KR102511615B1 - 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특정 공간 내로 출입하는 출입자의 보행 패턴을 분석하여 출입에 따른 공간 내 체류 인원의 밀집도를 측정하고 이를 제공함으로써 관리자, 출입자 등이 공간 내 밀집도에 따른 실시간 대응이 가능하도록 한 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템을 제안한다.
이를 위하여 본 발명은 구획된 공간으로 출입하기 위한 출입구 바닥에 매트 형태로 설치되어 밟았을 때 족적에 대응하는 전기신호가 출력되는 압력센서부, 압력센서부로부터 전기신호를 입력받아 족적을 형상화하는 변환부, 변환부에서 변환된 족적으로부터 서로 대응되는 족적을 추출하고 일정 범위 내에서 보행 패턴을 추적하는 추적부, 추적부에서 추적 중이던 족적이 사라진 경우 보행 패턴에 따라 출·입을 판정하여 체류자를 계수하는 계수부, 계수부로부터 계수된 체류자 수에 근거하여 공간의 밀집도를 계산하는 연산부 및, 연산부에서 계산된 밀집도 정보를 외부에 제공하기 위한 전송부로 구성된다.
본 발명에 따르면 특정 공간 내로 출입하는 출입자의 보행 패턴을 분석하여 출입에 따른 공간 내 체류 인원의 밀집도를 측정하고 이를 제공함으로써 관리자가 출입자를 통제하거나 환기장치를 가동하는 등 실시간으로 대응할 수 있고, 출입자가 낮은 밀집도를 확인하고 공간 내로 들어오거나 높은 밀집도를 확인하고 해당 공간을 벗어나는 등 실시간 대응이 가능하다.

Description

보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템{In-space density measurement and provision system using walking patterns}

본 발명은 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 공간 내로 출입하는 출입자의 보행 패턴을 분석하여 출입에 따른 공간 내 체류 인원의 밀집도를 측정하고 이를 제공함으로써 관리자, 출입자 등이 공간 내 밀집도에 따른 실시간 대응이 가능하도록 한 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템에 관한 것이다.

일반적으로 특정 통로나 입구를 통해 드나드는 사람의 수를 파악할 필요가 있다.

예컨대, 매장에 방문한 인원수를 파악하여 상품 판매량과 비교함으로써 상품 구매 비율을 산정할 수 있고, 어느 시간에 얼마나 많은 사람이 건물 안에 있는지를 파악하여 보안 및 안전 대책을 세울 수 있으며, 지방자치단체 등에서는 박물관이나 도서관, 전시관, 공원 등의 방문객 추이를 파악하여 재정 지원 규모를 탄력적으로 운영할 수 있다.

인원수(이용자, 방문객)를 파악하기 위한 계수기는 출입구 등에 적외선 센서를 설치하여 사람이 출입구를 통과할 때 적외선 신호가 끊어지면 이를 계수(計數)하는 방식, 천장 등에 CCTV 카메라 또는 열화상 카메라를 설치하여 촬영된 영상정보로부터 사람 수를 추출하여 계수하는 방식, 라이더(LiDAR) 센서로 거리 및 물체를 탐지하여 출입자를 계수하는 방식 등이 활용되고 있다.

한편, 등록특허공보 제2226504호(2021. 3. 12. 공고)는 라이다, 마이크로웨이브, 카메라, 열화상, 열감지 등의 센서를 이용하여 특정공간에서의 인구의 밀집도를 측정하는 시스템을 제안하고 있다.

상기의 종래 기술은 실내 또는 실외의 제한된 공간을 가지는 특정공간 내에서 인구의 출입에 기반하여 인원수를 판단함으로써 해당 공간 내의 인구 밀집을 측정하여, 인원의 많고 적음을 해당 공간에 출입예정인 사용자에게 알려줌으로써 바이러스에 기반한 전염병이 유행하는 시기에 사람이 많은 곳을 피할 수 있도록 기능하는 특정공간에서의 인구의 밀집도 측정시스템을 제공하는 데에 목적이 있다.

그러나 종래의 기술은 라이다, 마이크로웨이브, 열화상, 열감지 센서를 이용할 경우 설치가 어렵고 구축에 많은 비용이 소요되는 문제가 있고, 카메라 센서를 이용할 경우 조명에 영향을 받거나 개인정보를 수집한다는 문제가 있게 된다.

