KR102528569B1 - 방역 게이트 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 의해 방역 게이트가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방역 게이트는, 전면과 후면을 관통하는 출입통로가 형성된 본체부와, 본체부에 설치되며 출입자의 가시광이미지를 생성하는 가시광카메라와, 본체부에 설치되며 출입자로부터 방출되는 적외선을 측정하여 열화상이미지를 생성하는 열화상카메라를 포함하는 카메라모듈과, 본체부에 설치되고 열화상카메라의 화각(畵角) 내에 위치하며 기준온도로 일정하게 열을 발산하는 흑체부, 및 가시광이미지를 통해 출입자를 인식하고 출입자와 흑체부가 동시에 촬영된 열화상이미지를 통해 출입자의 체온을 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방역 게이트는, 전면과 후면을 관통하는 출입통로가 형성된 본체부와, 본체부에 설치되며 출입자의 가시광이미지를 생성하는 가시광카메라와, 본체부에 설치되며 출입자로부터 방출되는 적외선을 측정하여 열화상이미지를 생성하는 열화상카메라를 포함하는 카메라모듈과, 본체부에 설치되고 열화상카메라의 화각(畵角) 내에 위치하며 기준온도로 일정하게 열을 발산하는 흑체부, 및 가시광이미지를 통해 출입자를 인식하고 출입자와 흑체부가 동시에 촬영된 열화상이미지를 통해 출입자의 체온을 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 방역 게이트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출입통로로 진입하는 출입자의 체온을 정확하게 측정하여 전염성 질병의 감염 여부를 용이하게 파악할 수 있고 출입통로를 통과하는 출입자에게 소독액을 자동으로 분사하여 방역 효과를 높일 수 있는 방역 게이트에 관한 것이다.
2002년 중증 급성 호흡증후군(SARS), 2009년 신종 인플루엔자 A(H1N1 influenza A), 2015년 중동 호흡기 증후군(MERS), 및 2019년 코로나19(COVID19)에 이르기까지 다양한 호흡기 감염질환이 발생하고 있으며, 이에 따라, 개인의 마스크 착용과 함께 방역 시스템의 강화가 대두되고 있다. 전술한 호흡기 감염질환들은 모두 전염성이 강하고 발병 시 열을 동반하는 특징이 있으나, 감기 등 통상의 질병에 걸렸을 때에도 발열 증상이 나타나므로, 감염자 자신도 확진 판정을 받기 전까지 감염 사실을 인지하기가 어렵다. 따라서, 사람들이 많이 밀집되는 공공장소의 출입 시 체온을 측정하여 감염 여부를 신속하게 파악하고 감염 의심 시 추가적인 검사나 격리 조치를 취할 필요가 있다.
한편, 체온을 정확하게 측정하기 위해서는 항문에서 6cm 이상 들어간 직장의 온도를 측정해야 하나, 방법이 복잡하고 번거로우므로, 통상, 귀속 온도를 측정하고 있다. 그러나, 불특정 다수가 통행하는 공공장소에서 모든 통행자를 대상으로 귀속 온도를 측정하는 것은 많은 인력 및 시간을 소요할 뿐만 아니라 통행자의 불편함을 초래하는 문제점이 있다. 이에, 열화상 카메라를 이용하여 체온을 측정하고 모니터링하는 다양한 장치가 제안되었으나, 사람의 유동이 많고 주변 환경이 자주 변하는 환경에서는 기준 온도가 변하여 측정 값의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.
이에, 사람의 유동이 많은 곳에서도 출입자의 체온을 정확하게 측정하여 질병의 감염 여부를 용이하게 파악할 수 있는 방역 게이트가 필요하게 되었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 출입통로로 진입하는 출입자의 체온을 정확하게 측정하여 전염성 질병의 감염 여부를 용이하게 파악할 수 있고 출입통로를 통과하는 출입자에게 소독액을 자동으로 분사하여 방역 효과를 높일 수 있는 방역 게이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방역 게이트는, 전면과 후면을 관통하는 출입통로가 형성된 본체부와, 상기 본체부에 설치되며 출입자의 가시광이미지를 생성하는 가시광카메라와, 상기 본체부에 설치되며 상기 출입자로부터 방출되는 적외선을 측정하여 열화상이미지를 생성하는 열화상카메라를 포함하는 카메라모듈과, 상기 본체부에 설치되고 상기 열화상카메라의 화각(畵角) 내에 위치하며 기준온도로 일정하게 열을 발산하는 흑체부, 및 상기 가시광이미지를 통해 상기 출입자를 인식하고 상기 출입자와 상기 흑체부가 동시에 촬영된 상기 열화상이미지를 통해 상기 출입자의 체온을 산출하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 열화상이미지에서 상기 흑체부가 촬영된 제1 영역과, 상기 출입자의 얼굴이 촬영된 제2 영역을 설정하고, 상기 제1 영역이 나타내는 온도값인 제1 온도와, 상기 제2 영역이 나타내는 온도값인 제2 온도를 각각 산출하여, 상기 제1 온도를 상기 기준온도로 일치시키며 상기 제1 온도와 상기 제2 온도를 각각 보상하여 상기 제2 온도를 상기 출입자의 체온으로 산출할 수 있다.
