발견하여 실종을 방지하는 시스템이 필요하다.

여기서, 통신부(11)는 단말기(10)의 ID를 타 단말기(10)로 전송 또는 타 단말기(10)의 ID 를 수신하게 된다.

또한, 표시부(14)는 도 2를 참조하여 3가지 LED로 표현한다. (가) 는 전원을 켜지 않은 상태로써 LED가 OFF 된 상태이며, (나)는 이탈 감지 모드(일반 모드) 상태로써, 이탈자를 감지 통신을 수행하게 된다. (다)는 이탈자 발생 상태로써, LED의 색상을 변화시킴과 동시에 진동과 소리를 통하여 단말을 착용한 사용자에게 이탈자가 감지 되었음을 알리는 역할을 한다. (라)는 그룹생성 모드로써, 일반 모드 실행 전에 그룹화할 단말기(10) 구성하여 저장하기 위해 사용되며, 자세한 내용은 뒤에서 설명한다. 표시부(14)에서는 LED뿐만 아니라 진동을 통하여 각각의 모드 변경시 알림 하게 된다.

여기서, 입력부(12)는 크게 이탈 감지 모드와 그룹 생성 모드를 선택할 수 있으며 이를 이용하여 다양한 기능을 추가로 구성할 수 있다. 우선 이탈 감지 모드는 앞서 설명한 바와 같이 단말기(10) 간 통신을 통하여 그룹을 이탈한 이탈자를 감지 하기 위한 모드이다. 그룹 생성 모드는 단말기(10) 이탈 감지 모드로 들어가기 전에, 그룹화할 단말기(10) 간의 통신을 통하여, 주변에 있는 단말기(10)의 ID를 메모리에 저장하여 이탈 감지 모드에 들어갔을 경우 메모리에 저장된 ID만을 비교하게 된다. 이를 이용하여 주변의 타 통신 단말간의 간섭을 방지 할 수 있게 된다. 그룹 생성 모드의 통신 예는 도 3을 참조한다.

처리부(13)는 통신부(11), 입력부(12) 및 표시부(14)를 제어할 수 있다. 통신부(11)를 통해 송신하고 수신하는 통신신호를 감지하며, 이를 입력부(12)와 표시부(14)에 전달하여 사용자가 단말기(10)를 원활히 사용할 수 있는 기능을 제공한다.

도 4은 보호자용 단말기(10)를 중심으로 한 통신 형태를 나타낸 것이다.

도 4을 참조하면, 보호자용 단말기(10)를 중심으로 하여 피보호자용 단말기(10)와 통신하는 방식은 보호자용 단말기(10)의 통신거리 내에서 검출되는 단말기(10)의 수를 비교하여 이탈자를 검출하게 된다. 그러나 도 5를 참조하여, 보호자용 중심의 통신방식을 이용한 단말기의 문제점을 나타낼 수 있다. 보호자용 중심의 통신 방식을 이용한 단말기는 피보호자의 통신 거리를 벗어나면 이탈자로 간주한다. 그러나 도 5에서처럼 보호자를 선두로 하여 이동하는 대열에서는 통신 거리에서 벗어나는 경우가 발생하기 때문에 이탈자 감지 오류를 범할 수 있다.

따라서 본 발명 에서는 보호자용 중심의 통신 방식을 이용한 시스템이 아닌 단말기(10) 간의 통신을 이용한 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용하여 그러한 문제점을 극복 할 수 있다. 블루투스 메쉬 네트워크는 BLE, 지그비, 지웨이브 등으로 이루어진 저전력 네트워크 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

도 6을 참조하여 본 발명의 통신 방식을 설명한다. 도 6의 (가)는 그룹 생성 모드로써 그룹화할 단말기(10) 간의 통신을 통하여 메모리에 각 단말기(10)가 받아야 할 타 단말의 고유 ID를 저장하여 비교 데이터로 사용하게 된다. 도 6의 (나) ~ (라)는 본 발명의 통신 방식을 효과적으로 설명하기 위하여 세 개의 단말기(10) 이용하여 통신을 하는 단계를 나누어서 가시적으로 표현한 것이며, 실제 통신은 동시 다발적으로 이루어지기 때문에 순차적으로 그림처럼 순차적으로 발생하지 않는다.

