KR102631032B1 - 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템 - Google Patents
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Abstract
무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템이 제공되며, 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하고, 무인키즈카페에 입장을 위한 입장비밀코드를 전달받으며, 입실전 및 퇴실전 입실안내 및 퇴실안내를 출력하는 사용자 단말 및 적어도 하나의 매장 단말을 등록하는 등록부, 사용자 단말에서 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하면 입장비밀코드를 전달하는 전달부, 사용자 단말로 입실 전 입실안내를 수행하는 입실안내부, 매장 단말에서 입장비밀코드가 입력되는 경우 기 저장된 입장비밀코드와 비교한 후 매장 단말로 출입개폐를 허용하는 출입통제부, 매장 단말과 연동된 적어도 하나의 IoT 기기를 활성화한 후 매장관제를 수행하는 매장관제부, 사용자 단말로 퇴실 전 퇴실안내를 수행하는 퇴실안내부, 매장 단말로 사용자 단말의 이용에 대한 요금을 정산하는 정산부를 포함하는 운영 서비스 제공 서버를 포함한다.
Description
본 발명은 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템에 관한 것으로, 무인키즈카페의 예약, 결제, 출입통제, 입퇴실 안내, 안전관리, 보안경계 및 청결유지를 무인으로 수행할 수 있는 솔루션을 제공한다.
경제, 사회, 문화 등 시대적 변화는 시민들의 생활양식을 바꾸어 세대를 구분 지었고, 새로운 세대는 기존 세대와 다른 일상을 보낸다. 특히, 2010년 이후 태어난 알파세대는 미세먼지와 팬데믹을 피해 실내로, 실외로 놀이공간을 바꾸고 있다. 골목이 사라진 동네에서 아이들은 양육자와 동반하여 놀이하고 보육·교육시설 의존적인 하루를 보내며, 유료 놀이·체험시설을 이용하며 하루를 보낸다. 알파세대의 하루는 기관 또는 시설에 의존적인 경향을 보이며, 이에 양육자의 부담은 크게 늘었다. 알파세대에게 학습과 놀이는 절대적 비중을 차지하는데, 미취학아동은 평일에 보육·교육기관에서 약 6시간을 지내며, 주말에는 스포츠와 놀이에 대부분의 시간을 할애한다. 유료 실내 놀이시설 및 영어유치원, 놀이학교 등 반일제 기관이 크게 늘어났고, 음식점·쇼핑공간과 결합된 키즈카페, 직업 체험 시설 등 알파세대의 수요를 충족시킬 교육·놀이시설이 많이 생겨났다. 이러한 시설의 대부분은 시장친화적 입지에 고가의 이용요금을 요구하기 때문에 소외지역, 소외계층을 발생시킬 우려가 크다.
이때, 키즈카페의 이용요금을 낮추기 위하여 운영을 자동화하는 방법이 연구 및 개발되었는데, 이와 관련하여, 선행기술인 한국등록특허 제10-2239918호(2021년04월12일 공고) 및 한국등록특허 제10-2166044호(2020년10월15일 공고)에는, 키즈카페 정기구독요청이 존재하면 이용요금을 제공하고, 사용자 단말에서 이용요금을 결제하면 정기구독 서비스를 제공하는 구성과, 사용자 단말에서 프리패스 멤버쉽에 가입한 경우, 사용자 단말로 고유식별코드를 제공하고, 매장 단말에서 고유식별코드가 스캔된 경우, 매장 단말에서 스캔한 고유식별코드의 수에 기반하여 매장 단말로 이용요금을 정산하는 구성이 각각 개시되어 있다.
다만, 전자의 구성은 정기적인 결제고객을 확보하기 위한 구성에 불과하고, 후자의 경우에도 출입 및 정산의 구성만을 자동화한 구성에 불과하다. 최근 핀테크(FinTech)와 셀프 서비스 테크놀로지(Self-Service Technology)의 고도화와 확산에 발맞춰 새로운 소비환경에 따른 밀키트, 아이스크림 전문점, 카페, 독서실, 편의점, 코인빨래방 등 다양한 종류의 24시간 무인점포들이 생활밀접업종으로서 급속히 증가하고 있다. 이들 업종은 오피스텔, 다세대주택 등 1인 가구가 밀집하고 있는 지역에서부터 아파트 단지에 이르기까지 다양한 형태의 주거환경 속에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 또, 부동산 시장에서도 키즈테마가 들어간 상가에 투자 수요가 몰리고 있으며, 상가 시장에서 키즈 테마파크, 실내 어린이 놀이시설, 어린이수영장 등은 트래픽 상승에 주요한 역할을 담당하며 핵심점포로 자리 잡고 있다. 이에, 입지조건은 만족시키면서도 이용요금은 낮출 수 있는 무인 키즈카페의 운영 솔루션의 연구 및 개발이 요구된다.
