KR102058257B1 - 풀 감시 시스템 및 관련 감시 방법 - Google Patents

Abstract

액체, 가령, 물이 담긴 풀(pool)을 감시하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은 적어도 하나의 제 1 요소를 포함하며, 상기 제 1 요소는 적어도 하나의 수중 로봇(submersible robot) (2A, 2B, 2C)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 수중 로봇에는, 상기 풀에서 로봇들을 추진시키기 위한 자체 추진 기능부와, 잠수 위치에서 적어도 하나의 제 2 요소(2A, 2B, 2C, 5)와 통신을 위한 통신 기능부가 제공되며, 상기 제 1 요소는 복수의 수중 로봇을 포함하고, 및/또는 상기 제 2 요소는 수중 로봇, 기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 한 가지 교란상태를 나타내는 양(quantity)의 측정치를 생성할 수 있고 상기 수중 로봇 상에 설치되는 센서(15, 150)이며, 상기 시스템은, 정보 수단에 의해 기준 상태에 대한 풀의 교란상태에 대한 정보의 적어도 하나의 동작을 트리거하기 위해, 프로세싱 수단(11)에서 상기 센서(15, 150)의 출력을 프로세싱하도록 구성된다.

Description

풀 감시 시스템 및 관련 감시 방법{POOL SURVEILLANCE SYSTEM AND ASSOCIATED SURVEILLANCE METHOD}

본 발명의 분야는 풀(pool), 가령, 수영장을 감시하기 위한 시스템에 관한 것이며, 기준 상태에 대한 풀의 교란상태(disturbance)를 나타내는 측정치를 발생시킬 수 있는 센서를 포함한다.

더 구체적으로, 본 발명의 분야는 풀의 수질을 모니터링하기 위한 장치와 관련된다. 또한 본 발명의 분야는 풀 내 사람의 침범의 발생을 감시하는 감시 시스템과 관련된다.

풀, 가령, 사설 또는 공공 수영장은 액체, 가령 물로 채워져 있다. 물의 상시적인 교체가 고려되지 않을 수 있다. 그러나 물의 조성이 안정하지 않으며 수질이 저하될 가능성이 높다. 지정 안전 조건에 부합하도록 특정한 가용 안락을 보장하는 것이 필요하다. 따라서 이러한 풀에 수질 감시 시스템을 구비하는 것은 일상적인 일이다. 이러한 시스템은 수질을 나타내는 물리-화학적 양을 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서는 물의 수온, pH, 전도도, 산화-환원 전위(수중 살균제, 가령, 염소, 브롬 또는 활성 산소의 농도를 나타냄)를 측정할 수 있다. 수질 감시에 의해, 물의 적절한 처치를 촉발시키는 것이 가능해진다. 현재, 적절한 유지 제품(upkeep product)을 적절한 수량으로 도입하여, 물 산소화 펌프(water oxygenation pump) 또는 그 밖의 다른 물 필터링 장치를 활성화시킨다.

WO2007/02530은 수질을 나타내는 양(quantity)을 측정할 수 있는 센서가 설치된 부유 감시 시스템(floating surveillance system)을 개시한다. 그러나 이러한 유형의 장치의 경우 오경보의 비율이 높다. 풀의 특정 지점에서의 수질의 측정치가 반드시 전체 풀의 수질을 나타내는 것은 아니다.

풀의 측부에 설치되고 물에 침지되어 풀에 빠진 신체에 의해 발생된 음파를 검출할 수 있는 프로브를 포함하는 침지식 감시 시스템(immersion surveillance system)이 알려져 있다. 그러나 오경보(침지 이벤트가 없을 때 침지의 검출 또는 침지 이벤트가 발생했을 때 침지의 검출의 부재)의 횟수가 높다. 예를 들어, 풍력을 고려하여, 물에 빠진 몸에 의해 유발되는 팽창의 감폭은 약간의 시간이 걸리며, 심지어 풍속이 36 km/h를 초과할 때 발생하지 않는다. 이 현상이 시스템의 감도를 저하시킨다.

본 발명의 목적은 신뢰할만한, 즉 낮은 오경보 비율을 보여주는 풀 감시 시스템을 제안하는 것이다.

이러한 목적을 위한 본 발명의 대상은 액체, 가령, 물이 담긴 풀(pool)을 감시하기 위한 시스템이며, 상기 시스템은 적어도 하나의 제 1 요소를 포함하며, 상기 제 1 요소는 적어도 하나의 수중 로봇(submersible robot)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 수중 로봇에는, 상기 풀에서 로봇들을 추진시키기 위한 자체 추진 기능부와, 잠수 위치에서 적어도 하나의 제 2 요소와 통신을 위한 통신 기능부가 제공되며, 상기 제 1 요소는 복수의 수중 로봇을 포함하고, 및/또는 상기 제 2 요소는 수중 로봇이며, 상기 수중 로봇 상에 설치되는 센서는 기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 한 가지 교란상태를 나타내는 양(quantity)의 측정치를 생성할 수 있고, 상기 시스템은, 정보 수단에 의해 기준 상태에 대한 풀의 교란상태에 대한 정보의 적어도 하나의 동작을 트리거하기 위해, 프로세싱 수단에서 상기 센서의 출력을 프로세싱하도록 구성된다.

이 시스템은 종래 기술의 시스템에 비교할 때 개선된 신뢰성을 보인다. 바람직하게는, 상기 감시 시스템은 시각적 또는 청각적 경보 및/또는 디스플레이 수단을 생성할 수 있는 경보 장치를 더 포함한다.

바람직하게는, 정보 수단은 적어도 하나의 수중 로봇의 외향을 수정하기 위한 수단을 포함한다.