상기 본체부는 상기 출입통로를 사이에 두고 제1 기둥부와 제2 기둥부를 각각 포함하며, 상기 카메라모듈은 상기 제1 기둥부에 설치되고 상기 흑체부는 상기 제2 기둥부에 설치될 수 있다.
상기 카메라모듈은 상기 흑체부를 향하여 비스듬하게 경사 배치될 수 있다.
상기 흑체부는, 내부에 방열공간이 형성된 하우징과, 상기 방열공간 내부에 설치되어 열을 발생시키는 히터부와, 판 상으로 형성되며 상기 히터부에 부착되어 전체면에 열을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판에 부착되어 상기 확산판의 온도를 측정하는 접촉식 온도센서와, 상기 방열공간에 설치되며 상기 확산판과 이격되어 비접촉식으로 상기 확산판의 온도를 측정하는 적외선 온도센서, 및 상기 접촉식 온도센서와 상기 적외선 온도센서의 온도값을 피드백하여 상기 히터부를 조절하여 상기 방열공간 내부를 상기 기준온도로 조절하는 온도조절부를 포함할 수 있다.
상기 기준온도는 상기 본체부가 설치되는 공간의 온도보다 높게 설정될 수 있다.
상기 가시광카메라와 상기 열화상카메라는 각각 상기 본체부에 수직 방향으로 회동 가능하게 결합되고, 상기 방역 게이트는, 상기 출입통로 상에 설치되어 상기 출입통로를 통과하는 상기 출입자에게 소독액을 분사하는 소독액분사부를 더 포함할 수 있다.
상기 소독액분사부는 상기 본체부에 수직 방향으로 중첩 설치되어 상기 출입자의 키에 따라 선택적으로 상기 소독액을 분사하는 복수 개의 분사노즐을 포함할 수 있다.
상기 방역 게이트는, 상기 본체부에 설치되어 상기 출입자의 식별정보를 인식하는 스캐너를 더 포함할 수 있다.
상기 방역 게이트는, 상기 본체부에 설치되어 상기 가시광이미지와 상기 열화상이미지 중 적어도 하나와, 상기 제어부에 의해 산출된 상기 출입자의 체온을 출력하는 스크린, 및 상기 본체부에 설치되어 경광과 경음 중 적어도 하나를 출력하는 경보부를 더 포함하되, 상기 제어부는 산출된 상기 출입자의 체온을 기준으로 정상 여부와 비정상 여부를 판단하여 상기 스크린과 상기 경보부 중 적어도 하나에 경보신호를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 출입자와 흑체부가 동시에 촬영된 열화상이미지를 통해 출입자의 체온을 산출하므로, 사람의 유동이 많고 주변 환경이 자주 변하더라도 출입자의 체온을 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 전염성 질병의 감염 여부를 용이하게 파악할 수 있으며, 이로 인해, 추가적인 검사나 격리 조치를 신속하게 취할 수 있어 전염성 질병의 확산을 최소화할 수 있다.
또한, 출입통로를 통과하는 출입자에게 소독액이 자동으로 분사되므로 방역 효과가 향상될 수 있다. 특히, 출입자의 키에 대응하여 복수 개의 분사노즐이 선택적으로 동작하므로, 소독액의 낭비를 방지하면서 키가 작은 어린아이의 호흡기 또는 눈에 소독액이 들어가는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방역 게이트를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 방역 게이트의 평면도이다.
도 3은 출입자와 흑체부가 동시에 촬영된 열화상이미지의 예시도이다.
도 4는 흑체부를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 5는 흑체부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 방역 게이트의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 방역 게이트의 평면도이다.
도 3은 출입자와 흑체부가 동시에 촬영된 열화상이미지의 예시도이다.