본 발명의 일 실시예는, 키즈카페를 무인으로 운영할 수 있도록 사용자 단말에서 온라인으로 실시간 예약 및 결제가 가능하도록 하고, 예약 및 결제를 수행한 사용자 단말로 이용방법 및 입장비밀코드를 전달하며, 입실 전 입실시각을 자동으로 안내하고, 매장 단말과 연결된 출입통제장치에서 입장비밀코드가 입력되면 기 저장된 입장비밀코드와 비교하여 도어개폐여부를 제어함으로써 출입통제를 실시하며, 안전 및 화재관리가 가능하도록 실시간 매장관제시스템을 제공하고, 실시간 전원을 제어하고 보안경계가 가능하도록 하며, 퇴실 전 퇴실시각을 자동으로 안내함으로써, 점주나 직원이 상주하지 않더라도 무인으로 키즈카페가 운영될 수 있도록 하는, 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하고, 무인키즈카페에 입장을 위한 입장비밀코드를 전달받으며, 입실전 및 퇴실전 입실안내 및 퇴실안내를 출력하는 사용자 단말 및 적어도 하나의 매장 단말을 등록하는 등록부, 사용자 단말에서 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하면 입장비밀코드를 전달하는 전달부, 사용자 단말로 입실 전 입실안내를 수행하는 입실안내부, 매장 단말에서 입장비밀코드가 입력되는 경우 기 저장된 입장비밀코드와 비교한 후 매장 단말로 출입개폐를 허용하는 출입통제부, 매장 단말과 연동된 적어도 하나의 IoT 기기를 활성화한 후 매장관제를 수행하는 매장관제부, 사용자 단말로 퇴실 전 퇴실안내를 수행하는 퇴실안내부, 매장 단말로 사용자 단말의 이용에 대한 요금을 정산하는 정산부를 포함하는 운영 서비스 제공 서버를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 키즈카페를 무인으로 운영할 수 있도록 사용자 단말에서 온라인으로 실시간 예약 및 결제가 가능하도록 하고, 예약 및 결제를 수행한 사용자 단말로 이용방법 및 입장비밀코드를 전달하며, 입실 전 입실시각을 자동으로 안내하고, 매장 단말과 연결된 출입통제장치에서 입장비밀코드가 입력되면 기 저장된 입장비밀코드와 비교하여 도어개폐여부를 제어함으로써 출입통제를 실시하며, 안전 및 화재관리가 가능하도록 실시간 매장관제시스템을 제공하고, 실시간 전원을 제어하고 보안경계가 가능하도록 하며, 퇴실 전 퇴실시각을 자동으로 안내함으로써, 점주나 직원이 상주하지 않더라도 무인으로 키즈카페가 운영될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 운영 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 운영 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 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"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 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 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
본 명세서에서 있어서, 단말과 매핑(Mapping) 또는 매칭(Matching)으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는, 단말의 식별 정보(Identifying Data)인 단말기의 고유번호나 개인의 식별정보를 매핑 또는 매칭한다는 의미로 해석될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템(1)은, 적어도 하나의 사용자 단말(100), 운영 서비스 제공 서버(300), 적어도 하나의 매장 단말(400) 및 적어도 하나의 관리자 단말(500)을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템(1)은, 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 1을 통하여 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니다.
이때, 도 1의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(Network, 200)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은 네트워크(200)를 통하여 운영 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다. 그리고, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크(200)를 통하여 적어도 하나의 사용자 단말(100), 적어도 하나의 매장 단말(400), 적어도 하나의 관리자 단말(500)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 매장 단말(400)은, 네트워크(200)를 통하여 운영 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다. 그리고, 적어도 하나의 관리자 단말(500)은, 네트워크(200)를 통하여 적어도 하나의 사용자 단말(100), 운영 서비스 제공 서버(300) 및 적어도 하나의 매장 단말(400)과 연결될 수 있다.