바람직하게는, 제 2 요소는 상기 풀에 담긴 액체 상에 부유하도록 구성된 중앙 유닛이다.

바람직하게는, 상기 프로세싱 수단은 중앙 유닛 상에 설치된다.

바람직하게는, 적어도 하나의 교란상태는 풀로의 사람의 침범이며, 상기 적어도 하나의 센서는 풀로의 사람의 침범도 검출할 수 있다.

바람직하게는, 적어도 하나의 센서는 상기 적어도 하나의 센서에 의해 검출되는 침범의 영역을 측위(locate)하는 것이 가능하도록 서로 이격되어 위치하는 2개의 개별 센서를 포함하고, 상기 시스템은 상기 2개의 개별 센서로부터의 신호를 기초로 침범의 영역을 검출하기 위한 수단을 포함한다.

바람직하게는, 적어도 하나의 교란상태는 풀에 담긴 액체의 물리-화학적 파라미터의, 상기 파라미터 관련 기준 임계치보다 큰 변화에 의해 발생된다.

바람직하게는, 프로세싱 수단은 복수의 수중 로봇으로부터의 상기 액체의 물리-화학적 파라미터의 측정치를 기초로, 상기 물리-화학적 파라미터의 값의 추정치를 생성할 수 있는 추정 수단과, 상기 물리-화학적 파라미터의 값의 적어도 하나의 추정치를 상기 물리-화학적 파라미터와 관련된 기준 임계치에 비교함으로써, 상기 액체가 지정 품질 기준에 부합하는지 여부를 체크할 수 있는, 상기 액체의 품질을 평가하기 위한 평가 수단을 포함한다.

바람직하게는, 상기 프로세싱 수단은 적어도 하나의 추정치, 또는 상기 액체의 품질의 평가를 기초로, 상기 액체의 품질을 사람에게 알려주기 위한 정보 수단 구동 명령어을 발생시킬 수 있는 수단을 더 포함한다.

바람직하게는, 제 1 요소가, 자체 추진 기능부가 제공되며 기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 하나의 교란상태를 나타내는 양의 적어도 하나의 측정치를 생성할 수 있는 센서가 설치되는 복수의 수중 로봇을 포함하고, 및/또는 제 2 요소가 자체 추진 기능부가 제공되며 기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 하나의 교란상태를 나타내는 양의 적어도 하나의 측정치를 생성할 수 있는 센서가 설치되고 추정 수단이 복수의 수중 로봇으로부터의 상기 물리-화학적 파라미터의 복수의 측정치를 기초로 상기 액체의 품질을 나타내는 물리-화학적 파라미터의 값의 추정을 발생시킬 수 있는 복수의 수중 로봇을 포함한다.

바람직하게는, 상기 추정 수단은 하나의 수중 로봇으로부터의 상기 물리-화학적 파라미터의 복수의 측정치를 기초로 하여, 상기 액체의 품질을 나타내는 물리-화학적 파라미터의 값의 추정치를 생성할 수 있다.

적어도 하나의 제 1 요소를 기초로 물이 담긴 풀을 감시하기 위한 방법으로서, 상기 적어도 하나의 제 1 요소는 적어도 하나의 수중 로봇을 포함하고, 상기 적어도 하나의 수중 로봇에는 상기 풀에서 로봇들을 추진시키기 위한 자체 추진 기능부와, 잠수 위치에서 적어도 하나의 제 2 요소와 통신을 위한 통신 기능부가 제공되며, 상기 제 1 요소는 복수의 수중 로봇을 포함하고, 및/또는 상기 제 2 요소는 수중 로봇이며, 상기 수중 로봇 상에 설치되는 센서는 기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 한 가지 교란상태를 나타내는 양(quantity)의 측정치를 생성할 수 있고, 상기 방법은 기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 하나의 교란상태를 나타내는 양의 측정치를 생성하는 단계 - 상기 측정치는 상기 센서로부터 획득됨 - 와, 상기 제 1 요소가 잠수 위치에서 적어도 하나의 제 2 요소와 통신하는 단계, 정보 수단을 이용해 기준 상태에 대한 풀의 교란 상태에 관해 알리는 적어도 하나의 동작을 트리거하도록 상기 센서의 출력을 처리하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 제 2 요소가 상기 풀에서 로봇을 추진시키기 위한 자체 추진 기능부가 구비된 수중 로봇이며, 상기 수중 로봇에 기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 하나의 교란상태를 나타내는 양의 적어도 하나의 측정치를 생성할 수 있는 적어도 하나의 센서가 설치되고, 상기 시스템은 프로세싱 수단에서 상기 제 2 요소에 설치되는 상기 적어도 하나의 센서의 출력을 처리하도록 구성된다.

바람직하게는, 또한 상기 적어도 하나의 센서는 풀 내 사람의 침범을 검출할 수 있고, 이 경우, 제 1 요소는 복수의 수중 로봇을 포함하고 및/또는 제 2 요소는 수중 로봇을 포함한다.

바람직하게는, 상기 방법은:

- 물 내 신체의 침범을 검출하는 단계 - 상기 적어도 하나의 센서는 상기 물 상에서, 물 내 사람의 침범을 검출할 때, 제 1 경보 신호 A1과 침범이 실제로 발생했을 확률을 나타내는 제 1 확률 신호(PA1, PB1, PC1)를 생성함 - 와,

- 제 1 경보 신호 A1이 제 2 수중 로봇에 의해 생성될 때, 적어도 하나의 제 2 수중 로봇으로부터의 확률 신호를 적어도 기초로, 사람의 침범이 적어도 하나의 제 2 수중 로봇에 의해 확인되는지 여부에 대한 체크가 수행되는 확인 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 침범이 확인될 때, 풀의 물에 사람이 빠졌음을 사람에게 알리기 위해 정보 수단을 구동한다.