도 4는 흑체부를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 5는 흑체부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 방역 게이트의 동작을 설명하기 위한 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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 방역 게이트에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 방역 게이트는 출입자의 체온을 측정하고 모니터링하여 질병의 감염 여부를 판단하는 것으로, 사람들이 많이 밀집되는 공공장소, 예를 들어, 병원, 식당, 쇼핑몰, 영화관 등의 출입구, 또는 공항 등의 검역대에 설치될 수 있다.
방역 게이트는 출입자와 흑체부가 동시에 촬영된 열화상이미지를 통해 출입자의 체온을 산출하므로, 사람의 유동이 많고 주변 환경이 자주 변하더라도 출입자의 체온을 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 전염성 질병의 감염 여부를 용이하게 파악할 수 있으며, 이로 인해, 추가적인 검사나 격리 조치를 신속하게 취할 수 있어 전염성 질병의 확산을 최소화할 수 있다. 또한, 출입통로를 통과하는 출입자에게 소독액이 자동으로 분사되므로 방역 효과가 향상될 수 있다. 특히, 출입자의 키에 대응하여 복수 개의 분사노즐이 선택적으로 동작하므로, 소독액의 낭비를 방지하면서 키가 작은 어린아이의 호흡기 또는 눈에 소독액이 들어가는 사고를 미연에 방지할 수 있는 특징이 있다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 방역 게이트(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방역 게이트를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 방역 게이트의 평면도이며, 도 3은 출입자와 흑체부가 동시에 촬영된 열화상이미지의 예시도이다. 도 4는 흑체부를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이고, 도 5는 흑체부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 방역 게이트(1)는 본체부(10)와, 카메라모듈(20)과, 흑체부(30), 및 제어부(40)를 포함한다.
본체부(10)는 방역 게이트(1)의 본체를 이루는 것으로, 전면(10a)과 후면(10b)을 관통하는 출입통로(10c)가 형성된다. 여기서, 전면(10a)이라 함은, 출입자의 진행 방향을 기준으로 출입자가 입장하는 측의 면(面)을 의미하며, 후면(10b)이라 함은, 출입자의 진행 방향을 기준으로 출입자가 퇴장하는 측의 면(面)을 의미한다. 즉, 출입자는 본체부(10)의 전면(10a) 측에서 출입통로(10c)로 입장하며, 출입통로(10c)를 통과하여 본체부(10)의 후면(10b) 측으로 퇴장한다. 보다 구체적으로, 본체부(10)는 출입통로(10c)를 사이에 두고 이격 배치된 제1 기둥부(11)와 제2 기둥부(12)를 포함하며, 제1 기둥부(11)와 제2 기둥부(12)는 하단이 각각 바닥부(13)에 수직하게 고정되고 필요에 따라 상단이 서로 연결될 수 있다. 도면 상에는 수평하게 배치된 덮개부(14)에 의해 제1 기둥부(11)와 제2 기둥부(12)가 서로 연결된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 제1 기둥부(11)와 제2 기둥부(12)의 연결 구조는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 제1 기둥부(11)의 상단이 제2 기둥부(12)를 향해 수평하게 연장되어 제1 기둥부(11)와 제2 기둥부(12)가 서로 연결될 수도 있고, 제2 기둥부(12)의 상단이 제1 기둥부(11)를 향해 수평하게 연장되어 제1 기둥부(11)와 제2 기둥부(12)가 서로 연결될 수도 있다. 제1 기둥부(11)와 제2 기둥부(12) 중 적어도 하나에는 소독액분사부(50)가 설치된다.
소독액분사부(50)는 출입통로(10c)를 통과하는 출입자에게 소독액을 분사하여멸균하는 것으로, 출입통로(10c)와 인접한 제1 기둥부(11)의 측면과 제2 기둥부(12)의 측면 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 즉, 소독액분사부(50)는 출입통로(10c)를 향해 수평 방향으로 소독액을 분사하며, 수직 방향으로 중첩 설치되어 출입자의 키에 따라 선택적으로 소독액을 분사하는 복수 개의 분사노즐(51)을 포함한다. 예를 들어, 출입통로(10c)로 진입하는 출입자의 키가 설정 높이 이상인 경우, 복수 개의 분사노즐(51)이 모두 동작하고, 출입자의 키가 설정 높이 미만인 경우, 복수 개의 분사노즐(51) 중 하방에 배치된 일부만 동작하여 출입자의 몸에 소독액을 분사할 수 있다. 복수 개의 분사노즐(51)이 수직 방향으로 중첩 설치되어 출입자의 키에 따라 선택적으로 소독액을 분사함으로써, 멸균 효과가 향상됨은 물론 소독액의 낭비도 방지할 수 있고, 키가 작은 어린아이의 호흡기 또는 눈에 소독액이 들어가는 사고를 미연에 방지할 수 있다. 도면 상에는 제1 기둥부(11)의 측면에 2개의 분사노즐(51)이 수직 방향으로 중첩 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 분사노즐(51)의 개수 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 제1 기둥부(11)와 제2 기둥부(12)의 측면에 각각 2개 이상의 분사노즐(51)이 수직 방향으로 중첩 설치될 수도 있다. 또는, 제1 기둥부(11)의 측면과 제2 기둥부(12)의 측면 중 적어도 하나에 출입자의 진행 방향을 따라 2개 이상의 분사노즐(51)이 일렬로 배열되어 분사노즐유닛을 형성하고, 복수 개의 분사노즐유닛이 수직 방향으로 중첩 설치될 수도 있다.