여기서, 네트워크는, 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
하기에서, 적어도 하나의 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시예에 따라 변경가능하다 할 것이다.
적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 무인키즈카페 운영 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 무인키즈카페를 예약 및 결제하고, 입실비밀코드를 출력하며, 입퇴실 안내를 받는 사용자(User)의 단말일 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile Communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
운영 서비스 제공 서버(300)는, 무인키즈카페 운영 서비스 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 제공하는 서버일 수 있다. 그리고, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 적어도 하나의 매장 단말(400)을 등록하고, 각 매장 단말(400)을 관리하는 관리자 단말(500)을 매핑하여 저장하는 서버일 수 있다. 또, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)에서 예약 및 결제를 하는 경우 입실비밀코드를 생성하여 사용자 단말(100) 및 매장 단말(400)로 전달하는 서버일 수 있다. 그리고, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 매장 단말(400)에서 입실비밀코드가 입력되는 경우 기 저장된 입실비밀코드와 비교한 후 매장 단말(400)로 출입통제를 하도록 하는 서버일 수 있다. 또한, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 매장 단말(400)과 연결된 도어개폐장치, 전원제어장치, CCTV, 안전화재관리장치 및 IoT 기기를 제어함으로써, 출입통제, 안전관리, 화재관리 및 보안경계, 청결유지 등을 수행하는 서버일 수 있다. 그리고, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)에서 입퇴실 전 입실전 안내 및 퇴실전 안내를 받도록 리마인더를 제공하는 서버일 수 있다. 또, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 안전관리, 화재관리 및 보안경계에 이상(Abnormal) 데이터가 감지된 경우 관리자 단말(500)로 전달하는 서버일 수 있다.
여기서, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 매장 단말(400)은, 무인키즈카페 운영 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 적어도 하나의 도어개폐장치, 전원제어장치, CCTV, 안전화재관리장치 및 IoT 기기를 제어하는 매장의 단말일 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 매장 단말(400)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 매장 단말(400)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 매장 단말(400)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, POS(Point of Sales), PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 관리자 단말(500)은, 무인키즈카페 운영 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 이상 데이터가 수신되는 경우 적어도 하나의 담당자 단말(미도시)로 전달하여 이상 데이터를 확인하도록 하는 단말일 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 관리자 단말(500)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 관리자 단말(500)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 관리자 단말(500)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 운영 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 운영 서비스 제공 서버(300)는, 등록부(310), 전달부(320), 입실안내부(330), 출입통제부(340), 매장관제부(350), 퇴실안내부(360), 정산부(370), 통합제어부(380), 전원제어부(390), 안전관리부(391), 보안경계부(393), 환불취소관리부(394), 상품권판매부(395), 청결유지부(396), 청소관리부(397), 이용자수공유부(398)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 운영 서비스 제공 서버(300)나 연동되어 동작하는 다른 서버(미도시)가 적어도 하나의 사용자 단말(100), 적어도 하나의 매장 단말(400) 및 적어도 하나의 관리자 단말(500)로 무인키즈카페 운영 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 전송하는 경우, 적어도 하나의 사용자 단말(100), 적어도 하나의 매장 단말(400) 및 적어도 하나의 관리자 단말(500)은, 무인키즈카페 운영 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 설치하거나 열 수 있다. 또한, 웹 브라우저에서 실행되는 스크립트를 이용하여 서비스 프로그램이 적어도 하나의 사용자 단말(100), 적어도 하나의 매장 단말(400) 및 적어도 하나의 관리자 단말(500)에서 구동될 수도 있다. 여기서, 웹 브라우저는 웹(WWW: World Wide Web) 서비스를 이용할 수 있게 하는 프로그램으로 HTML(Hyper Text Mark-up Language)로 서술된 하이퍼 텍스트를 받아서 보여주는 프로그램을 의미하며, 예를 들어 넷스케이프(Netscape), 익스플로러(Explorer), 크롬(Chrome) 등을 포함한다. 또한, 애플리케이션은 단말 상의 응용 프로그램(Application)을 의미하며, 예를 들어, 모바일 단말(스마트폰)에서 실행되는 앱(App)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 등록부(310)는, 적어도 하나의 매장 단말(400)을 등록할 수 있다. 이때, 각 무인키즈카페의 위치, 층수, 평수, 놀이기구 종류, 이용요금 등의 정보를 수집하여 등록할 수 있다.