바람직하게는, 상기 확인하는 단계는

- 제 1 경보 신호 A1을 생성한 수중 로봇의 개수 N을 지정 임계 개수에 비교하는 제 1 비교 단계,

- 제 1 경보 신호 A1을 생성한 수중 로봇의 수 N이 지정 임계 개수와 적어도 동일한 때, 각자의 경보 신호 A1과 연관되는 제 1 확률 신호 PA1, PB1, PC1를, 제 1 지정 확률 임계치 S1과 비교하는 제 2 비교 단계

를 포함한다.

바람직하게는, 확인 단계는, 적어도 하나의 확률 신호가 제 1 지정 임계치 미만일 때, 또는 제 1 경보 신호 A1을 생성한 수중 로봇의 개수가 지정 임계 개수보다 낮을 때,

- 가장 높은 값을 갖는 제 1 확률 신호가 획득된 수중 로봇에 대응하는 메인 수중 로봇을 식별하는 단계,

- 상기 메인 수중 로봇을 제외한 수중 로봇에 대응하는 적어도 하나의 나머지 수중 로봇의 구동 수단을 발동시켜 상기 메인 수중 로봇으로 다가가도록 하는 단계,

- 상기 적어도 하나의 나머지 수중 로봇 상에 설치된 상기 센서가 침범이 실제로 발생했을 확률을 나타내는 확률 신호를 생성하는 제 2 검출 단계,

- 적어도 하나의 제 2 확률 신호가 제 2 확률 임계치에 비교되는 제 3 비교 단계

를 포함한다.

바람직하게는, 적어도 하나의 제 2 확률 신호가 제 2 지정 임계치보다 클 때 침범 이벤트가 확인된다.

바람직하게는, 임계 개수는 3이다.

본 발명의 그 밖의 다른 특징 및 이점이 비제한적 예시로서 주어진 다음의 상세한 설명을 첨부된 도면을 참조하여 읽으면 자명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따르는 방법의 메인 단계를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따르는 방법의 선호되는 실시예의 세부적인 단계들을 나타낸다.
도 5는 수중 로봇에 설치되는 센서의 예시적 배열을 나타낸다.

도면들 간, 동일한 요소들은 동일한 참조번호에 의해 식별된다.

도 1 및 2는 본 발명에 따라 풀(pool)을 감시하기 위한 시스템의 2가지 서로 다른 실시예를 개략적으로 나타낸다. 이들 실시예에서, 풀에 담긴 액체는 물이다. 본 명세서에서 기재되는 모든 사항은 그 밖의 다른 임의의 투명 액체에 대해서도 유효하다.

도 1에 나타난 제 1 실시예에 따르는 시스템은 풀에 저장된 수질을 감시하기 위한 시스템이다.

도 2에 나타난 제 2 실시예에 따르는 시스템은 풀에 저장된 물로의 사람의 침범의 발생을 감시하기 위한 시스템이다. 두 실시예의 공통 요소들이 먼저 기재될 것이다.

나타난 두 실시예에 따르는 감시 시스템은 자체 추진 기능부(standalone propulsion capability)(3)가 제공된 3개의 수중 로봇(submersible robot)(2A, 2B, 2C)으로 구성된 제 1 요소를 포함한다. 상기 수중 로봇은 수중에서 자유롭게 움직일 수 있다.

자체 추진 수단(3)은 수중 로봇(2A, 2B, 2C)에게 수중에서 3개의 방향 모두로의 움직임을 전달하도록 구성된다.

바람직하게는, 수중 로봇은 잠수 로봇(submarine robot)이다. 이들은 깊게 잠수하고 탐색하도록 구성된다.

예를 들어, 추진 수단(3)은 수중 로봇에게 어류의 움직임과 유사한 움직임을 전달하도록 구성된다.

본 발명에 따르는 시스템은 또한 추진 수단(3)을 발동시키기 위한 수단(4)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 발동 수단(actuation means)(4)은 원격이며 중앙 처리 유닛(5)으로 구성된 제 2 요소 상에 설치된다. 상기 중앙 처리 유닛(5)은 풀의 수면 상에 부유하도록 구성된다.

하나의 변형예로서, 발동 수단(4)이 수정 로봇(2A, 2B, 2C) 상에 설치된다. 그 후 상기 수중 로봇이 액체 매질 내에서 독립적으로 움직일 수 있다. 또한 발동 수단(4)은 수중 로봇들 중 하나 상에 설치될 수 있으며, 그 후 상기 하나의 수중 로봇은 마스터 로봇이 된다.

부유하는 중앙 유닛(floating central unit)(5)이 이하에서 기재될 다양한 장비를 가진다. 이러한 배열에 의해, 풀의 구조물 상에서 부유 중앙 유닛 상에 장비를 설치하는 데 걸리는 시간이 절약될 수 있다.

3개의 수중 로봇(2A, 2B, 2C)으로 구성된 제 1 요소에는, 침지 위치, 바람직하게는 잠수 위치에서 부유 중앙 유닛(5) 및/또는 다른 수중 로봇(2A, 2B, 2C)과 통신하기 위한 통신 기능부가 구비된다.

이들 통신 기능부에 의해 부유 중앙 유닛(5) 및 수중 로봇(2A, 2B, 2C)이 무선 링크 수단(6)을 통해 통신할 수 있다. 이로써 중앙 유닛(5)은 추진 수단(3)을 원격으로 제어할 수 있다.