이러한 본체부(10)에는 카메라모듈(20)과 흑체부(30)가 설치된다.
카메라모듈(20)은 출입자를 촬영하는 것으로, 가시광카메라(21)와 열화상카메라(22)를 포함한다. 가시광카메라(21)는 제1 기둥부(11)에 수직 방향으로 회동 가능하게 결합되어 출입자의 가시광이미지를 생성하며, 열화상카메라(22)는 제1 기둥부(11)에 가시광카메라(21)와 나란하게 설치되되 수직 방향으로 회동 가능하게 결합되어 출입자로부터 방출되는 적외선을 측정하여 열화상이미지(I)를 생성한다. 가시광카메라(21)와 열화상카메라(22)는 각각 스텝 모터(step moter)에 연결되어 상방 또는 하방으로 45° 회동할 수 있다. 가시광카메라(21)와 열화상카메라(22)가 각각 제1 기둥부(11)에 수직 방향으로 회동 가능하게 결합됨으로써, 출입통로(10c)로 진입하는 출입자의 키를 인지할 수 있어 전술할 소독액분사부(50)가 출입자의 키에 따라 용이하게 동작할 수 있다.
흑체부(30)는 장 시간 외부 환경에 노출 시 기준 값이 변화하여 정확도가 저하되는 열화상카메라(22)의 온도 보정을 위한 것으로, 제2 기둥부(12)에 설치되어 열화상카메라(22)의 화각 내에 위치하며 기준온도로 일정하게 열을 발산할 수 있다. 이 때, 기준온도는 본체부(10)가 설치되는 공간의 온도보다 높게 설정될 수 있으며, 약 40℃ 일 수 있다. 기준온도가 본체부(10)가 설치되는 공간의 온도보다 높게 설정됨으로써, 본체부(10)가 설치되는 공간의 열이 흑체부(30)에 흡수되지 않고 동시에 흑체부(30)가 생성하는 열이 본체부(10)가 설치되는 공간에 용이하게 발산될 수 있다. 전술한 카메라모듈(20)은 흑체부(30)를 향하여 제1 기둥부(11)로부터 약 15° 비스듬하게 경사 배치되므로, 흑체부(30)는 열화상카메라(22)의 화각 내에 위치할 수 있다. 흑체부(30)가 열화상카메라(22)의 화각 내에 위치함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 열화상이미지(I) 상에 출입자와 흑체부(30)가 동시에 촬영될 수 있으며, 이로 인해, 후술할 제어부(40)에서 흑체부(30)가 발산하는 기준온도를 바탕으로 열화상카메라(22)의 온도 보정을 할 수 있다. 도 4를 참조하면, 흑체부(30)는 하우징(31)과, 히터부(32)와, 확산판(33)과, 접촉식 온도센서(34)와, 적외선 온도센서(35), 및 온도조절부(36)를 포함하여 기준온도로 일정하게 열을 발산할 수 있다.
하우징(31)은 통 형상의 부재로 형성되어 제2 기둥부(12)에 회동 가능하게 결합되며, 내부에 방열공간(31a)이 형성된다. 하우징(31)이 제2 기둥부(12)에 회동 가능하게 결합됨으로써, 열화상카메라(22)의 온도 보정이 요구될 경우, 하우징(31)이 열화상카메라(22)의 화각 내에 위치하도록 회전시키고, 열화상카메라(22)의 온도 보정이 요구되지 않는 경우, 하우징(31)이 제2 기둥부(12)에 밀착되도록 회전시켜 출입자 또는 타 구조물과의 충돌로 인해 흑체부(30)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 도면 상에는 하우징(31)이 사각 통 형상으로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 하우징(31)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 하우징(31) 내부에는 히터부(32)와, 확산판(33)과, 접촉식 온도센서(34)와, 적외선 온도센서(35), 및 온도조절부(36)가 설치된다.
