KR101983947B1 - 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템 - Google Patents

Abstract

고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템이 제공된다. 상기 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템은, 고속도로 옆에 설치된 졸음쉼터 또는 휴게소 내의 공중화장실 내에 배치되고, 상기 공중화장실 내로 출입하는 인원을 감지하는 인원계측 센서부, 상기 인원계측 센서부와 무선통신 네트워크망을 이용하여 무선통신하고, 상기 인원계측 센서부로부터 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 서버부, 및 상기 서버부의 데이터베이스에 저장된 데이터들을 조회하고 검색옵션을 통한 데이터열람을 수행할 수 있는 단말장치를 포함하고, 상기 인원계측 센서부는 거리측정 센서를 포함하고, 상기 거리측정 센서와 물체 사이의 거리변화 상태가 미리 정해진 제1 시간 이상 동안 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원증가로 판정하고, 상기 거리측정 센서와 물체 사이의 거리변화 상태가 상기 제1 시간 이상 동안 다시 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원감소로 판정한다.

Description

고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템{The integrated management system for highway drowsiness shelter or rest area}

본 발명은 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소에 설치된 공중화장실을 관리하고, 공중화장실과 연계된 분뇨저장소의 분뇨 또는 공중화장실 이용에 필요한 수도의 수위를 관리함에 있어서 관리자의 편의성을 향상시키기 위한 통합관리 시스템에 관한 것이다.

다수의 사용자가 이용하는 공중화장실은 관리자가 수시로 점검할 수 없으므로 전기누전이나 사용자에 의한 화재발생, 겨울철의 추운 날씨에 의한 동파위험, 방화 등 안전상의 문제에 항상 노출되어 있으며, 누전, 화재, 방화, 동파 등의 안전 상태와 수많은 화장실 이용자의 출입에 따른 화장실 내부 상태, 그리고 휴지, 변기, 세면대 등의 시설물 상태를 관리해야 할 필요성이 있다.

졸음쉼터란, 고속도로 상에서 대형사고로 이어지기 쉬운 졸음운전을 방지하고 운전자에게 휴식공간을 제공하기 위해 마련된 곳으로, 고속도로 휴게소 사이의 간격이 멀어 운전자 휴식공간이 부족한 곳에 주로 설치된다. 국토교통부에 따르면 졸음쉼터 설치 이후 졸음사고 발생건수가 약 28% 감소하고, 졸음사고 사망자는 약 55% 감소하는 등 사고예방에 효과적인 것으로 나타났다. 그러나, 졸음쉼터에는 안전상의 문제가 발생하거나 관리미흡으로 사용자가 불편을 겪게되는 문제점이 발생하였다.

한국소비자원에서 전국의 졸음쉼터 45곳의 안전실태를 조사한 결과, 일부 졸음쉼터의 진입로 및 진출로가 안전상의 문제점을 갖고 있었으며, 진입로 및 진출로 폭이 좁거나 안전사고예방을 위한 과속방지턱, 주차차량 보호시설, CCTV 등이 설치되지 않은 곳도 다수 존재 하였다. 또한, 졸음쉼터에 설치된 공중화장실의 관리가 제대로 되지 않아 사용자가 불편을 겪는 문제점도 발생하였고, 기타 시설물 등도 제대로 관리가 되지 않는 문제점이 있었다.