전달부(320)는, 사용자 단말(100)에서 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하면 입장비밀코드를 전달할 수 있다. 사용자 단말(100)은, 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하고, 무인키즈카페에 입장을 위한 입장비밀코드를 전달받을 수 있다. 입장비밀코드는 숫자일 수도 있고, 바코드와 같은 1차원 바코드 또는 QR 코드와 같은 2차원 바코드 등일 수도 있다.
입실안내부(330)는, 사용자 단말(100)로 입실 전 입실안내를 수행할 수 있다. 사용자 단말(100)은, 입실전 및 퇴실전 입실안내 및 퇴실안내를 출력할 수 있다. 만약 금일 오전 11시에 예약이 되어 있다면 10 분 전 알람으로 사용자 단말(100)로 입실시간을 안내할 수 있다. 또는, 사용자 단말(100)의 현위치를 고려하여 이동수단에 따른 각 소요시간을 계산한 후, 예약시간 기준 각 이동수단별 소요시간 이전에 알람을 제공할 수도 있다. 물론, 예약을 하지 않고 바로 방문(Walk-In)도 가능하며, 이때에는 입실비밀코드를 제공함과 동시에 입실안내를 제공할 수 있다.
출입통제부(340)는, 매장 단말(400)에서 입장비밀코드가 입력되는 경우 기 저장된 입장비밀코드와 비교한 후 매장 단말(400)로 출입개폐를 허용할 수 있다. 이때, 요금이 계산된 사람 수 만큼 입장을 하는지의 여부를 우선 파악해야 하는데, 예를 들어 어린이 1 명의 가격을 계산한 후 어른도 함께 왔다거나, 어린이 1 명 및 어른 1 명으로 계산한 후 어린이 4 명 및 어른 4 명이 왔다거나 하는 등의 어뷰징(Abusing) 사례가 존재할 수 있기 때문이다. 이때에는 미리 등록된 결제수단으로 자동결제될 수 있도록 결제수단을 입력받을 수 있고, 입장비밀코드가 입력된 이후에 일행으로 카운트되는 사람의 수에 따라 가격을 자동으로 부여할 수도 있다. 일행이 아님을 구분하는 기준점은 입장비밀코드의 입력이다. 만약 A 일행의 4 명이 입장한 후 다음 B 일행의 5 명이 입장하기 위해서는 5 명 중 첫 번째 사람이 입장비밀코드를 스캔해야 하므로, 이를 기준으로 수를 카운트할 수 있다. 어린이와 어른의 구분은 아동의 이미지를 자동으로 분류하는 딥러닝을 이용할 수 있다.
<아동 분류>
초기 데이터셋이 될 이미지를 수집하기 위하여 어린이집이나 유치원 또 초등학교에 등교 및 하교하는 아동을 촬영한 영상을 수집한다. 이후 이미지 인식에 부적절한 영향을 줄 수 있는 뒷모습 사진, 아동보다는 다른 것들이 두드러진 사진들은 수동적으로 제거함으로써 양질의 데이터로 정제함으로써 전처리를 수행한다. 이때, 전이학습(Transfer Learning)을 통한 데이터 학습전이학습은 ImageNet이 제공하는 거대한 데이터셋으로 특정 분야에서 학습된 신경망의 일부 능력을 유사하거나 전혀 새로운 분야에서 사용되는 신경망의 학습에 이용하는 방법이다. 데이터의 수가 적더라도 효과적으로 사용되고 있으며, 학습 속도 또한 빠른 장점을 가지고 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 전이학습의 대표적인 모델인 Google에서 제공해 주는 Teachable Machine을 이용할 수 있다. 성능에 영향을 주는 Epoch, 학습률(Learning Rate), 배치 사이즈(Batch-Size) 등의 하이퍼 파라미터들을 튜닝하여 학습 정확도를 향상시켜 클래스별 정확도를 산출할 수 있다. 아동 이미지 분류는 아동의 사진을 입력 데이터로 넣어서 학습된 모델을 거쳐 어떤 아동과 가장 유사한지를 식별하여 클래스 이름과 사진을 출력시킬 수 있다. 출력된 클래스의 이름을 연동된 데이터베이스에 있는 아동의 클래스와 맞춰 이미지를 저장해 줌으로써 이미지를 분류 및 그룹화시킬 수 있다.