히터부(32)는 방열공간(31a) 내부에 설치되어 열을 발생시키는 것으로, 예를 들어, 세라믹 히터일 수 있다. 히터부(32)가 세라믹 히터로 형성됨으로써, 필요 시 신속하게 열을 발생시킬 수 있고 절연 기능이 우수해 방열공간(31a) 내부에서 열을 발생시키더라도 히터부(32)가 열화(劣化, degradation)되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 히터부(32)가 세라믹 히터로 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 히터부(32)의 종류는 다양하게 변형될 수 있다.
확산판(33)은 히터부(32)에서 생성된 열을 전체면에 확산시키는 것으로, 판 상으로 형성되어 히터부(32)의 일 면에 부착될 수 있다. 확산판(33)은 너비가 히터부(32)보다 넓게 형성되어 방열공간(31a) 내부에 열을 효과적으로 확산시킬 수 있다. 도면 상에는 1개의 확산판(33)이 히터부(32)의 일 면에 부착된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 필요에 따라 2개의 확산판(33)은 히터부(32)의 양 면에 각각 부착될 수도 있다. 이하, 1개의 확산판(33)이 히터부(32)의 일 면에 부착된 구조를 보다 중점적으로 설명한다. 확산판(33)은 히터부(32)와 접촉하는 일 면과 대향되는 타 면에 접촉식 온도센서(34)가 결합된다.
접촉식 온도센서(34)는 확산판(33)의 온도를 측정하는 것으로, 확산판(33)의 타 면에 부착된다. 접촉식 온도센서(34)는 예를 들어, 특정 온도의 기전력을 감지하는 열전대(써모커플, Thermocouples) 온도센서, 금속의 저항 변화를 감지하는 저항온도 검출기(RTD, Resistance Temperature Detector) 온도센서, 반도체의 저항 변화를 감지하는 서미스터(Thermistor) 온도센서, 온도라벨, 펠릿, 온도 크래용 등과 같이 상태 변화를 감지하는 상태 변화 온도센서, 금속 간 열팽창율 차이를 감지하는 바이메탈 온도센서 중 하나일 수 있다. 접촉식 온도센서(34)는 PCB 기판(도면부호 미도시)을 통해 확산판(33)에 부착될 수 있으며, 접촉식 온도센서(34)에서 측정된 확산판(33)의 온도값은 PCB 기판에 연결된 통신선(34a)을 통해 후술할 온도조절부(36)로 전송된다.
적외선 온도센서(35)는 확산판(33)의 표면에서 방출되는 복사선의 양을 통해 비접촉식으로 확산판(33)의 온도를 측정하는 것으로, 확산판(33)과 이격되어 방열공간(31a)에 설치된다. 적외선 온도센서(35)는 방열공간(31a) 상부에 경사지게 배치되어 하우징(31)에 고정될 수 있다. 필요에 따라, 하우징(31) 내측면에는 적외선 온도센서(35), PCB 기판, 온도조절부(36), 및 전원장치(37)를 지지하는 별도의 프레임(도면부호 미도시)이 설치될 수도 있다. 적외선 온도센서(35)에서 측정된 확산판(33)의 온도값은 통신선(35a)을 통해 후술할 온도조절부(36)로 전송된다.
온도조절부(36)는 접촉식 온도센서(34)와 적외선 온도센서(35)에서 각각 전송된 온도값을 피드백하여 히터부(32)를 조절하며 방열공간(31a) 내부를 기준온도로 조절하는 것으로, 전원장치(37)로부터 전원을 공급받아 동작할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 히터부(32)가 발생시킨 열을 확산판(33)이 전체면에 확산시키면, 접촉식 온도센서(34)와 적외선 온도센서(35)가 각각 확산판(33)의 온도를 측정하여 온도조절부(36)로 전송하고, 온도조절부(36)는 전송된 온도값을 바탕으로 히터부(32)의 동작을 제어하여 방열공간(31a) 내부를 기준온도로 조절한다. 예를 들어, 적외선 온도센서(35)에서 전송된 온도값이 접촉식 온도센서(34)에서 전송된 온도값보다 낮은 경우, 온도조절부(36)는 히터부(32)의 발열량을 증가시켜 방열공간(31a) 내부를 기준온도로 맞출 수 있다. 반대로, 적외선 온도센서(35)에서 전송된 온도값이 접촉식 온도센서(34)에서 전송된 온도값보다 높은 경우, 온도조절부(36)는 히터부(32)의 발열량을 감소시켜 방열공간(31a) 내부를 기준온도로 맞출 수 있다. 온도조절부(36)가 접촉식 온도센서(34)와 적외선 온도센서(35)에서 각각 전송된 온도값을 바탕으로 히터부(32)를 조절함으로써, 흑체부(30)가 항상 기준온도로 일정하게 열을 발산할 수 있다.