도 6의 (나) 에서 나타내었듯이, 각 단말기들(10)은 자신의 통신 최대 거리에 존재하는 모든 단말기(10)에 자신의 고유 ID를 전송하게 되며, 통신 최대 거리에 존재하는 데이터를 수신하게 된다.

통신 최대 거리는 30m 내지 70m이다. 통신 최대 거리가 30m 미만일 경우, 단말기가 없어도 육안으로 이탈자 유무를 확인할 수 있으므로 단말기 사용이 불필요하다.

통신 최대 거리가 70m 이상일 경우, 이탈자 발생시, 이탈자를 찾기 위해 이동하는 시간 동안 이탈자가 이탈장소에서 더 멀어져서 이탈자를 발견하기 어려워질 수 있다.

수신된 데이터들은 단말의 프토로콜과 일치 할 경우 프로토콜 분석을 하게 되며, 그룹 생성 모드에 의해 저장된 그룹저장 메모리에 저장된 번호와 일치할 경우 수신 메모리에 임시적으로 저장하게 된다. 그림 (나)를 참조하여, 1번 단말기(10) 통신 최대 거리에 2번 단말기(10)가 존재하기 때문에 통신부(11)를 통해 자신의 고유 ID를 2번 단말기(10)로 전송하게 되며, 2번 단말기(10)에서 전송된 2번 단말기(10) 고유 ID를 수신 메모리에 저장하게 된다. 각각의 단말기들(10)은 앞서 설명한 방법처럼 각각의 수신 메모리에 자신이 받은 타 단말의 고유 ID를 수신 메모리에 저장하게 된다.

도 6의 (다)를 참조하면, 1번 단말기(10)는 자신의 고유 ID를 전송함과 동시에 수신 메모리에 저장된 타 단말기(10) 고유 ID도 전송하게 된다. 이는 각 단말기(10) 간의 통신을 통하여 단말기(10)의 통신 최대 거리를 증가시켜, 자신의 통신 최대 거리를 벗어났지만 타 단말기(10)의 통신 거리에 포함된 단말을 이탈 단말기(10)로 포함하지 않기 위함이다. 각 단말기(10)의 수신 메모리는 그룹 생성 모드 시 저장된 그룹 저장 메모리의 데이터와 비교하게 되며, 도 6의 (다)에서는 수신 메모리에 저장된 타 단말기(10)의 ID가 그룹 저장 메모리에 저장된 데이터와 일치함을 확인 할 수 있다.

도 6의 (라)를 참조하면, 도 6의 (다)에서 단말기(10)의 수신 메모리와 그룹 저장 메모리가 일치하였기 때문에 그룹 이탈자가 발생하지 않음을 확인하였다. 따라서, 그 이후에는 통신 완료 신호를 단말기(10) 상호간 통신하여 이탈자가 없음을 알린 후 메모리를 초기화 한다.

만약, 위 통신 과정 중 정해진 시간 안에 완료 신호가 오지 않을 경우에는, 이탈자 경고 알림을 통하여 이탈자가 발생 되었음을 사용자 전체에게 알리게 된다.

도 7에서 보는 바와 같이, 앞서 설명한 그룹 이탈자 감지 시스템의 동작 순서를 나타내었다. 단말기(10)를 ON 하게 되면 이탈 감지 모드(일반 모드)로 시작하게 되며, 동작과 동시에 수신 메모리에 저장된 타 단말기(10) ID 와 자신의 ID 를 송신하게 된다. 그리고 타 단말기(10) ID가 수신되게 되면, 타 단말기(10) ID를 수신 메모리에 저장한 뒤 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 단말기(10)의 ID와 비교하여, 수신 메모리와 그룹 저장 메모리가 같게 되면 완료 신호를 송신 후, 수신 메모리를 초기화 하게 된다. 본 단말기(10)는 사용자가 전원을 OFF 하기 전까지 실행하게 된다.

보다 상세하게는, 사용자가 단말기(10)의 이탈자 감지 모드를 시작한다. 단말기(10) 고유ID와 단말기(10)에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기(10)의 ID를 단말기(10)의 통신부(11)를 통해 단말기(10)의 통신최대범위 내에 있는 타 단말기(10)로 송신할 수 있다.

단말기(10) 통신최대범위 내에 있는 타 단말기(10)의 고유ID와 타 단말기(10)에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장되어 있는 타 단말기(10) 고유ID 중, 단말기(10)에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장되어 있지 않은 타 단말기(10) 고유ID를 수신할 수 있다.