매장관제부(350)는, 매장 단말(400)과 연동된 적어도 하나의 IoT 기기를 활성화한 후 매장관제를 수행할 수 있다. 이때, IoT 기기는 조명, 로봇청소기, 윈도우 개폐장치, 소독제 분사장치, 공기청정기, 스피커 등일 수 있으나 이에 한정하되지 않는다.
퇴실안내부(360)는, 사용자 단말(100)로 퇴실 전 퇴실안내를 수행할 수 있다. 퇴실시각 이전 10 분 전에 안내를 보내고, 연장을 원하는 경우 연장버튼을 누르는 것만으로도 추가결제가 가능하도록 간편결제를 지원할 수도 있다.
정산부(370)는, 매장 단말(400)로 사용자 단말(100)의 이용에 대한 요금을 정산할 수 있다.
통합제어부(380)는, 매장 단말(400)과 연동된 도어개폐장치, 매장 단말(400)과 연동된 전원제어장치, 매장 단말(400)과 연동된 적어도 하나의 CCTV 및 매장 단말(400)과 연동된 안전화재관리장치, 매장 단말(400)에 구비된 적어도 하나의 IoT 기기를 등록 및 제어할 수 있다.
전원제어부(390)는, 사용자 단말(100)의 입실 전 입실안내를 수행한 후, 매장 단말(400)과 연동된 전원제어장치로 전원을 인가하는 인가제어를 수행하고, 퇴실 전 퇴실안내를 수행한 후 사용자 단말(100)의 퇴실이 확인되는 경우 전원제어장치로 전원의 인가를 해제할 수 있다. 이때, 전원제어장치로 인가가 해제되더라도 안전관리를 위한 CCTV나 각 전자제품의 이상여부를 파악하기 위한 IoT 기기는 연결을 유지하는 것이 바람직하다.
안전관리부(391)는, 매장 단말(400)과 연동된 적어도 하나의 CCTV로부터 수집된 영상을 분석하여 기 구축된 딥러닝 알고리즘으로 어린이 사고 및 화재를 감지 및 예측하여 사용자 단말(100)로 전송할 수 있다. 이때, 아동 행동분석 인지를 위한 실시간 다중 영상 동시 입력 기술, 재식별(Re-identification) 및 딥러닝 기반 아동 행동분석기술 등 다양한 유형의 어린이 사고를 예방하는 기술들을 이용함으로써, 시설 관리자들의 실시간 돌봄없이 무인으로 아동 사고가 예방 및 최소화될 수 있도록 한다.
<아동 사고방지>
인공지능 기반 객체 검출 및 이벤트(아동 이상행동) 분석을 위해서는 관련 학습데이터 구축이 필수이다. 실시간 다중센서 데이터 기반 아동 행동 분석용 데이터 추출 및 변환을 위해 아동 재식별 데이터셋 구축과 행동분석 데이터셋 구축, 학습모델 설계 및 파라미터 설정을 통한 가중치를 도출할 수 있다. 아동의 정서불안에 따라 빈번한 위치이동 확인을 위해 재식별 기술을 이용한 아동 특징점 기반 동일아동 위치추적 기술을 개발할 수 있다. 아동과 관련해 발생하는 주요 이상행동(Abnormal Behavior)을 분석하여 정상적인 행동을 제외한 5 가지 행동들을 규정하여 딥러닝 기술을 적용하여 이벤트 검출을 수행할 수 있다. 이때 5 가지의 행동은 예를 들어, 넘어짐(Fall), 쓰러짐(Lie Down), 때림(Hit), 던짐(Throw), 휘두룸(Swing)으로 구분할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 다만, 설명의 편의를 위하여 5 가지의 클래스를 기준으로 설명한다.