제어부(40)는 가시광이미지를 통해 출입자를 인식하고 출입자와 흑체부(30)가 동시에 촬영된 열화상이미지(I)를 통해 출입자의 정확한 체온을 산출하는 것으로, 제1 기둥부(11) 내부에 설치될 수 있다. 제어부(40)는 열화상이미지(I)에서 흑체부(30)가 촬영된 제1 영역(A1)과, 출입자의 얼굴이 촬영된 제2 영역(A2)을 설정하고, 제1 영역(A1)이 나타내는 온도값인 제1 온도와, 제2 영역(A2)이 나타내는 온도값인 제2 온도를 각각 산출하여, 제1 온도를 기준온도로 일치시키며, 제1 온도와 제2 온도를 각각 보상하여 제2 온도를 출입자의 체온으로 산출한다. 예를 들어, 열화상이미지(I) 상의 제1 영역(A1)이 나타내는 온도값인 제1 온도와 제2 영역(A2)이 나타내는 온도값인 제2 온도가 각각 35℃, 32℃ 인 경우, 제어부(40)는 제1 온도를 기준온도인 40℃로 일치시키고, 제1 온도와 제2 온도를 각각 40℃, 37℃로 보상하여 보상된 제2 온도, 즉, 37℃를 출입자의 체온으로 산출할 수 있다. 제어부(40)가 출입자와 흑체부(30)가 동시에 촬영된 열화상이미지(I)를 통해 출입자의 체온을 산출함으로써, 사람의 유동이 많고 주변 환경이 자주 변하더라도 출입자의 체온을 정확하게 측정할 수 있으며, 이로 인해, 전염성 질병의 감염 여부를 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 질병의 감염 여부가 용이하게 파악됨에 따라, 추가적인 검사나 격리 조치를 신속하게 취할 수 있어 전염성 질병의 확산을 최소화할 수 있다.
또한, 본체부(10)에는 스캐너(60)와 스크린(70), 및 경보부(80)가 설치된다.
스캐너(60)는 출입자의 식별정보를 인식하는 것으로, 제1 기둥부(11)에 배치될 수 있다. 이 때, 식별정보라 함은, 출입자의 신분을 확인할 수 있는 정보, 예를 들어, 출입자가 소지한 스마트폰에 표시된 QR코드(Quick Response Code), 신분증이나 신용카드에 내장된 RFID(Radio Frequency Identification), 지문일 수 있다. 본체부(10)에 스캐너(60)가 설치됨으로써, 출입자의 신분 확인이 용이하고 기록되므로 추후 문제 발생 시 감염이 의심되는 출입자를 용이하게 추적할 수 있다.
스크린(70)은 가시광이미지와 열화상이미지(I) 중 적어도 하나와, 제어부(40)에 의해 산출된 출입자의 체온을 출력하는 것으로, 제1 기둥부(11)에 배치될 수 있다. 스크린(70)은 예를 들어, LCD 모니터일 수 있다. 스크린(70)이 가시광이미지와 열화상이미지(I) 중 적어도 하나와, 제어부(40)에 의해 산출된 출입자의 체온을 출력함으로써, 관리자뿐만 아니라 출입자가 출입자의 상태를 용이하게 확인할 수 있다.