무선 링크 수단은, 예를 들어, 지진, 음향, 광학(적외선 또는 가시광선), 또는 액체 매질, 특히, 물에서 데이터를 전송하기 위한 그 밖의 다른 임의의 유형의 적합한 송신기 및 수신기이다. 초저주파수 음향파 또는 적외선 또는 가시광 전자기파에 의한 데이터의 전송이 본 발명에 특히 적합하다. 3 내지 30 Hz의 주파수를 갖는 초저주파수 파, 이른바 VLF가 액체 매질 내에서 사실상 감쇠 없이 전송될 수 있다. 반대로, 라디오주파수 범위, RF는 액체 매질에 의해 거의 전부 흡수되기 때문에, 이들 파의 전파는 극히 제한된다.

수중 로봇(2A, 2B, 2C)은 상기 로봇(2) 상의 장비로 전기 전력을 공급할 수 있는 에너지 축적 수단(energy accumulation means)(8)을 포함한다.

예를 들어, 유도(induction)에 의해 재충전되도록 하기 위해 에너지 축적 수단(8)과 협업하도록 의도된 전기 에너지 전력 공급 수단(9)이 중앙 유닛(5) 상에 설치된다.

바람직하게는, 전력 공급 수단(9)이 축적 수단(8)과 협업하여, 축적 수단에 저장된 전기 에너지가 지정 에너지 임계치 미만일 때 재충전됨을 보장하도록 수중 로봇(2A, 2B, 2C)을 중앙 처리 유닛(5) 쪽으로 지향시키는 방식으로 발동 수단(4)이 구성된다. 상기 제 1 요소는, 도 1 및 2의 실시예에서, 자체 추진 기능부가 제공된 3개의 수중 로봇(2A, 2B, 2C) 및 이에 설치된 센서(15, 150)를 포함한다. 상기 센서(15, 150)는 기준 상태에 대한 풀의 교란상태(disturbance)를 나타내는 양(quantity)의 측징치를 생성할 수 있다.

바람직하게는, 로봇은 도시되지 않은 3-차원 측위 기능부를 포함한다. 이들 측위 기능부는 로봇을 3차원으로 측위하기 위한 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이들은 관성 중앙 유닛(inertial central unit)일 수 있다.

하나의 변형예에서, 수중 로봇의 측위 기능부는 적어도 하나의 수중 로봇 및/또는 중앙 처리 유닛(5)과 통신하기 위한 통신 기능부를 포함한다. (이하에서 기재될) 프로세싱 수단(110)이 통신 기능부으로부터의 통신 신호를 기초로, 가령, 삼각측량(triangulation)을 이용해, 로봇의 위치를 파악하도록 구성된다.

시스템은, 프로세싱 수단(11)에서, 센서(15, 150)와 측위 기능부의 출력을 처리하고 적어도 하나의 동작을 트리거하도록 구성된다.

예를 들어, 동작은 기준 상태에 대한 풀의 교란상태를 사람에게 알려주는 동작일 수 있다.

프로세싱 수단(11)은 기준 상태에 대한 적어도 풀의 교란상태를 나타내는 양의 측정치를 이용함으로써 정보 수단(12, 13, 14)과 측위 기능부를 구동하기 위한 명령어를 생성할 수 있다.

프로세싱 수단(11)은 원격이다. 이들은 중앙 유닛(5) 상에 설치한다. 하나의 변형예로서, 프로세싱 수단은 수중 로봇 상에 설치된다.

두 실시예 모두에서, 정보 수단은 풀 외부에 배열되는 디스플레이 수단(12)을 포함한다. 하나의 변형예로서, 상기 디스플레이 수단은 중앙 유닛(5) 상에 설치된다.

정보 수단은 경보 장치(alarm device)(13)를 더 포함할 수 있다. 이 장치는, 예를 들어, 시각적 또는 청각적 경보를 발생시킬 수 있다. 경보 장치는 원격일 수 있다. 이는 레저 풀 외부에 설치될 수 있다.

시스템은 또한, 프로세싱 수단(11)과 각각의 정보 수단(12, 13, 14) 간에 데이터를 교환하는 것을 가능하게 하는 통신 수단(7)을 포함한다. 이들 통신 수단은, 예를 들어, 무선 링크이다.

이하에서 도 1에 나타난 수질을 감시하기 위한 시스템에 대한 더 상세한 설명이 제공된다.

이 실시예에서, "풀(pool)의 교란상태(disturbance)"는 물의 물리-화학적 파라미터의 기준 임계치를 초과하는 변화에 의해 만들어지는 교란상태를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서 "풀에 담긴 물의 교란상태"라는 표현도 적용된다.

센서(15)는 물의 물리-화학적 파라미터의 측정치를 생성할 수 있다.

이들 물리-화학적 파라미터는 수중 로봇이 잠수되는 물의 질을 나타내는 양이다.

예를 들어, 센서(15)는 수중 로봇이 잠수하는 액체 매질의 산화-환원 전위의 측정치(OA, OB, OC)를 생성할 수 있다. 산화-환원 전위는 물의 소독제(염소, 브롬, 활성 산소)의 농도를 나타낸다.

하나의 변형예로서, 센서는 온도계, 또는 센서가 잠수되는 수성 매질의 pH 또는 전도도를 측정할 수 있는 그 밖의 다른 센서이다.

하나의 변형예로서, 수중 로봇은 수질의 서로 다른 물리-화학적 양을 측정할 수 있는 설치된 복수의 센서(15)를 가진다.

하나의 변형예로서, 상기 시스템은 1개, 또는 2개, 또는 4개 이상의 수중 로봇을 포함한다.