앞 단계에서 수신된 타 단말기(10)의 고유ID와 다른 타 단말기(10) 고유ID를 단말기(10)에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장한다.

단말기(10)에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기(10) 고유ID와 단말기(10)에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기(10) 고유ID 를 비교한다.

단말기(10)에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기(10) 고유ID와 단말기(10)에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기(10) 고유ID가 일치하면 완료 신호를 송신 후, 단말기(10)에 내장된 고유ID수신 메모리를 초기화한다.

앞 단계에서 단말기(10)에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기(10) 고유ID와 단말기(10)에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기(10) 고유ID가 일치하지 않는다면 제어부를 통하여 발생부에서 이탈 경고 진동과 표시부(14)의 LED 색상 변화로 이탈자 알림을 출력할 수 있다.

위의 단계들을 사용자가 단말기(10) 사용을 종료할 때까지 반복한다.

도 8에서 보는 바와 같이, 그룹 생성 모드의 동작 순서를 나타내었다. 자신의 단말기(10)의 고유ID를 타 단말기(10)로 송신하고, 타 단말기(10)의 고유ID를 수신하게 된다. 이렇게 사용자가 설정해 놓은 시간 30초 내지 120초 동안 각 단말기(10) 간 통신을 한 후, 단말기(10)에 내장된 Timer가 사용자 설정 시간 30초 내지 120초를 초과하게 되면 수신된 타 단말기(10) 고유ID를 그룹 저장 메모리에 저장한 뒤 그룹 생성 모드를 종료시키고 일반 모드로 들어가게 된다.

보다 상세하게는, 사용자가 단말기(10)의 그룹 자동 생성 모드를 시작한다. 단말기(10)의 고유ID를 단말기(10)의 통신부(11)를 통해 그룹 내 타 단말기(10)로 송신할 수 있다. 타 단말기(10)의 고유ID를 상기 단말기(10)의 통신부(11)를 통해 수신할 수 있다. 타 단말기(10)의 고유ID를 단말기(10)에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장할 수 있다. 사용자에 의해 설정된 30초 내지 120초의 시간을 초과하면, 단말기(10)의 통신부(11)를 통해 수신된 타 단말기(10)의 고유ID를 그룹으로 형성한다. 단말기(10)에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장한다. 그룹 자동 생성 모드를 종료하고 이탈자 감지 모드로 돌아가는 단계로 되돌아 간다.

본 발명의 그룹 생성 모드는 새로운 단말기(10)를 추가 및 제외 시, 펌웨어 수정 없이 자동으로 그룹을 생성하여, 동작 시 그룹 단말기(10) 이외의 통신 기기들의 간섭을 막을 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 단말기
11 : 통신부
12 : 입력부
13 : 처리부
14 : 표시부

Claims (15)

1. 통신망 내에서 식별 가능한 고유 ID를 가진 단말기;
   상기 단말기 간 상호 통신을 위한 블루투스 메쉬 네트워크;
   상기 단말기에 내장되어, 타 단말기의 고유ID를 저장할 수 있는 그룹 저장 메모리;
   상기 단말기에 내장되어, 상기 단말기의 통신최대거리 안에 있는 타 단말기의 고유ID를 저장할 수 있는 고유ID수신 메모리;
   를 포함하며,
   소정의 시간동안 그룹 내 상기 단말기 간 상호 통신을 통하여, 각각의 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 그룹 내 모든 상기 단말기의 고유 ID를 저장하고, 상기 블루투스 메쉬 네트워크를 통한 상호 통신을 이용하여 이탈자를 감지하며,
   상기 단말기는,
   타 단말기와 고유ID를 송신하고 수신할 수 있는 통신부,
   상기 단말기의 모드를 선택할 수 있는 입력부,
   상기 통신부, 상기 입력부 및 표시부를 제어하는 처리부, 및
   진동, 소리, LED로 알람을 출력하는 표시부를 포함하고,
   상기 통신부는 상기 단말기 고유ID를 타 단말기로 전송 또는 상기 타 단말기 고유ID를 수신하며, 상기 수신된 타 단말기 고유ID를 상기 단말기 고유ID 전송함과 동시에 전송하여 통신 최대 거리를 증가시키는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 입력부는 단말기 종료 모드, 이탈 감지 모드 및 그룹 생성 모드를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 처리부는 상기 통신부가 송수신한 고유ID를 상기 그룹 저장 메모리 및 상기 고유ID수신 메모리로 전달하는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
   