한국 공개특허 10-2010-0068706 (공고일자 2010년 6월 24일)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 고속도로 졸음쉼터 또는휴게소에 설치된 공중화장실에서 가동되지 않는 장비나 설치되어 있는 장비들이 노후화되어 제대로 관리되지 못하는 문제점을 해결하기 위해 IoT 기술을 이용하여 공중화장실의 통합관리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소에 설치된 공중화장실의 실제 이용자수 확인이 어려워 시설 관리의 어려움이 발생하는데 이를 해결하기 위한 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소에 설치된 공중화장실과 연계된 분뇨저장소의 분뇨가 가득 차거나 공중화장실에서 이용되는 수도의 수돗물 양이 부족한 경우 이용자가 불편을 겪을 수 있기 때문에, 이를 관리자가 적절하게 관리할 수 있는 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소에 설치된 공중화장실을 관리하는 담당자의 편의를 도모하고, 공중화장실의 실제 이용자수를 파악하여 합리적으로 위생관리를 할 수 있는 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 상기 과제들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템은, 고속도로 옆에 설치된 졸음쉼터 또는 휴게소 내의 공중화장실 내에 배치되고, 상기 공중화장실 내로 출입하는 인원을 감지하는 인원계측 센서부, 상기 인원계측 센서부와 무선통신 네트워크망을 이용하여 무선통신하고, 상기 인원계측 센서부로부터 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 서버부, 및 상기 서버부의 데이터베이스에 저장된 데이터들을 조회하고 검색옵션을 통한 데이터열람을 수행할 수 있는 단말장치를 포함하고, 상기 인원계측 센서부는 거리측정 센서를 포함하고, 상기 거리측정 센서와 물체 사이의 거리변화 상태가 미리 정해진 제1 시간 이상 동안 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원증가로 판정하고, 상기 거리측정 센서와 물체 사이의 거리변화 상태가 상기 제1 시간 이상 동안 다시 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원감소로 판정한다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 거리측정 센서는 지면에 수직인 방향으로 설치되어, 센싱신호를 지면 방향으로 방출할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 거리측정 센서는 복수 개 설치되되, 각각의 거리측정 센서는 서로 이격되어 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 거리측정 센서는 적외선 센서를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 인원계측 센서부는, 미리 정해진 제2 시간이 경과할 때 마다 상기 공중화장실 내의 온습도를 측정하는 온습도 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 인원계측 센서부는, 지속적으로 상기 공중화장실 내의 화재발생 여부를 측정하며 측정값이 미리 설정된 화재예상값 이상인 경우 화재발생 판정을 수행하는 화재감지 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 단말장치는 상기 서버부와 통신하는 스마트폰이고, 상기 스마트폰은 상기 인원계측 센서부에서 감지한 출입인원수가 미리 설정된 값을 초과하는 경우 애플리케이션을 통해 푸시알림을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 스마트폰은 미리 정해진 제3 시간 동안 상기 인원계측 센서부에서 감지한 출입인원수가 미리 설정된 인원수를 초과하는 경우 애플리케이션을 통해 인원급증 푸시알림을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 스마트폰은 화재상황으로 예측되는 경우 애플리케이션을 통해 화재발생 푸시알림을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 단말장치는 날짜별 및 시간대별 데이터들을 디스플레이할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 공중화장실과 연결되어, 상기 공중화장실로부터 배출되는 분뇨를 저장하는 분뇨저장소를 더 포함하고, 상기 분뇨저장소에 저장된 분뇨의 수위를 측정하는 제1 수위측정 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 공중화장실과 연결되어, 상기 공중화장실에서 필요한 수돗물을 저장하는 수돗물 저장소를 더 포함하고, 상기 수돗물 저장소에 저장된 수돗물의 수위를 측정하는 제2 수위측정 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예에서, 상기 제1 수위측정 센서 또는 상기 제2 수위측정 센서에서 감지한 수위가 미리 설정된 값에 도달하는 경우 애플리케이션을 통해 수위도달 푸시알림을 제공할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따르면, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소에 설치된 공중화장실의 이용자수를 실시간으로 확인할 수 있고, 이에 따른 안전관리를 합리적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소에 설치된 공중화장실의 위생관리를 합리적으로 수행할 수 있고, 공중화장실을 관리하는 담당자의 편의를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 공중화장실 내의 온습도 상태를 실시간으로 확인하여 공중화장실의 실내가 적절한 환경이 유지되도록 관리할 수 있으며, 공중화장실 내에서 화재가 발생한 경우 이를 신속하고 용이하게 확인하여 적절한 조치를 취할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소에 설치된 공중화장실과 연계된 분뇨저장소의 분뇨의 수위가 높아졌는지 여부를 알 수 있어 이를 적절하게 관리하고 위생관리를 할 수 있으며, 공중화장실에서 필요로 하는 수돗물 저장소의 수돗물의 수위가 낮아졌는지 여부를 적절하게 관리하여 이용자의 편의를 도모할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.

도 1은 고속도로 졸음쉼터 시설물 관리실태에 관한 설문조사 응답을 나타낸 표이다.
도 2는 본 발명에 따른 통합관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 인원계측 센서부에서 출입 인원수를 카운팅하는 알고리즘을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 인원계측 센서부가 설치된 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 인원계측 센서부가 복수 개 설치된 형태를 도시한 도면이다.
도 6은 수위측정 센서를 통해 분뇨저장소의 분뇨의 수위를 측정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 애플리케이션의 사용자 인터페이스의 예시를 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

고속도로 졸음쉼터 시설물 관리실태 및 문제점

도 1은 고속도로 졸음쉼터 시설물 관리실태에 관한 설문조사 응답을 나타낸 표이다.

도 1을 참조하면, 한국소비자원 보도자료에 따르면 설문응답 인원수 500명 중에서 공중화장실의 관리상태가 매우 미흡하다고 응답한 인원수가 75명으로 전체의 15%에 해당하고, 미흡하다고 응답한 인원수가 181명으로 전체의 36.2%에 해당한다. 즉, 설문응답 인원수의 절반 이상이 공중화장실의 관리상태가 미흡하거나 매우 미흡하다고 생각하고 있는 실정이다.

고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소의 공중화장실은 불특정 다수의 사용자가 이용하기 때문에 위생관리가 철저하게 이루어질 필요가 있으며, 안전관리도 철저하게 이루어질 필요가 있다.