데이터셋을 설계할 때 아동 교육 시설과 여가문화 및 놀이시설에서 주로 발생하는 안전사고를 참고할 수 있고, 아동과 관련해 발생하는 주요 이상행동(Abnormal Behavior)을 분석하여 정상적인 행동을 제외한 행동을 이상행동으로 정의할 수 있다. 일반적인 행동분석연구들은 동영상 전체의 프레임을 인식하고 맥락분석을 통해 결과를 도출하는데, 컨볼루션 필터 및 인공신경망을 활용하여 외형과 짧은 시간 동안의 움직임만 입력받아 행동을 분석하게 된다. 따라서 맥락분석보다 이미지 분류에 집중하여 행동을 분류하기 때문에 성능이 낮다는 문제가 존재한다. 이에 동영상 샘플링 간격 및 모델에 입력하는 동영상 크기 고정 등 다양한 방법들이 연구되었지만, 샘플링 간격을 줄여 높은 컴퓨팅 자원 요구량과 고정된 크기의 입력으로 인해 맥락 분석에 긴 시간이 요구되는 행동에 대해서는 핵심 정보가 삭제될 수 있다는 단점이 발생한다. 이를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에서는, Temporal Segment Networks는 샘플링 간격을 늘리고 전체 비디오를 고정된 크기로 영상을 분할 하여 분석한 뒤 결과를 합쳐서 영상을 분석을 수행한다. 동영상 샘플링의 경우 연속된 간격이 좁으면 변화량이 적음으로 간격을 넓혀 샘플링을 수행할 수 있다. 샘플링 범위를 넓히게 되면서 기존에 비해 계산양이 줄어든다. 또한 동영상 전체를 분석하기 위해 비디오를 균일한 크기로 분할하여 사용할 수 있다. 분할된 비디오들은 추가적으로 짧은 영상으로 랜덤하게 샘플링된다. 이렇게 얻어진 영상들을 동일한 인공신경망에 넣어 모든 클래스에 대한 추론점수를 도출한다. 그리고 각각의 영상들에 대한 추론점수를 합쳐 제일 높은 점수를 얻은 하나의 클래스를 선택하게 된다. 이러한 방식을 통해 비디오를 전체적으로 보고 판단할 수 있게 된다. 아동 이상행동 패턴 인식 소프트웨어를 이용하여 이상행동 인식 정확도를 측정하고, 이상행동 데이터셋의 영상 중 희소클래스 4 개를 제외한 5 개 클래스에 대해 정확도를 계산한다. 학습과 테스트 비율을 나누어 학습 및 검증을 수행할 수 있고 검증까지 완료된 모델에 대해 적용한 후 아동의 이상행동이 감지된 경우 즉시 사용자 단말(100) 및 관리자 단말(500)로 알람을 전송할 수 있다.
<화재 방지>
화재감시 관제센터라면 연기나 불꽃과 같은 화재상황이나 형상이 중요객체, 이동객체는 사람, 고정객체는 놀이기구 등일 수 있다. 이때, 가장 중요하게 설정되는 것은 이동객체일 수도 있고 중요객체일 수도 있으므로 어느 하나가 선택되면 다른 하나가 선택되지 않는 관계는 아니다. 또 이는 각 관제센터마다 각 CCTV가 설치되는 상황마다 서로 다르게 설정될 수 있으며, 각 센터별로 서로 다른 중요객체, 이동객체 및 고정객체가 설정될 수 있다. 이하에서 중요객체로 연기가 설정된 경우 객체를 탐지하는 방법을 설명한다.
<객체 탐지 알고리즘>
객체의 형태가 일정하지 않고 색의 구분도 명확하지 않는 연기라는 객체의 방향을 감지하기 위해 다양한 객체 탐지 알고리즘을 이용할 수 있는데, 그 중 객체 탐지(Object Detection) 기술 중 하나인 광학 흐름(Optical Flow) 기술을 사용할 수 있다. 이 기술은 차영상(Difference Image)의 진화 버전으로 이전 프레임에서의 특정 포인트를 추출하여 현재 프레임에서 같은 특정 포인트를 찾아 얼마만큼의 위치 변화가 있었는지를 분석하는 방식이다. 특정 포인트의 분포가 움직이는 물체 부분에 밀집되게 되어 있어 객체 위치 인식 및 추적용으로 사용된다. 그러므로 물체가 어떻게 움직이고 있는지를 판단하기에는 가장 좋은 알고리즘이다.