정보 수단은, 예를 들어, 프로세싱 수단(11)으로부터의 명령어를 기초로 수중 로봇의 시각적 외향을 변형시킬 수 있는 설치된 정보 수단(14)을 포함한다.

설치된 정보 수단(14)은 발광 다이오드를 포함한다.

수중 로봇의 외부로부터 가시적인 빛을 발생시키기 위한 방식으로 발광 다이오드가 배열된다. 예를 들어, 발광 다이오드가 수중 로봇의 표면 상에 설치된다. 또한 이들은 수중 크래프트를 제한하는 박스 내부에 설치될 수 있으며, 가시적 전자기 복사가 상기 박스를 투과할 수 있다.

이들 수단(14)은 도 2에 도시되지 않았지만 제 2 실시예에 따르는 시스템의 수중 로봇 상에 설치될 수 있다.

프로세싱 수단(11)은 물의 물리-화학적 파라미터의 적어도 하나의 측정치를 기초로, 물리-화학적 파라미터의 값의 추정을 생성할 수 있는 추정 수단(16)을 포함한다.

또한 프로세싱 수단(11)은 물리-화학 파라미터의 값의 적어도 하나의 추정치를 관련 파라미터와 관련된 기준 임계치와 비교함으로써, 물이 지정 품질 기준 CR에 부합하는지 여부를 체크할 수 있는 수질 평가 수단(17)을 포함한다. 몇 개의 센서가 하나의 로봇 상에 설치되는 경우, 수단(17)은 몇 개의 양의 추정치를 수신한다. 수질 기준은 복합적 수질 기준일 수 있다. 그 후 수단(17)은 몇 개의 특정된 물리-화학적 파라미터의 평가를 각자의 지정 임계치에 비교한다. 이는 몇 개의 양의 측정치를 기초로 수질을 평가하는 것이 된다. 이로 인해서 장치의 신뢰성이 개선될 수 있다.

도 1에 나타난 실시예에서, 시스템에 의해 발생된 동작은 사람에게 알리는 동작이다.

또한 프로세싱 수단(11)은 수질을 나타내는 적어도 하나의 물리-화학적 파라미터의 값의 적어도 하나의 추정을 기초로 하여 또는 평가 수단(17)에 의해 생성된 수질의 평가를 기초로 정보 수단(12, 13, 14)을 구동시키기 위한 명령어 C를 생성하기 위한 수단(18)을 포함한다.

본 발명에 따르는 장치의 동작의 하나의 모드에 따르면, 수중 로봇에 설치된 센서(15)는 산화-환원 전위의 측정치(OA, OB, OC)를 생성한다. 이하의 내용은 또 다른 유형의 물리-화학적 파라미터가 측정될 때에도 유효하다.

이들 측정은 정기적으로 수행된다. 이들 측정은 제 1 통신 수단을 이용해 프로세싱 수단(11)으로 규칙적으로 전송된다.

산화-환원 전위의 값의 추정

이 단일 센서에 의해 생성된 이러한 전위의 몇 개의 측정치를 기초로 하여 계산된다. 예를 들어, 이는 여러 다른 상황에서 센서(15)에 의해 생성되는 복수의 측정치의 평균 OA이다.

그 후 평가 수단(17)은 산화-환원 전위의 추정치

를 수신한다. 상기 평가 수단은 이 추정치

를 지정된 산화-환원 임계치 SO에 비교한다. 전위가 이 임계치를 초과하거나, 미만임은 각각, 소독제의 농도가 불충하거나, 충분한 것을 의미한다. 그 후 명령어를 생성하기 위한 수단(18)은 적색 또는 녹색을 발광하는 다이오드를 켜기 위한 명령어를 생성한다. 수중 크래프트가 적색 광을 발산하는 것을 본 수영장 소유주는 수영장에 소독제를 넣어야 함을 안다.

또한 수단(18)은 경보를 발생시키기 위한 명령어 또는 디스플레이 명령어를 생성할 수 있다.

여러 다른 경우에서 발생된 몇 개의 측정치를 기초로 산화-환원 전위를 추정함으로써, 산화-환원 전위의 추정치가 정확함이 보장된다. 이로써 감시 시스템이 신뢰할만해진다. 다시 말하면, 이 시스템으로부터의 오경보의 횟수가 낮다. 조작자 또는 소유자는 풀의 물에 소독제를 공급할 때를 알기 위해 수중 로봇의 컬러를 신뢰할 수 있다.

바람직하게는 상기 수중 로봇은 영구적으로 움직이도록 구성된다. 그 후 수영장의 여러 다른 지점에서 취해진 측정치를 기초로 산화-환원 전위의 계산이 이뤄지고, 이는 전위의 추정의 정확도 및 본 발명에 따르는 시스템의 신뢰도를 개선한다.

하나의 변형예에서, 서로 다른 수중 로봇(시스템은 적어도 2개의 수중 로봇을 포함)에 설치되는 서로 다른 센서에 의해 생성되는 이 전위의 측정치를 기초로 산화-환원 전위의 값의 추정치

가 계산된다. 예를 들어, 서로 다른 센서로부터 획득된 측정치들의 평균을 생성함으로써 상기 추정치는 계산된다.

여러 다른 수중 로봇이 여러 다른 위치를 차지해야 하기 때문에, 산화-환원 전위를 추정하기 위해 사용되는 측정치는 풀의 여러 다른 지점에서 생성된다(정확도는 사용되는 로봇의 수와 직접 관련이 있다).

수중 로봇이 잠수되도록 구성될 때 장치의 신뢰도가 추가로 향상된다. 그렇다면 깊은 곳에서 측정치들이 생성됨이 보장된다. 깊은 곳에서 생성된 측정치는 표면에서 생성된 측정치보다 수질을 더 잘 나타냄이 자명하다.