본 발명은 특정 공간 내로 출입하는 출입자의 보행 패턴을 분석하여 출입에 따른 공간 내 체류 인원의 밀집도를 측정하고 이를 제공함으로써 관리자, 출입자 등이 공간 내 밀집도에 따른 실시간 대응이 가능하도록 한 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템을 제안하는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 설치가 용이하고 구축비용이 저렴하며 개인정보 수집 없이 기능을 수행할 수 있도록 한 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템을 제안하는 데 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 구획된 공간으로 출입하기 위한 출입구 바닥에 매트 형태로 설치되어 밟았을 때 족적에 대응하는 전기신호가 출력되는 압력센서부, 압력센서부로부터 전기신호를 입력받아 족적을 형상화하는 변환부, 변환부에서 변환된 족적으로부터 서로 대응되는 족적을 추출하고 일정 범위 내에서 보행 패턴을 추적하는 추적부, 추적부에서 추적 중이던 족적이 사라진 경우 보행 패턴에 따라 출·입을 판정하여 체류자를 계수하는 계수부, 계수부로부터 계수된 체류자 수에 근거하여 공간의 밀집도를 계산하는 연산부 및, 연산부에서 계산된 밀집도 정보를 외부에 제공하기 위한 전송부로 구성된다.

상기의 전송부는 공간에 설치되어 출입자에게 밀집도 정보를 제공하기 위한 모니터에 밀집도 정보를 전송하는 구성으로 이루어진다.

상기의 전송부는 공간이 표시되는 단말에 공간의 밀집도를 표시할 수 있도록 밀집도 정보를 제공하는 구성으로 이루어진다.

상기의 추적부는 변환부에서 변환된 족적이 사람의 족적인지를 학습하도록 하는 AI 머신 러닝이 탑재된 구성으로 이루어진다.

본 발명에 따르면 특정 공간 내로 출입하는 출입자의 보행 패턴을 분석하여 출입에 따른 공간 내 체류 인원의 밀집도를 측정하고 이를 제공함으로써 관리자가 출입자를 통제하거나 환기장치를 가동하는 등 실시간으로 대응할 수 있고, 출입자가 낮은 밀집도를 확인하고 공간 내로 들어오거나 높은 밀집도를 확인하고 해당 공간을 벗어나는 등 실시간 대응이 가능하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 컴퓨터나 스마트폰 등 단말에 실행되는 지도정보에 해당 공간(건물, 대중교통, 놀이시설 등)에 대한 밀집도 정보를 통신망을 통해 실시간으로 제공함으로써 불특정인이 해당 공간에 대한 방문 여부를 스스로 결정할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 따르면 FSR 채택으로 설치가 용이하고 구축비용이 저렴하며 개인정보에 대한 부담을 경감할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템의 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템을 설명하기 위한 도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실시 예는 구획된 공간으로 출입하기 위한 출입구 바닥에 매트 형태로 설치되어 밟았을 때 족적에 대응하는 전기신호가 출력되는 압력센서부(1), 압력센서부(1)로부터 전기신호를 입력받아 족적을 형상화하는 변환부(10), 변환부(10)에서 변환된 족적으로부터 서로 대응되는 족적을 추출하고 일정 범위 내에서 보행 패턴을 추적하는 추적부(20), 추적부(20)에서 추적 중이던 족적이 사라진 경우 보행 패턴에 따라 출·입을 판정하여 체류자를 계수하는 계수부(30), 계수부(30)로부터 계수된 체류자 수에 근거하여 공간의 밀집도를 계산하는 연산부(40) 및, 연산부(40)에서 계산된 밀집도 정보를 외부에 제공하기 위한 전송부(50)로 구성된다.

상기의 기술적 구성에서, 압력센서부(1)는 FSR(Force Sensitive Resistor)로 양호하게 구현되는데, 내부에 일정한 저항값을 갖는 전도성필름이 상하면에 위치하고 양 전도성필름은 양전하와 음전하로 대전된다.

따라서 출입자가 압력센서부(1)를 밟게 되면 밟은 부분에서 전류가 흐르게 되는데, 가압의 정도에 따라 전도성필름의 저항값이 달라져 전류값이 변화하게 된다.

전류값은 정보처리를 위해 전압값으로 변환(ADC)되어 수집되고 출입구마다 압력센서부(1)를 설치한 경우에는 메인수집장치(2)를 거쳐 수집 데이터가 컴퓨터(100)로 전송된다.

이러한 압력센서부(1)는 구획된 공간으로 출입하기 위한 출입구 바닥에 매트 형태로 손쉽게 설치할 수 있다는 장점이 있다.

변환부(10)는 압력센서부(1)로부터 수집된 전압값 데이터를 수치해석하여 족적으로 표현한다. 즉, 족적은 출입자가 신은 신발에 의해 가압되는 형상을 표현하게 된다.

추적부(20)는 변환부(10)에서 족적이 생성되면 이에 대응되는 족적과 매칭되는 족적을 추출하고 일정 범위(압력센서부의 감지 범위) 내에서 보행 패턴을 추적한다.

즉, 왼발과 오른발의 족적은 서로 대칭되는 형상이므로 변환부(10)에서 어느 한쪽의 족적이 생성되면 왼발인지 오른발인지 구분하여 고유 코드를 부여하고, 그 형상 데이터를 근거로 매칭되는 나머지 한쪽의 족적을 추출하여 동일인으로 인식하도록 한다.