본 발명에 따르면 상기 문제점들을 해결하기 위해, IoT 기술을 이용하여 공중화장실을 효율적으로 관리할 수 있는 통합관리 시스템을 제공하며, 공중화장실에 설치된 센서를 통해 수집되는 데이터들을 스마트폰 애플리케이션을 이용하여 조회 및 알림을 제공받아 관리자가 적절하고 효율적으로 공중화장실을 관리할 수 있도록 한다.

그리고, 본 발명에 따르면, 현재의 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소의 공중화장실의 관리실태를 개선하기 위해, 통합관리 시스템을 통해 공중화장실을 출입하는 인원수를 확인하고, 공중화장실 내의 온습도를 측정하고, 화재발생 여부를 감지하여 관리자가 실시간으로 공중화장실 사용상태에 관한 데이터를 수신할 수 있고, 필요한 때에 공중화장실을 방문하여 적절하고 효율적으로 공중화장실을 관리할 수 있다.

본 발명의 통합관리 시스템의 구성

도 2는 본 발명에 따른 통합관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템은, 인원계측 센서부(100), 서버부(200), 단말장치(300)를 포함한다. 그리고, 인원계측 센서부(100)는 거리측정 센서(110), 온습도 센서(120), 화재감지 센서(130)를 포함할 수 있다. 그리고, 수위를 측정하고, 측정된 수위에 관한 데이터를 서버부(200)를 통해 단말장치(300)로 전송할 수 있는 수위측정 센서(400)를 더 포함할 수 있다.

수위측정 센서(400)와 관련하여, 이하에서는 분뇨저장소(500)에 저장된 분뇨의 수위를 측정하는 것과 관련하여 설명하나, 수위측정 센서(400)와 관련한 동작원리는 다른 종류의 액체의 수위(예를 들어, 수돗물 저장소 내의 수돗물의 수위)를 측정하는데 이용될 수 있음은 자명하다.

인원계측 센서부(100)는 고속도로 옆에 설치된 졸음쉼터 또는 휴게소 내의 공중화장실 내에 배치되고, 상기 공중화장실 내로 출입하는 인원을 감지한다. 구체적으로, 인원계측 센서부(100)는 거리측정 센서(110)를 포함할 수 있다.

이때, 인원계측 센서부(100)가 동작하는 원리는, 거리측정 센서(110)와 물체(M) 사이의 거리변화 상태가 미리 정해진 제1 시간(t1) 이상 동안 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원증가로 판정하고, 거리측정 센서(110)와 물체(M) 사이의 거리변화 상태가 제1 시간(t1) 이상 동안 다시 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원감소로 판정할 수 있다. 이에 관해서는 후술하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 거리측정 센서(110)는 지면에 수직인 방향으로 설치되어, 센싱신호를 지면 방향으로 방출할 수 있다. 즉, 거리측정 센서(110)는 공중화장실의 출입문 측 천장에 부착되어, 지면 방향으로 센싱신호를 방출할 수 있다. 거리측정 센서(110)는 공중화장실의 출입문을 통해 지나가는 사용자를 감지하여 공중화장실을 이용하는 사용자수를 카운팅할 수 있다.

이러한 거리측정 센서(110)는 적외선 센서를 포함하도록 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고 거리측정 센서(110)는 센서로부터 물체사이의 거리를 측정할 수 있는 센서라면 당업자가 적절하게 채용하여 본 발명에 적용시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 거리측정 센서(110)는 복수 개 설치되되, 각각의 거리측정 센서(110)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 거리측정 센서(110)가 복수 개 설치되는 이유는, 공중화장실의 출입문의 폭이 넓어 사용자가 동시에 출입문을 통과할 수도 있으므로, 이러한 경우를 대비하여 복수 개의 거리측정 센서(110) 각각이 별개로 사용자수를 카운팅할 수 있도록 거리측정 센서(110)들이 서로 이격되어 출입문 측 천장에 설치될 수도 있다.

인원계측 센서부(100)는 온습도 센서(120)를 더 포함할 수 있으며, 온습도 센서(120)는 미리 정해진 제2 시간(t2)이 경과할 때 마다 공중화장실 내의 온습도를 측정하도록 동작할 수 있다. 실시간으로 공중화장실 내의 온습도 상태를 확인하여 공중화장실 내의 환경상태를 적절하고 효율적으로 관리할 수 있다.

인원계측 센서부(100)는 화재감지 센서(130)를 더 포함할 수 있으며, 화재감지 센서(130)는 지속적으로 공중화장실 내의 화재발생 여부를 측정하며 측정값이 미리 설정된 화재예상값 이상인 경우 화재발생 판정을 수행하도록 동작할 수 있다.