도 2는 본 발명의 두 번째 실시예에 따르는 시스템을 나타낸다. 이 시스템은 풀의 물로의 인체의 침범을 검출할 수 있는 침범 검출 시스템이다.

기준 상태에 대한, 풀의 교란상태, 더 구체적으로는 풀에 담긴 액체의 교란상태를 나타내는 양의 측정치를 생성할 수 있는 센서(150)가 수중 로봇(2A, 2B, 2C) 각각 상에 설치된다. 이 실시예에서, 교란상태는 풀로의 사람의 침범이다.

예를 들어, 센서(150)는 풀로의 몸체, 가령, 사람의 신체의 침범을 검출할 수 있다.

이 실시예에서, 센서(150)는 풀에 담긴 액체, 기재된 예시의 경우, 물로의 사람의 침범을 검출할 수 있다.

예를 들어, 이들은 풀에 담긴 액체에 사람의 침범이 있으면 변화하는 양의 측정치를 생성할 수 있다. 예를 들어, 침범은 양이 급격한 변화를 겪는 경우, 즉, 지정 시간 동안 양의 변화가 지정된 임계치 초과인 경우 검출된다. 예를 들어, 센서(150)는 밝기를 측정할 수 있고, 이 밝기의 갑작스러운 변화를 검출할 수 있다. 이들은 또한, 밝기가 지정 임계치 미만으로 낮아질 때 침범을 검출할 수 있다.

또한 센서(150)는 소리 유형일 수 있는데, 즉, 침지에 의해 생성되는 충격파 및 기포의 소리 자취(sound trace)를 검출할 수 있다.

상기 센서(150)는 침범이 발생했을 확률을 나타내는 확률 신호를 생성할 수 있다. 또한 침범, 즉, 침지 이벤트를 검출할 때 상기 센서는 경고 신호를 생성할 수 있다.

예를 들어, 밝기의 변화 속도가 지정 검출 임계치를 초과할 때 경고 신호가 생성되고, 상기 경고 신호와 연관된 확률 신호는 확률의 변화 속도에 비례한다.

경고 및 확률 신호가 제 2 요소로 전송되며, 도 2에서 상기 제 2 요소는 부유 중앙 유닛(5)이고 설치된 프로세싱 수단(11)을 가진다.

이하에서, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 장치를 구현하는 방법이 기재될 것이다.

상기 방법의 주요 단계들은 도 3에 나타난다.

이 방법을 구현하기 위해서, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 시스템은 설치된 적어도 하나의 센서(150)를 갖는 몇 개의 수중 로봇을 포함할 필요가 있다.

상기 방법은 레저 풀의 물로의 사람의 침범을 검출하는 단계(200)를 포함하며, 센서(150)가 물로 사람이 낙하함을 검출할 때 제 1 경고 신호(A1) 및 풀의 물로의 사람의 침범이 실제로 발생했을 확률을 나타내는 제 1 확률 신호(PA1, PB1, PC1)를 생성한다. 이 단계는 또한 제 1 신호를 프로세싱 수단(11)으로 전송하는 단계를 포함한다. 여기서 데이터는 중앙 처리 유닛(5)인 제 2 요소로 전송된다.

제 1 수중 로봇에 의해 적어도 하나의 제 1 경고 신호(A1)가 프로세싱 수단(11)으로 전송될 때, 상기 방법은, 제 1 수중 로봇과 상이한 하나 이상의 제 2 수중 로봇으로부터의 제 1 확률 신호를 적어도 기초로 하여, 적어도 하나의 제 2 수중 로봇에 의해 사람의 낙하가 확인되는지 여부를 체크하는 단계를 포함하는 확인 단계(210)를 포함한다.

이 확인 단계에 의해, 단일 검출기를 포함할 장치에 비해 본 발명에 따르는 장치의 신뢰도를 향상시키는 것이 가능하다. 장치에 의해 침지 이벤트가 확인될 때, 침지가 실제로 발생했을 확률이 높다. 확인 단계에 의해 오 검출을 구별하는 것이 가능하다.

침범이 확인되는 경우, 상기 방법은 프로세싱 수단(11)을 이용해 정보 수단을 구동하여 풀의 물로의 사람이 빠졌음을 사람에게 알리는 단계(220)를 포함한다. 예를 들어, 이는 청각적 및/또는 시각적 경보를 발생시키기 위한 방식으로 경보 장치를 구동하는 단계 또는 정보를 디스플레이하기 위해 디스플레이 장치를 구동하는 단계를 수반한다.

바람직한 실시예에 따르면, 제 2 실시예에 따르는 장치가 적어도 3개의 수중 로봇을 포함한다.

도 4는 이러한 경우에서의 방법의 단계를 개략적으로 나타낸다.

확인 단계(210)가 제 1 경고 신호를 프로세싱 수단(11)으로 전송한 수중 로봇의 개수 N을 계산하는 단계(211) 및 수중 크래프트의 개수 N을 지정 임계 숫자에 비교하는 제 1 비교 단계(212)를 포함한다. 이 임계 숫자는 도 4에 나타난 예시에서 3이다.

바람직하게는, 이 단계는 지정 시간 윈도 내에 제 1 경고 신호 A1을 프로세싱 수단(11)으로 전송한 수중 로봇의 개수를 카운팅하는 단계를 포함한다.

적어도 3개의 수중 로봇이 침범을 검출한 경우, 확인 단계는 제 1 경고 신호 A1을 포함하는 제 1 확률 신호(PA1, PB1, PC1)를 제 1 지정 확률 임계치 S1에 비교하는 제 2 비교 단계(213)를 포함한다.