경보부(80)는 경광과 경음 중 적어도 하나를 출력하는 것으로, 제1 기둥부(11)에 배치될 수 있다. 경보부(80)는 예를 들어, LED와 스피커일 수 있다. 경보부(80)는 전술한 제어부(40)에 의해 동작하며, 제어부(40)는 산출된 출입자의 체온을 기준으로 정상 여부와 비정상 여부를 판단하여 스크린(70)과 경보부(80) 중 적어도 하나에 경보신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)에서 산출된 출입자의 체온이 비정상인 경우, 즉, 출입자의 체온이 기준체온보다 높은 경우, 스크린(70)과 경보부(80)에 경보신호가 제공되어 스크린(70) 상에 고열여부가 표시되거나 경광이 출력되거나 경음이 출력될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 방역 게이트(1)의 동작에 대해 좀 더 상세히 설명한다
도 6 내지 도 8은 방역 게이트의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 방역 게이트(1)는 출입자와 흑체부(30)가 동시에 촬영된 열화상이미지(I)를 통해 출입자의 체온을 산출하므로, 사람의 유동이 많고 주변 환경이 자주 변하더라도 출입자의 체온을 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 전염성 질병의 감염 여부를 용이하게 파악할 수 있으며, 이로 인해, 추가적인 검사나 격리 조치를 신속하게 취할 수 있어 전염성 질병의 확산을 최소화할 수 있다. 또한, 출입통로(10c)를 통과하는 출입자에게 소독액이 자동으로 분사되므로 방역 효과가 향상될 수 있다. 특히, 출입자의 키에 대응하여 복수 개의 분사노즐(51)이 선택적으로 동작하므로, 소독액의 낭비를 방지하면서 키가 작은 어린아이의 호흡기 또는 눈에 소독액이 들어가는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 6은 출입자가 방역 게이트에 입장하기 전의 모습을 도시한 도면이고, 도 7 및 도 8은 출입자의 키에 따라 소독액분사부가 동작하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
출입자는 출입통로(10c)로 입장하기 전, 도 6에 도시된 바와 같이, 본체부(10)의 전면(10a) 측에 서서 스캐너(60)에 자신의 식별정보를 인식시킨다. 이 때, 가시광카메라(21)는 출입자를 촬영하여 출입자의 키를 인지함과 동시에 가시광이미지를 생성하며, 열화상카메라(22)는 출입자로부터 방출되는 적외선을 측정하여 열화상이미지(I)를 생성한다. 가시광카메라(21)와 열화상카메라(22)는 기준온도로 열을 발산하는 흑체부(30)를 향하여 제1 기둥부(11)로부터 비스듬하게 경사 배치되므로, 열화상카메라(22)의 화각 내에 흑체부(30)가 위치하여 열화상이미지(I) 상에 출입자와 흑체부(30)가 동시에 촬영될 수 있다. 제어부(40)는 열화상이미지(I)에서 흑체부(30)가 촬영된 제1 영역(A1)과, 출입자의 얼굴이 촬영된 제2 영역(A2)을 설정하고, 제1 영역(A1)의 제1 온도와 제2 영역(A2)의 제2 온도를 각각 산출하여 제1 온도를 기준온도로 일치시키며, 제1 온도와 제2 온도를 각각 보상하여 보상된 제2 온도를 출입자의 체온으로 산출한다. 제어부(40)에서 산출된 출입자의 체온은, 가시광이미지 또는/및 열화상이미지(I)와 함께 스크린(70) 상에 출력될 수 있다. 제어부(40)에서 산출된 출입자의 체온이 기준체온보다 높은 경우, 스크린(70) 상에 고열여부가 표시되거나 경보부(80)에서 경광 또는/및 경음이 출력될 수 있다.
한편, 가시광카메라(21)에서 인지된 출입자의 키가 설정 높이 이상인 경우, 출입자가 출입통로(10c)를 통과할 때 도 7에 도시된 바와 같이, 복수 개의 분사노즐(51)이 모두 동작하여 출입자의 몸에 소독액을 분사할 수 있다. 반대로, 가시광카메라(21)에서 인지된 출입자의 키가 설정 높이 미만인 경우, 출입자가 출입통로(10c)를 통과할 때, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수 개의 분사노즐(51) 중 하방에 배치된 일부만 동작하여 출입자의 몸에 소독액을 분사할 수 있다. 출입자가 출입통로(10c)를 통과하여 본체부(10)의 후면(10b) 측으로 퇴장하면, 분사노즐(51)은 소독액의 분사를 중단할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 방역 게이트
10: 본체부 10a: 전면