광학 흐름 기술 중에는 밀집 광학 흐름(Dense Optical Flow) 알고리즘과 희소 광학 흐름(Sparse Optical Flow) 알고리즘이 있다. 그중에 밀집 광학 흐름 알고리즘인 파네백(Gunnar Farneback)의 다항식 확장 알고리즘을 이용하여, 이미지에 있는 모든 픽셀을 모션 벡터로 할당하고 밀도가 높은 광학 흐름을 찾을 수 있도록 할 수 있다. 특정 포인트를 검출하는 희소 광학 흐름 알고리즘의 검출 방식보다 객체 검출에 대한 오류가 적고 움직임 데이터의 정확도가 높아진다. 희소 광학 흐름에서 가장 중요한 특정 포인트를 제대로 검출하지 못하면 객체의 움직임에 대한 정확성이 떨어진다. 하지만 밀집 광학 흐름은 모든 픽셀에 대해 밀도가 높은 광학 흐름을 찾기 때문에 정확도가 높다.
<파네백 다항식 확장 알고리즘>
파네백(Gunnar Farneback) 알고리즘의 기본 개념은 모든 포인트에서 다항식을 이미지에 일치되도록하여 이미지를 함수로 계산하는 것이다. 이미지를 이차 다항식과 각 포인트를 연관시키는 표현으로 변환한 후 다항식을 픽셀 주변 영역의 중심에 좀 더 가까운 포인트에 가중치가 적용되도록 계산한다. 이미지 일부분의 작은 변위는 같은 포인트에서 다항식 확장의 계수에 해석적으로 계산될 수 있어 해당 변위의 크기를 구할 수 있다. 예를 들어, 1 차원의 경우 이미지는 작은 변위 d의 그레이 히스토그램으로 표현된다. 임의의 점선은 포물선 곡선에서 근처의 강도 값에 맞출 수 있다. 평활 함수 I(x)와 작은 변위의 근사 결과로 얻은 2 차 다항식 f1과 f2는 이하 수학식 1과 같은 해석 공식의 관계를 갖는다.
그리고 피팅 전과 후의 계수 값이 주어지면 두 번째 관계식인 f2를 사용해 이하 수학식 2로 정의된다.
a는 대칭 행렬, b는 벡터, c는 스칼라이다. 이러한 방법을 통해 이미지를 연속적인 표면에 근사하는 해석학적 기법으로 광학 흐름을 계산할 수 있다. 이때, 연기의 진행방향을 결정하기 위하여 영상을 상하좌우 4 방향으로 나눌 수 있고, 각 4 분면 영역 안에서 움직이는 객체만을 방향 데이터로 사용할 수 있다. 그래서 영역별 연기의 진행 방향을 계산하고 진행 방향에 대표 방향을 계산할 수 있다. 이러한 진행 방향 데이터를 취합해 연기의 발생 방향과 방향에 대한 확률을 계산할 수 있다.
<연기의 진행방향 검출>
연기의 방향을 분석하기 위해 화면 전체를 분석하는 것이 아니라 각각의 면에 일정 크기만큼의 ROI(Region Of Interest)를 기준으로 파네백 다항식 알고리즘을 적용하여 연기의 흐름을 검출되도록 설정할 수 있다. 4 개의 방향에 ROI가 설정된 영역만을 사용함으로 연기의 방향을 결정하는 것에 방해되는 영역인 중심부의 데이터가 제외되어 연기 검출의 정확도를 높일 수 있고, 불필요한 연산을 처리하지 않아 연산 시간이 개선되어 파네백 다항식 알고리즘의 단점을 보완할 수 있다. 이와 같은 알고리즘을 적용하여 획득한 영상을 기반으로 연기의 방향을 찾아낼 수 있다.