고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소의 공중화장실 내의 기존 시설물들이 노후화되고 화재발생 우려가 있는 만큼 공중화장실 내부 안전을 확보하기 위해 지속적으로 화재발생 여부를 감지할 필요가 있다. 본 발명에 따르면, 화재감지 센서(130)를 설치하여 공중화장실 내에서 화재발생 여부에 관한 데이터를 수집할 수 있다.

수위측정 센서(400)는 공중화장실과 연결되어 상기 공중화장실로부터 배출되는 분뇨를 저장하는 분뇨저장소(500)의 분뇨의 수위를 측정할 수 있다. 분뇨저장소(500) 내에 분뇨가 가득 차면, 불쾌한 냄새가 나고 비위생적이기 때문에 분뇨저장소(500) 내에 분뇨가 가득 차기 전에, 미리 관리자가 관리할 필요가 있다. 따라서, 수위측정 센서(400)는 공중화장실로부터 배출되는 분뇨가 저장되는 분뇨저장소(500)의 분뇨의 수위를 측정하여 이에 관한 데이터를 서버부(200)를 통해 단말장치(300)로 전송할 수 있다.

서버부(200)는 인원계측 센서부(100) 및 수위측정 센서(400)와 무선통신 네트워크망을 이용하여 무선통신하고, 인원계측 센서부(100) 및 수위측정 센서(400)로부터 각종 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장한다. 예를 들어, 서버부(200)는 와이파이망을 통해 인원계측 센서부(100) 및 수위측정 센서(400)와 무선통신할 수 있으며, 인원계측 센서부(100)는 공중화장실 내를 출입하는 사용자수에 관한 데이터, 공중화장실 내의 온습도에 관한 데이터, 공중화장실 내에서 화재발생 여부를 감지한 데이터를 상기 와이파이망을 통해 서버부(200)로 전송할 수 있고, 수위측정 센서(400)는 분뇨저장소(500) 내의 분뇨의 수위를 감지한 데이터를 상기 와이파이망을 통해 서버부(200)로 전송할 수 있다.

서버부(200)에서는 인원계측 센서부(100) 및 수위측정 센서(400)로부터 전송된 데이터들을 정제하여 데이터베이스에 저장하며, 추후 관리자가 공중화장실 관리/감독에 필요한 업무를 처리하기 위해 상기 데이터베이스에 저장된 데이터들을 조회 및 열람할 수 있다.

단말장치(300)는 서버부(200)의 데이터베이스에 저장된 데이터들을 조회하고 검색옵션을 통한 데이터열람을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말장치(300)는 데이터 조회 및 검색옵션을 통한 열람을 수행할 수 있는 컴퓨터의 웹사이트이거나, 데이터 조회 및 검색옵션을 통한 열람을 수행하고 푸시알림을 수신할 수 있는 스마트폰의 애플리케이션일 수 있다.

단말장치(300)가 스마트폰인 경우, 단말장치(300)는 인원계측 센서부(100)에서 감지한 출입인원수가 미리 설정된 값을 초과하는 경우 애플리케이션을 통해 관리자에게 푸시알림을 제공할 수 있다. 또한, 단말장치(300)는 미리 정해진 제3 시간(t3) 동안 인원계측 센서부(100)에서 감지한 출입인원수가 미리 설정된 인원수를 초과하는 경우 애플리케이션을 통해 관리자에게 인원급증 푸시알림을 제공할 수 있다. 또한, 단말장치(300)는 화재상황으로 예측되는 경우 애플리케이션을 통해 관리자에게 화재발생 푸시알림을 제공할 수 있다. 또한, 단말장치(300)는 분뇨저장소(500)에 저장된 분뇨의 수위가 미리 설정된 값에 도달하는 경우 애플리케이션을 통해 관리자에게 수위도달 푸시알림을 제공할 수 있다.

단말장치(300)는 날짜별 및 시간대별 데이터들을 디스플레이할 수 있으며, 주기별, 조건별 사용자수 데이터를 웹사이트 또는 애플리케이션의 검색옵션을 통해 제공하거나, 애플리케이션의 푸시알림을 통해 관리자에게 제공하고, 관리자는 현재 공중화장실 상태를 실시간으로 파악할 수 있다. 이에 따라, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소 이용객의 실수요 파악을 하는데 용이하고 효율적으로 안전관리를 수행할 수 있다. 그리고, 실제 이용객수를 파악할 수 있어 공중화장실의 위생관리를 효율적이고 합리적으로 수행할 수 있으며, 관리자의 공중화장실 관리업무의 편의성을 증대시킬 수 있다. 그리고, 공중화장실과 연결된 분뇨저장소(500)의 분뇨가 저장되어 있는 정도를 미리 감지하여 공중화장실의 위생관리를 철저하게 할 수 있다.