따라서 동일인으로 인식된 족적의 이동에 따른 보행 패턴을 추적할 수 있다.

계수부(30)는 일정 범위 내에서 추적하던 보행 패턴이 사라진 방향에 대하여 출·입을 판정할 수 있다.

예컨대, 보행 패턴이 공간 내를 향할 경우 들어오는 사람으로 판정하고, 보행 패턴이 공간 밖으로 향할 경우에는 나가는 사람으로 판정하여 들어오는 사람에 대해 +카운트하고 나가는 사람에 대해 -카운트함으로써 건물에 체류하고 있는 체류자의 수를 산출할 수 있게 된다.

연산부(40)는 계수부(30)로부터 계수된 체류자 수에 근거하여 공간의 밀집도를 계산하게 되는데, 공간에 체류할 수 있는 인원 정보가 미리 주어진 경우 체류자 수의 가감에 따른 공간 내의 밀집도를 계산할 수 있고, 공간의 면적에 대한 정보가 미리 주어진 경우에는 체류자 1인에 대하여 부여된 면적에 따라 공간 내의 밀집도를 계산할 수 있다.

그리고 전송부(50)는 연산부(40)로부터 측정된 공간 내의 밀집도를 외부에 전송함으로써 관리자가 출입자를 통제하거나 환기장치를 가동하는 등 실시간으로 대응할 수 있고, 출입자가 낮은 밀집도를 확인하고 공간 내로 들어오거나 높은 밀집도를 확인하고 해당 공간을 벗어나는 등 실시간 대응이 가능하게 된다.

다음, 상기의 전송부(50)는 공간에 설치되어 출입자에게 밀집도 정보를 제공하기 위한 모니터(3)에 밀집도 정보를 전송하도록 구성된다.

즉, 구획되는 공간인 건물 내에 출입하고자 하는 경우 건물 출입구 또는 건물 내부에 모니터(3)를 설치하여 밀집도 정보를 실시간으로 전송함으로써 출입자 스스로 출입 여부를 결정할 수 있게 된다.

다음, 상기의 전송부(5)는 공간이 표시되는 단말(4)에 공간의 밀집도를 표시할 수 있도록 밀집도 정보를 전송하도록 구성된다.

예컨대, 컴퓨터나 스마트폰 등 단말(4)에 실행되는 지도정보에 해당 공간(건물, 대중교통, 놀이시설 등)에 대한 밀집도 정보를 통신망을 통해 실시간으로 제공함으로써 불특정인이 해당 공간에 대한 방문 여부를 스스로 결정할 수 있게 된다.

그리고 상기의 추적부(20)는 변환부에서 변환된 족적이 사람의 족적인지를 학습하도록 하는 AI 머신 러닝이 탑재되는 구성으로 이루어진다.

예컨대, 착용자가 신은 신발(운동화, 구두, 하이힐, 등산화 등)의 종류나 발 크기에 따라 다양한 족적이 형성되는데, 미리 족적 여부를 판단할 수 있도록 다양한 족적 데이터를 입력하거나 다양한 족적 및 보행 패턴으로 압력센서부(1)를 통과함으로써 이를 족적으로 인식하도록 학습하는 AI 머신 러닝이 탑재될 수 있다.

한편, 본 발명은 카테고리가 물건 발명으로 기재되어 있으나 방법 발명으로도 양호하게 구현할 수 있음을 밝혀둔다.

1 : 압력센서부
2 : 메인수집장치
3 : 모니터
4 : 단말
10: 변환부
20: 추적부
30: 계수부
40: 연산부
50: 전송부
100: 컴퓨터

Claims (4)

1. 구획된 공간으로 출입하기 위한 출입구 바닥에 매트 형태로 설치되어 밟았을 때 족적에 대응하는 전기신호가 출력되는 압력센서부,
   상기 압력센서부로부터 전기신호를 입력받아 족적을 형상화하는 변환부,
   상기 변환부에서 변환된 족적으로부터 서로 대응되는 족적을 추출하고 일정 범위 내에서 보행 패턴을 추적하는 추적부,
   상기 추적부에서 추적 중이던 족적이 사라진 경우 보행 패턴에 따라 출·입을 판정하여 체류자를 계수하는 계수부,
   상기 계수부로부터 계수된 체류자 수에 근거하여 상기 공간의 밀집도를 계산하는 연산부 및,
   상기 연산부에서 계산된 밀집도 정보를 외부에 제공하기 위한 전송부로 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 패턴을 이용한 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 전송부는 상기 공간에 설치되어 출입자에게 밀집도 정보를 제공하기 위한 모니터에 밀집도 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 전송부는 상기 공간이 표시되는 단말에 상기 공간의 밀집도를 표시할 수 있도록 밀집도 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 추적부는 상기 변환부에서 변환된 족적이 사람의 족적인지를 학습하도록 하는 AI 머신 러닝이 탑재된 것을 특징으로 하는 공간 내 밀집도 측정 및 제공시스템.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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