6. 청구항1에 있어서,
   상기 처리부는 상기 입력부에서 선택된 모드를 표시부에 전달하는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
   
7. 청구항1에 있어서,
   상기 표시부는 상기 단말기 모드를 3가지 LED로 표현할 수 있는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
   
8. 청구항7에 있어서,
   상기 LED는,
   상기 단말기 전원이 꺼져 있는 상기 단말기 종료 모드,
   그룹 내 상기 단말기 간 통신하면서 이탈자를 감지하는 이탈 감지 모드,
   상기 이탈 감지 모드 실행 전에 그룹화할 단말기를 구성하여 저장하기 위한 그룹 생성 모드,
   를 선택할 경우, 상기 LED 색상 및 진동으로 선택한 모드를 구분할 수 있는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
   
9. 청구항7에 있어서,
   상기 표시부는 상기 단말기가 상기 단말기 간 통신최대거리에서 벗어난 상기 단말기가 발생할 경우, 이탈 경고 진동, 소리를 출력하고, LED 색상변화를 표시하는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
   
10. 청구항1에 있어서,
    상기 블루투스 메쉬 네트워크는 BLE, 지그비 및 지웨이브로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 저전력 네트워크인 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
    
11. 청구항1에 있어서,
    상기 통신최대거리는 30m 내지 70m 안에서 형성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
    
12. 청구항1에 있어서,
    상기 소정의 시간은 30초 내지 120초의 시간이 소요되는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
    
13. 청구항1에 있어서,
    상기 그룹은 유아, 노인 및 지적 장애인으로 이루어지는 보호 및 관리가 필요한 대상 중 어느 하나의 그룹인 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
    
14. 청구항1의 그룹을 자동으로 생성하는 방법에 있어서,
    ⅰ) 그룹 자동 생성 모드를 시작하는 단계;
    ⅱ) 상기 단말기 고유ID를 상기 단말기의 통신부를 통해 그룹 내 타 단말기로 송신하는 단계;
    ⅲ) 상기 타 단말기 고유ID를 상기 단말기의 통신부를 통해 수신하는 단계;
    ⅳ) 상기 타 단말기 고유ID를 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장하는 단계;
    ⅴ) 사용자에 의해 설정된 시간을 초과하면, 상기 단말기의 통신부를 통해 수신된 상기 타 단말기 고유ID를 그룹으로 형성하여, 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장하는 단계; 및
    ⅵ) 상기 그룹 자동 생성 모드를 종료하고 이탈자 감지 모드로 돌아가는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.
    
15. 청구항1의 그룹 내 이탈자를 감지하는 방법에 있어서,
    a) 이탈자 감지 모드를 시작하는 단계;
    b) 상기 단말기 고유ID와 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기의 ID를 상기 단말기의 통신부를 통해 상기 단말기의 통신최대범위 내에 있는 타 단말기로 송신하는 단계;
    c) 상기 단말기 통신최대범위 내에 있는 상기 타 단말기의 고유ID와 상기 타 단말기에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장되어 있는 타 단말기 고유ID 중, 상기 단말기에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장되어 있지 않은 타 단말기 고유ID를 수신하는 단계;
    d) 상기 c)단계에서 수신된 상기 타 단말기의 고유ID와 다른 타 단말기 고유ID를 상기 단말기에 내장된 고유ID 수신 메모리에 저장단계;
    e) 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기 고유ID와 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 상기 타 단말기 고유ID 를 비교하는 단계;
    f) 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기 고유ID와 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기 고유ID가 일치하면 완료 신호를 송신 후, 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리를 초기화하는 단계;
    g) 상기 f)단계에서 상기 단말기에 내장된 그룹 저장 메모리에 저장된 그룹 내의 타 단말기 고유ID와 상기 단말기에 내장된 고유ID수신 메모리에 저장된 타 단말기 고유ID가 일치하지 않는다면 제어부를 통하여 발생부에서 이탈 경고 진동과 표시부의 LED 색상 변화로 이탈자 알림을 출력하는 단계; 및
    h) a) 내지 f) 단계를 사용자가 단말기 사용을 종료할 때까지 반복하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 메쉬 네트워크 통신 방식을 이용한 그룹 이탈자 감지 시스템.

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