인원계측 센서부의 동작 알고리즘

도 3은 인원계측 센서부에서 출입 인원수를 카운팅하는 알고리즘을 순차적으로 나타낸 흐름도이다. 도 4는 인원계측 센서부가 설치된 형태를 도시한 도면이다. 도 5는 인원계측 센서부가 복수 개 설치된 형태를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 인원계측 센서부(100)는 거리측정 센서(110)를 포함하며, 거리측정 센서(110)와 물체(M) 사이의 거리변화 상태가 미리 정해진 제1 시간(t1) 이상 동안 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원증가로 판정하고, 거리측정 센서(110)와 물체(M) 사이의 거리변화 상태가 제1 시간(t1) 이상 동안 다시 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원감소로 판정할 수 있다.

도 4를 참조하면, 구체적으로, 거리측정 센서(110)는 특정한 거리(a)까지 거리측정을 할 수 있으며, 거리측정 센서(110) 하부에 물체가 존재하지 않는다면 거리측정 센서(110)를 통해 수집되는 데이터에 변동이 없다. 이때, 공중화장실의 출입문을 통해 이용객이 통과하는 경우, 거리측정 센서(110)와 이용객 사이의 거리변화에 따라 거리측정 센서(110)에서 수집되는 데이터에 변동이 발생하게 된다. 거리측정 센서(110)에서 측정된 거리값이 변하고, 거리변화 상태가 제1 시간(t1) 이상 동안 발생하는 경우에, 거리측정 센서(110)는 카운트 값을 1만큼 증가시키고 공중화장실 이용객의 인원이 증가된 것으로 판정한다. 여기에서 제1 시간(t1)은 약 0.2초일 수 있으며, 이러한 설정값은 사람이 공중화장실의 출입문을 통과하는데 소요되는 최소한의 시간이 0.2초 이상이라고 가정할 수 있기 때문이다. 제1 시간(t1)에 관한 설정값은 필요에 따라 적절하게 변형되어 본 발명에 적용될 수도 있다.

그리고, 거리측정 센서(110)에서 측정되는 거리값의 변동이 다시 발생하고, 거리변화 상태가 제1 시간(t1) 이상 동안 발생하는 경우에, 거리측정 센서(110)는 카운트 값을 1만큼 증가시키고 공중화장실 이용객의 인원이 감소된 것으로 판정한다. 이 경우에, 거리측정 센서(110)에서 측정되는 거리값의 변동이 새로운 이용객이 공중화장실의 출입문을 통과하여 발생하는 경우일 수도 있으나, 결국에는 공중화장실을 이용하는 이용객이 공중화장실의 출입문을 통해 외부로 나갈 것이기 때문에 짝수 번째에 발생하는 거리변화 상태는 공중화장실을 이용하는 이용객 중 누군가가 출입문을 통해 외부로 나간 것이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 및 두 번째의 거리변화 상태는 2명의 이용객이 차례로 공중화장실로 출입하여 현재 공중화장실 내에 2명의 이용객이 존재한다고 하더라도, 거리측정 센서(110)는 카운트 값을 2로 증가시키면서 1명의 이용객이 공중화장실을 이용했다고 판정하더라도, 카운트 값이 4가 되었을 때에는 2명의 이용객이 공중화장실을 이용했다고 판정한 것이 적절하게 판정한 것으로 되기 때문에 카운트 값이 증가할수록 공중화장실을 이용한 이용객 수는 정확하게 판정된다.

이와 같은 알고리즘에 따라 인원계측 센서부(100)가 동작하기 때문에 하나의 거리측정 센서(110)로도 적절하게 이용객수를 카운트할 수 있으며, 2개의 센서를 앞뒤로 순차적으로 배치하여 센서 인식이 발생하는 순서에 따라 공중화장실의 실내로 들어온 것인지 외부로 나간 것인지 판정하는 번거로움을 피할 수 있다.

도 5를 참조하면, 인원계측 센서부(100)가 복수 개 설치되어, 공중화장실의 출입문을 통과하는 이용객이 복수 인 경우에 공중화장실 이용객수 카운팅을 수행하는 방법을 도시하고 있다. 도 5에서 복수 개의 인원계측 센서부(100)는 각각 별개로 독립하여 인원수를 카운팅하며, 복수 개의 인원계측 센서부(100)에서 인원수를 카운팅하는 알고리즘은 상술한 바와 같다.

수위측정 센서의 동작 알고리즘

도 6은 수위측정 센서를 통해 분뇨저장소의 분뇨의 수위를 측정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 수위측정 센서(400)는 분뇨 상에 플로팅된 물체(m)와의 거리측정을 통해 현재 분뇨저장소(500) 내에 저장된 분뇨의 수위를 감지할 수 있다. 분뇨저장소(500) 내의 분뇨의 높이가 증가할수록 수위측정 센서(400)와 물체(m) 사이의 거리는 가까워지기 때문에, 수위측정 센서(400)와 물체(m) 사이의 거리를 이용하여 분뇨저장소(500) 내에 저장된 분뇨의 수위에 관한 데이터를 수집할 수 있다.