10b: 후면 10c: 출입통로
11: 제1 기둥부 12: 제2 기둥부
13: 바닥부 14: 덮개부
20: 카메라모듈 21: 가시광카메라
22: 열화상카메라 30: 흑체부
31: 하우징 31a: 방열공간
32: 히터부 33: 확산판
34: 접촉식 온도센서 35: 적외선 온도센서
36: 온도조절부 37: 전원장치
40: 제어부 50: 소독액분사부
51: 분사노즐 60: 스캐너
70: 스크린 80: 경보부
A1: 제1 영역 A2: 제2 영역
I: 열화상이미지
10: 본체부 10a: 전면
10b: 후면 10c: 출입통로
11: 제1 기둥부 12: 제2 기둥부
13: 바닥부 14: 덮개부
20: 카메라모듈 21: 가시광카메라
22: 열화상카메라 30: 흑체부
31: 하우징 31a: 방열공간
32: 히터부 33: 확산판
34: 접촉식 온도센서 35: 적외선 온도센서
36: 온도조절부 37: 전원장치
40: 제어부 50: 소독액분사부
51: 분사노즐 60: 스캐너
70: 스크린 80: 경보부
A1: 제1 영역 A2: 제2 영역
I: 열화상이미지
Claims (10)
- 전면과 후면을 관통하는 출입통로가 형성된 본체부;
상기 본체부에 설치되며 출입자의 가시광이미지를 생성하는 가시광카메라와, 상기 본체부에 설치되며 상기 출입자로부터 방출되는 적외선을 측정하여 열화상이미지를 생성하는 열화상카메라를 포함하는 카메라모듈;
상기 본체부에 설치되고 상기 열화상카메라의 화각(畵角) 내에 위치하며 기준온도로 일정하게 열을 발산하는 흑체부, 및
상기 가시광이미지를 통해 상기 출입자를 인식하고 상기 출입자와 상기 흑체부가 동시에 촬영된 상기 열화상이미지를 통해 상기 출입자의 체온을 산출하는 제어부를 포함하되,
상기 본체부는, 상기 출입통로를 사이에 두고 서로 이격 배치되어 하단이 각각 바닥부에 수직하게 고정된 제1 기둥부와 제2 기둥부를 각각 포함하며,
상기 흑체부는 상기 제2 기둥부에 설치되고, 상기 카메라모듈은 상기 제1 기둥부에 설치되어 상기 흑체부를 향하여 비스듬하게 경사지게 배치되며,
상기 흑체부는,
내부에 방열공간이 형성된 하우징과,
상기 방열공간 내부에 설치되어 열을 발생시키는 히터부와,
판 상으로 형성되며 상기 히터부에 부착되어 전체면에 열을 확산시키는 확산판과,
상기 확산판에 부착되어 상기 확산판의 온도를 측정하는 접촉식 온도센서와,
상기 방열공간에 설치되며 상기 확산판과 이격되어 비접촉식으로 상기 확산판의 온도를 측정하는 적외선 온도센서, 및
상기 접촉식 온도센서와 상기 적외선 온도센서의 온도값을 피드백하여 상기 히터부를 조절하여 상기 방열공간 내부를 상기 기준온도로 조절하는 온도조절부를 포함하는 방역 게이트. - 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 열화상이미지에서 상기 흑체부가 촬영된 제1 영역과, 상기 출입자의 얼굴이 촬영된 제2 영역을 설정하고,
상기 제1 영역이 나타내는 온도값인 제1 온도와, 상기 제2 영역이 나타내는 온도값인 제2 온도를 각각 산출하여,
상기 제1 온도를 상기 기준온도로 일치시키며 상기 제1 온도와 상기 제2 온도를 각각 보상하여 상기 제2 온도를 상기 출입자의 체온으로 산출하는 방역 게이트. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 기준온도는 상기 본체부가 설치되는 공간의 온도보다 높게 설정되는 방역 게이트. - 제1 항에 있어서,
상기 가시광카메라와 상기 열화상카메라는 각각 상기 본체부에 수직 방향으로 회동 가능하게 결합되고,
상기 출입통로 상에 설치되어 상기 출입통로를 통과하는 상기 출입자에게 소독액을 분사하는 소독액분사부를 더 포함하는 방역 게이트. - 제7 항에 있어서,
상기 소독액분사부는 상기 본체부에 수직 방향으로 중첩 설치되어 상기 출입자의 키에 따라 선택적으로 상기 소독액을 분사하는 복수 개의 분사노즐을 포함하는 방역 게이트. - 제1 항에 있어서,
상기 본체부에 설치되어 상기 출입자의 식별정보를 인식하는 스캐너를 더 포함하는 방역 게이트. - 제1 항에 있어서,
상기 본체부에 설치되어 상기 가시광이미지와 상기 열화상이미지 중 적어도 하나와, 상기 제어부에 의해 산출된 상기 출입자의 체온을 출력하는 스크린, 및
상기 본체부에 설치되어 경광과 경음 중 적어도 하나를 출력하는 경보부를 더 포함하되,
상기 제어부는 산출된 상기 출입자의 체온을 기준으로 정상 여부와 비정상 여부를 판단하여 상기 스크린과 상기 경보부 중 적어도 하나에 경보신호를 제공하는 방역 게이트.
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