각각의 제 1 경고 신호 A1과 연관된 제 1 확률 신호(PA1, PB1, PC1) 모두가 제 1 지정 임계치 S1을 초과하는 경우, 침범 이벤트의 발생이 확인된다.

그 밖의 다른 경우, 또한 확인 단계(210)가 가장 높은 값을 갖는 제 1 확률 신호가 획득된 수중 로봇(2A)에 대응하는 메인 수중 로봇의 식별 단계(214)를 포함한다.

덧붙여, 확인 단계(210)는 메인 수중 로봇(2A)이 아닌 수중 로봇에 대응하는 나머지 수중 로봇(2B, 2C)의 구동 수단을 발동하여 나머지 수중 로봇(2B, 2C)을 메인 수중 로봇(2A)에 접근시키는 단계(215)를 포함한다. 이 단계는 측위 기능부으로부터 획득된 서로 다른 수중 로봇의 위치의 측정을 기초로 발동 수단에 의해 수행된다.

확인 단계는 나머지 수중 로봇(2B, 2C)의 검출 수단(150)이 제 2 확률 신호(PB2, PC2)를 생성하고 무선 통신 수단(6)을 통해 이들을 프로세싱 수단(11)으로 전송하는 제 2 검출 단계(216)를 포함한다.

이 단계 후, 상기 나머지 수중 로봇으로부터 획득된 제 2 확률 신호(PB2, PC2)를 제 2 지정 확률 임계치 S2에 비교하는 제 3 비교 단계(217)가 뒤 따른다. 적어도 하나의 그 밖의 다른 수중 로봇(2B, 2C)으로부터의 적어도 하나의 제 2 확률 신호(PB2, PC2)가 제 2 지정 임계치 S2를 초과하는 경우 침지 이벤트가 확인되는 것이 바람직하다.

하나의 변형예로서, 발동 상태(actuation phase)(215) 동안, 나머지 수중 로봇 중 일부만 메인 수중 로봇 쪽으로 향해진다. 검출의 신뢰도가 메인 로봇 쪽으로 향해진 수중 로봇의 수가 많을 때 더 크다.

프로세싱 수단(11)이 3개 미만의 수중 로봇으로부터 제 1 경고 신호를 수신한 경우, 확인 단계(210)는 제 1 비교 단계(213)를 포함하지 않는다.

나머지 수중 로봇(2B, 2C)이 메인 수중 로봇(2A)으로 모이는 것이 즉각적이 아니라고 가정하면, 제 2 확률 임계치 S2가 상기 제 2 임계치 이하인 것이 바람직하다. 실제로, 풀로의 몸체의 침범의 결과가 시간의 흐름에 따라 감쇠된다. 예를 들어, 음향파의 측정의 경우, 침지 이벤트에 의해 발생되는 충격파의 시간이 감쇠된다.

하나의 변형예로서, 제 1 확률 임계치 S1이 제 2 확률 임계치 S2와 동일하다. 예를 들어, 이 실시예는 검출 수단이 광학 유형이고 확율 신호가 밝기에 반비례할 때 유용하다.

발동 단계(215)를 구현하기 위해, 수중 로봇의 측위 기능부가 사용되는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 도 5에 나타난 바와 같이, 수중 로봇(2A) 상에 설치된 센서(150)는 수중 크래프트가 침지될 때 수평면에서 서로 이격되어 배열되는 2개의 개별 센서(151, 152)를 포함한다.

상기 시스템은 2개의 개별 센서로부터의 신호를 기초로 하여 침지가 발생됐다고 가정되는 침지 영역을 검출하기 위한 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 2개의 개별 센서(151, 152)가 수중 크래프트(2A)의 각각의 측부(F1, F2) 상에 배열된다. 바람직하게는, 수중 크래프트가 침지될 때 수중 로봇(2A)은 수평면에서 장방형 형태를 가진다.

본 발명에 따르는 시스템은 우수한 신뢰성을 제공한다. 실제로, 침범을 검출할 수 있는 센서가 수면 상에 위치할 때보다 수면 아래에 위치할 때 더 우수한 감도를 보인다.

앞서 기재된 방법을 구현하기 위해, 프로세싱 수단은 (도 2에 나타나지 않는) 다음의 수단을 포함한다:

- 침범을 검출한 수중 크래프트의 개수 N을 계산하기 위한 수단,

- 상기 수중 크래프트의 개수를 임계 숫자에 비교하기 위한 수단,

- 2개의 비교 단계(213, 217)를 이행하도록 지정 임계치에 확률 신호를 비교하기 위한 수단,

- 가장 큰 확률 신호를 프로세싱 수단으로 전송한 수중 크래프트를 식별하기 위한 수단.

이들 수단은 계산 모듈인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르는 시스템은 설치하기 용이하다. 본 발명에 따르는 시스템은 풀 외부에서 수중 로봇에 장착된다. 그 후 상기 로봇이 풀에서 수중으로 침지된다. 또한 감시 장치의 유지관리가 생략된다.

본 발명의 제 1 및 제 2 실시예의 변형예에서, 제 1 요소가 앞서 기재된 바와 같은 하나 이상의 수중 로봇(2A, 2B, 2C)을 포함한다. 또한 제 2 요소는 앞서 기재된 바와 같이 수중 로봇(2A, 2B, 2C)을 포함한다. "마스터-슬레이브 로봇"이라는 표현이 적용된다. 그 후 상기 시스템은 프로세싱 수단에서 제 2 요소 상에 설치된 센서 또는 센서들(15, 150)과, 필요한 경우 상기 제 2 요소의 측위 기능부의 출력을 프로세싱하도록 구성된다.