이러한 수위측정 원리는, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소에 설치된 수도를 위한 수돗물이 저장된 수돗물 저장소 내의 수돗물의 수위를 측정하는데도 이용할 수 있다.

애플리케이션의 사용자 인터페이스(UI) 예시

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 애플리케이션의 사용자 인터페이스의 예시를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 스마트폰의 애플리케이션에는 상행선 방향의 남자화장실 이용객수, 하행선 방향의 남자화장실 이용객수, 상행선 방향의 여자화장실 이용객수, 하행선 방향의 여자화장실 이용객수, 시간별 출입인원수, 날짜별 출입인원수, 공중화장실 내의 온습도 상태, 공중화장실 내 화재발생여부 등을 표시할 수 있도록 사용자 인터페이스가 구성될 수 있다.

설정값에 따라 관리자에게는 공중화장실 출입 이용객수 및 이용객수의 급증상태 등을 푸시알림으로 제공할 수 있으며, 공중화장실 내의 온습도 상태, 화재발생 감지여부 등을 푸시알림으로 제공할 수 있다. 또한, 분뇨의 수위 또는 수돗물의 수위가 미리 설정된 값에 도달했는지 여부를 푸시알림으로 제공할 수 있다.

서버측 동작 프로세스 상세 설명

본 발명과 관련하여, 서버측 동작 프로세스에 관해 설명하면, 기능별로 분류하여 (1) 데이터 수신, (2) 푸시알림 전송요청(주기별 카운트), (3) 푸시알림 전송요청(인원급증), (4) 푸시알림 전송요청(화재감지), (5) 데이터 송신으로 나눌 수 있다.

(1) 데이터 수신과 관련하여, 카운트 발생 시 서버부(200)에 응답요청이 전송되고, 하드웨어로부터 전송된 값을 수신한다. 그리고, 서버측 언어(예를 들어, PHP)에서 사용가능한 형태로 변수화하고, 데이터베이스 접속 요청 및 연결을 수행한다. 수신된 데이터(카운트, 온습도, 화재감지)를 데이터베이스에 저장하고, 저장성공시 데이터베이스 접속을 종료한다.

(2) 푸시알림 전송요청(주기별 카운트)과 관련하여, 카운트 발생 시 당일 누적 카운트 숫자를 데이터베이스에서 받아온다. 그리고, 서버부(200)에서 설정되어 있는 주기별 푸시알림 인원설정값과 비교하여 지정된 설정인원값 도달 시에 푸시알림 전송요청을 수행한다.

(3) 푸시알림 전송요청(인원급증)과 관련하여, 카운트 발생 시 최근 2시간 이내 카운트 숫자를 데이터베이스에서 받아온다. 그리고, 서버부(200)에 설정되어 있는 인원급증 푸시알림 인원설정값과 비교하여 지정된 설정인원값 도달 시에 푸시알림 전송요청을 수행한다.

(4) 푸시알림 전송요청(화재감지)과 관련하여, 하드웨어의 화재감지 센서(130)에서 화재를 감지하면 서버부(200)에 데이터를 전달한다. 그리고, 서버부(200)에 전송된 화재감지값이 실제 화재상황으로 간주되는지 한번 더 검사를 수행한다. 만약, 화재상황으로 예측된다면 이에 관해 푸시알림 전송요청을 수행한다.

(5) 데이터 송신과 관련하여, 단말장치(300)로부터 현재 서버부(200)의 데이터 열람요청이 전송된 경우, 데이터 열람에 필요한 파라미터값들을 모두 전송받아 PHP 변수화하고, 시간대별, 날짜별 열람 등의 요청에 맞게 SQL 쿼리문을 작성하고, MYSQL 데이터베이스에 쿼리 질의문을 요청한다. 성공적으로 데이터 수신이 되면, 그래프, 도표 등의 형태로 시각화 작업을 수행하고, 요청된 단말장치(300)로 해당 데이터를 전송하여 열람이 가능하도록 한다.

애플리케이션측 동작 프로세스 상세 설명

본 발명과 관련하여, 애플리케이션측 동작 프로세스에 관해 설명하면, 기능별로 분류하여 (1) 초기화, (2) 푸시알림 수신, (3) 정보조회, (4) 설정으로 나눌 수 있다.