프로세싱 수단(11)은 마스터 로봇(제 2 요소) 상에 설치될 수 있다. 또한 이들은 원격이고, 제 2 요소(마스터 로봇)와 통신하기 위한 통신 기능부가 제공될 수 있다. 그 후 상기 마스터 로봇은 센서(15, 150)와, 경우에 따라, 슬레이브 로봇 및 마스커 로봇의 측위 기능부의 출력을 수신하며, 이들을 프로세싱 수단으로 전송한다. 다시 말하면, 이 경우, 시스템은 제 1 요소의 로봇에 대응하는 로봇들의 제 1 세트와 제 2 요소에 대응하는 추가 로봇을 포함하는 로봇의 세트를 포함한다. 이 추가 로봇은 마스터 로봇이고 제 1 요소의 로봇들은 슬레이브 로봇이다.

발동 수단(3)은 마스터 로봇 상에 설취될 수 있다.

덧붙여, 제 1 및 제 2 실시예에 따르는 시스템이 복수의 수중 로봇을 포함할 때, 후자는 제 1 요소와 제 2 요소 사이에 분산될 수 있다. 제 1 요소는 앞서 기재된 바와 같이 하나 이상의 수중 로봇으로 구성될 수 있고 제 2 요소는 앞서 기재된 바와 같이 수중 로봇으로 구성될 수 있다.

Claims (19)

1. 물을 포함하는 풀을 감시하기 위한 방법에 있어서,
   상기 방법은,
   복수의 수중 로봇 - 적어도 하나의 제 1 요소는 상기 복수의 수중 로봇 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 복수의 수중 로봇은 상기 풀에서 상기 로봇들을 추진시키기 위한 자체 추진 기능부와, 잠수 위치에서 적어도 하나의 제 2 요소와 통신하기 위한 통신 기능부가 제공되고, 상기 제 2 요소는 상기 복수의 수중 로봇 중 하나 또는 상기 풀에 포함된 액체 상에 부유하도록 구성된 중앙 유닛임 - 및
   기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 하나의 교란 상태를 나타내는 양(quantity)의 측정치를 생성할 수 있고, 상기 수중 로봇 상에 설치되는 센서(15, 150) - 상기 측정치는 상기 센서(15)로부터 획득됨 - 를 기반으로하고,
   상기 방법은,
   기준 상태에 대한 상기 풀의 적어도 하나의 교란 상태를 나타내는 양의 측정치를 생성하는 단계 - 상기 측정치는 상기 센서(15)로부터 획득됨 - 와,
   상기 제 1 요소가 잠수 위치에서 적어도 하나의 제 2 요소(2A, 2B, 2C, 5)와 통신하는 단계와,
   정보 수단에 의해, 기준 상태에 대한 풀의 교란 상태의 정보에 대해 적어도 하나의 동작을 트리거하도록, 상기 센서(15. 150)의 출력을 처리하는 단계와,
   물에서 신체의 침범을 검출하는 단계(200) - 상기 적어도 하나의 센서(150)는, 물내에서 사람의 침범을 검출할 때, 제 1 경보 신호(A1)와 침범이 실제로 발생했을 확률을 나타내는 제 1 확률 신호(PA1, PB1, PC1)를 생성함 - 와,
   제 1 경보 신호(A1)가 제 1 수중 로봇에 의해 생성될 때, 적어도 하나의 제 2 수중 로봇으로부터의 확률 신호를 기초로, 사람의 침범이 적어도 하나의 제 2 수중 로봇에 의해 확인되는지 여부에 대한 체크가 수행되는 확인 단계(210)를 포함하되,
   상기 확인 단계(210)는,
   제 1 경보 신호(A1)를 생성한 수중 로봇의 개수(N)와 지정 임계 개수에 비교하는 제 1 비교 단계(212)와,
   제 1 경보 신호(A1)를 생성한 수중 로봇의 수(N)가 지정 임계 개수와 적어도 동일할 때, 각자의 경보 신호(A1)과 연관되는 제 1 확률 신호(PA1, PB1, PC1)를, 제 1 지정 확률 임계치(S1)와 비교하는 제 2 비교 단계(213)를 포함하고,
   상기 확인 단계(210)는, 적어도 하나의 확률 신호가 제 1 지정 확률 임계치 미만일 때, 또는, 제 1 경보 신호(A1)를 생성한 수중 로봇의 개수가 지정 임계 개수보다 낮을 때,
   가장 높은 값을 갖는 제 1 확률 신호가 획득된 수중 로봇에 대응하는 메인 수중 로봇을 식별하는 단계(214)와,
   상기 메인 수중 로봇을 제외한 수중 로봇에 대응하는 적어도 하나의 나머지 수중 로봇의 구동 수단(4)을 발동시켜서, 상기 메인 수중 로봇으로 다가가도록 하는 단계(215)와,
   상기 적어도 하나의 나머지 수중 로봇 상에 설치된 상기 센서(150)가 침범이 실제로 발생했을 확률을 나타내는 제 2 확률 신호를 생성하는 제 2 검출 단계(216)와,
   적어도 하나의 제 2 확률 신호가 제 2 지정 확률 임계치에 비교되는 제 3 비교 단계(217)를 포함하는, 풀을 감시하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 침범이 확인될 때, 풀의 물에 사람이 빠졌음을 사람에게 알리기 위한 정보 수단을 구동하는 단계(220)를 포함하는, 풀을 감시하기 위한 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 제 2 확률 신호가 제 2 지정 확률 임계치보다 클 때 침범 이벤트가 확인되는, 풀을 감시하기 위한 방법.
4. 제1항에 있어서, 임계 개수는 3인, 풀을 감시하기 위한 방법.
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