(1) 초기화와 관련하여, 액티비티별 구동에 필요한 변수를 세팅하고, 액티비티별 필요한 그래픽 자원(XML 및 미디어 리소스)을 로드하고, 푸시알림이 애플리케이션 설치인원 모두에게 전송되도록 토픽을 선언하고, 해당 애플리케이션 실행 기기가 토픽을 구독할 수 있도록 토큰을 발급하고, 최초 메인화면에서 각 공중화장실별 당일 사용인원을 서버부(200)에 요청하고, 서버부(200)에서 요청수행이 성공되면 애플리케이션 화면에서 사용인원을 디스플레이하고, UI 핸들러를 활용하여 수시로 변화하는 서버값을 실시간으로 갱신한다(예시적을 1초 단위).

(2) 푸시알림 수신과 관련하여, 인원관련 푸시알림은 별도의 청색알림화면으로 애플리케이션 사용자에게 알림을 제공하고, 이슈가 발생한 위치와 이슈 내용을 관리자는 확인할 수 있다. 그리고, 화재감지 푸시알림은 별도의 적색알림화면으로 관리자에게 알림을 제공하고, 모든 푸시알림은 스마트폰 기기가 다른 작업중일 때 강제 전환하여 무조건 알림을 볼 수 있도록 한다. 스마트폰 기기가 슬립모드일 때는 기기를 깨우고 알림을 제공한다.

(3) 정보조회 관련하여, 인원 카운트값을 시간대별, 날짜별로 열람요청이 가능하고, 시간대별 조회는 접속시 당일 데이터를 기본으로 제공한다. 그리고, DatePicker를 통해 날짜를 선택하여 당해 날짜의 00시부터 24시까지의 데이터를 조회할 수 있고, 날짜별 열람은 기본적으로 일주일 간의 일별 데이터 합산으로 제공한다. 그리고, 시작날짜와 종료날짜를 선택하여 조회할 수 있고, 시작날짜와 종료날짜 설정이 조회불가능한 조건인 경우 재시도 안내메시지를 제공한다.

(4) 설정과 관련하여, 주기별 푸시알림 인원설정값과 인원급증 푸시알림 인원설정값을 수정할 수 있고, 수정 후 확인요청을 전송하면 서버부(200)에서 확인 후 데이터베이스 내 설정값을 변경한다. 설정변경 성공 시, 즉시 반영되어 변경된 조건으로 푸시알림을 수신할 수 있다.

인원계측 센서부의 동작 프로세스 상세 설명

본 발명과 관련하여, 인원계측 센서부(100)의 동작 프로세스에 관해 설명하면, 모듈별로 분류하여 (1) 초기화, (2) 제품기동, (3) 거리측정 센서, (4) 온습도 센서, (5) 화재감지 센서, (6) 와이파이 전송으로 나눌 수 있다.

(1) 초기화와 관련하여, 보드제어 라이브러리를 로딩하고, 센서제어 라이브러리를 로딩하고, 센서핀 프로그래밍 네임을 정의하고, 사용 통신망을 설정(예를 들어, WiFi ssid, pass)하고, 데이터 전송 서버주소를 설정하고, LED 사용 핀을 설정하고, 알고리즘 제어관련 변수를 설정하고, 카운트, 온습도, 화재감지 전송 통신을 세팅한다.

(2) 제품기동과 관련하여, 작동상태 확인을 위한 시리얼포트를 설정하고, 거리측정 센서 설정함수를 호출하고, 데이터 INPUT, OUTPUT 핀모드를 설정하고, 전원등과 인식등을 2초간 ON시키고(전원 식별용), 설정된 ssid 와이파이를 연결한다. 와이파이 연결 실패시 3번 재시도하고, 모두 실패시 제품을 재부팅한다. 와이파이 연결 시, 동작등을 2초간 ON시키고(와이파이 식별용), 10분마다 온습도 전송함수 타이머를 세팅한다. 제품 무응답(다운) 상황시 재부팅을 설정하고, 모든 기동필요 세팅에 이상이 없는 경우 측정모드(Sensing mode)로 전환된다.

(3) 거리측정 센서와 관련하여, 센서 무응답 시 Timeout을 호출하고, 센서 응답 시 측정 프로세스를 진행한다. 센서값이 0이 아닐경우 판별하고(오차방지), 감지필요 최대거리를 1300mm로 설정한다. 측정값이 최대거리 이내일 경우 인원감지를 판정하고, 판정 시 인식등을 ON시키고, 카운트 판정을 위한 time 변수를 증가시킨다. 인원감지 판정이 해제되면 인식등을 OFF시키고, time 변수값을 검사한다. 0.2초이상 감지되면 자체카운트를 1 증가시키고(인원들어옴 판정), 상기로직이 1회 추가되면 자체카운트를 2로 증가시키고(인원나감 판정, 카운트 증가 확정), 와이파이 데이터 전달 로직으로 이동한다.

(4) 온습도 센서와 관련하여, 10분마다 현재의 온습도 데이터를 측정한다. 측정값은 와이파이 데이터 전달 로직으로 이동한다.

(5) 화재감지 센서와 관련하여, 센서값을 지속적으로 측정하고, 측정값이 설정된 화재예상값 이상인 경우 화재감지로 판정하고, 와이파이 데이터 전달 로직으로 이동한다.

(6) 와이파이 전송과 관련하여, 와이파이 동작등을 ON시키고, 와이파이 통신이 준비된 상태인지 검사한다. 서버부(200)에 측정값들을 httpRequest로 전달하고, 전송 성공 시 측정상태(Sensing mode)로 전환한다. 실패한 경우 전송카운트값을 1만큼 증가시키고 추후 재시도 시 이전 실패내역값과 함께 전달하여 오차를 방지한다. 전송시도 5회까지 실패시 제품을 재부팅하고, 전송 완료 시 와이파이 동작등을 OFF시킨다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬(플로피) 디스크(floptical(Floppy) disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 인원계측 센서부
110: 거리측정 센서
120: 온습도 센서
130: 화재감지 센서
200: 서버부
300: 단말장치
400: 수위측정 센서
500: 분뇨저장소

Claims (13)

1. 고속도로 옆에 설치된 졸음쉼터 또는 휴게소 내의 공중화장실 내에 배치되고, 상기 공중화장실 내로 출입하는 인원을 감지하는 인원계측 센서부;
   미리 정해진 시간이 경과할 때 마다 상기 공중화장실 내의 온습도를 측정하는 온습도 센서부;
   상기 공중화장실 내의 화재발생 여부를 측정하며 측정값이 미리 설정된 화재예상값 이상인 경우 화재발생 판정을 수행하는 화재감지 센서부;
   상기 인원계측 센서부, 상기 온습도 센서부 및 상기 화재감지 센서부와 무선통신 네트워크망을 이용하여 무선통신하고, 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 서버부;
   상기 서버부의 데이터베이스에 저장된 데이터들을 조회하고 검색옵션을 통한 데이터열람을 수행할 수 있는 단말장치;
   상기 공중화장실과 연결되어, 상기 공중화장실로부터 배출되는 분뇨를 저장하는 분뇨저장소; 및
   상기 공중화장실과 연결되어, 상기 공중화장실에서 필요한 수돗물을 저장하는 수돗물 저장소;를 포함하고,
   상기 인원계측 센서부는 서로 이격되어 배치된 복수 개의 거리측정 센서를 포함하고, 상기 복수 개의 거리측정 센서는 각각 지면에 수직인 방향으로 설치되어 센싱신호를 지면 방향으로 방출하고, 상기 복수 개의 거리측정 센서 각각은 상기 거리측정 센서와 물체 사이의 거리변화 상태가 미리 정해진 제1 시간 이상 동안 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원증가로 판정하고, 상기 거리측정 센서와 물체 사이의 거리변화 상태가 상기 제1 시간 이상 동안 다시 발생하는 경우 카운트 값을 1만큼 증가시켜 인원감소로 판정하되, 상기 제1 시간은 0.2초이고,
   상기 분뇨저장소에 설치된 제1 수위측정 센서를 통해 상기 분뇨저장소에 저장된 분뇨의 수위를 측정하여 상기 분뇨의 수위에 관한 데이터를 상기 서버부로 전송하고,
   상기 수돗물 저장소에 설치된 제2 수위측정 센서를 통해 상기 수돗물 저장소에 저장된 수돗물의 수위를 측정하여 상기 수돗물의 수위에 관한 데이터를 상기 서버부로 전송하고,
   상기 단말장치는,
   상기 인원계측 센서부에서 감지한 출입인원수가 미리 설정된 값을 초과하는 경우 애플리케이션을 통해 푸시알림을 제공하고,
   미리 정해진 제2 시간 동안 상기 인원계측 센서부에서 감지한 출입인원수가 미리 설정된 인원수를 초과하는 경우 애플리케이션을 통해 인원급증 푸시알림을 제공하고,
   화재상황으로 예측되는 경우 애플리케이션을 통해 화재발생 푸시알림을 제공하고,
   상기 제1 수위측정 센서 또는 상기 제2 수위측정 센서에서 감지한 수위가 미리 설정된 값에 도달하는 경우 애플리케이션을 통해 수위도달 푸시알림을 제공하고,
   상기 단말장치는 날짜별 및 시간대별 데이터들을 디스플레이하고,
   상기 애플리케이션에는 상행선 방향의 남자화장실 이용객수, 하행선 방향의 남자화장실 이용객수, 상행선 방향의 여자화장실 이용객수, 하행선 방향의 여자화장실 이용객수, 시간별 출입인원수, 날짜별 출입인원수, 공중화장실 내의 온습도 상태, 공중화장실 내 화재발생여부를 표시할 수 있도록 사용자 인터페이스가 구성되는, 고속도로 졸음쉼터 또는 휴게소를 위한 통합관리 시스템.
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