예를 들어, 연기의 방향이 오른쪽에서 왼쪽 위로 이동하는 영상이라면, ROI로 지정한 사각의 영역에 움직임이 있는 객체를 탐지하여 픽셀들이 움직이는 방향을 분류할 수 있다. 객체들의 방향 검출 결과 중에 가장 많은 건수를 기록한 방향을 해당 ROI의 객체 탐지방향으로 결정하고, 4 개의 ROI 중에서 가장 많은 객체가 검출된 ROI의 객체 탐지 방향이 해당 영상 프레임의 최종 방향으로 결정될 수 있다. 이러한 알고리즘으로 연기 방향 데이터를 취합하고 이미지 프로세싱으로 연기를 추적하면, 연기의 발생 위치를 확인할 수 있다.
보안경계부(393)는, 매장 단말(400)의 도어개폐장치 및 적어도 하나의 CCTV로부터 비허가자의 출입이 시도되는 경우 관리자 단말(500)로 보안알람을 전송할 수 있다. 별도의 센서 없이 CCTV로 촬영된 영상을 통해, 등장하는 다중 인물객체들의 위치를 추적하고 행동자세를 분석할 수 있다. 예를 들어, 도어가 열리지 않았는데 도어를 힘으로 열려고 하는 행동이나, 창문을 깨거나, 지하철에 구비된 사람을 카운트하는 바(Bar)를 넘으려고 한다거나, 장난감을 가져가는 행위 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. OpenPose라는 스켈레톤 탐지 오픈소스 라이브러리를 통해 생성되는 인물객체 각각의 25개 키포인트(관절)의 2차원 위치좌표 값으로 생성된 바운딩 박스를 기반으로 SORT를 수행하되, 다른 인물객체에 의해 바운딩 박스가 가려지는 문제에 대응하기 위해 추적 아이디 재할당 풀기반의 다중객체 식별 및 추적기법을 이용할 수 있다. 또한, 각 인물객체의 행동자세를 표현한 자세코드를 분석하고 이를 규칙으로 정의하여 다른 영상 내 모든 인물객체들의 행동자세를 탐지하는 기법을 이용할 수 있다.
<스켈레톤 추정>
최근까지 2차원 RGB 영상에서 다중 인물객체의 스켈레톤을 탐지하는 연구들은 하향식과 상향식 접근법으로 나눠진다. 하향식 접근법은 각 인물객체를 포괄하는 바운딩 박스를 탐지하고 그 영역 안에서 키포인트를 검출한 후 스켈레톤을 탐지하는 반면에, 상향식 접근법은 먼저 검출된 키포인트들 간의 연관성을 학습하여 각 인물객체의 스켈레톤을 탐지한다. 스켈레톤 탐지는 자동화된 영상 감시, 치안, 홈 시큐리티에 기여하는 바가 크기 때문에 하향식 접근법보다 정확도는 떨어지지만 속도가 비교적 빠른 상향식 접근법을 채택한다. 그 중 OpenPose는 스켈레톤의 추정 속도 뿐만 아니라 정확도도 크게 개선시켜 이를 활용한 연구사례가 늘고 있어 본 발명의 일 실시예에서는 스켈레톤 추정 라이브러리로 이용할 수 있고, 예를 들어, OpenPose 라이브러리로부터 추출되는 관절의 위치 좌표값을 이용해서 행동규칙을 학습할 수 있다.
<다중 인물객체 이동경로 추적 및 행동탐지>
① 재할당 풀 기반 다중 인물 추적 단계에서는 단일 프레임 내 다중 인물객체의 스켈레톤을 끊김없이 구별하기 위해 추적 아이디 재할당 풀인 Occlusion Pool또는 Evaporation Pool을 사용한다. 두 Pool 중 하나의 Pool에 저장된 타인이나 자신의 과거 바운딩 박스 영역과 겹쳐지는 새로운 인물객체가 존재한다면 같은 객체로 인식하여 재식별 문제를 해결한다. ② 연속 관절 데이터 전처리 단계에서는 이전 추적 단계로부터 들어오는 스켈레톤 내 관절데이터 중추정 신뢰도가 X 미만인 관절이 있다면 학습 데이터 셋에서 해당 스켈레톤을 배제한다. ③ 연속 관절 데이터 이산화 단계에서는 필터링된 다중 인물객체 관절데이터 중 골반 중점과 목, 골반중점과 왼쪽 골반 좌측 끝점을 각각 이은 2개의 기준선을 측정한다. 각 인물객체의 크기를 고려한 단위 그리드영역의 크기를 구하고 나머지 12 개 관절(양쪽 어깨, 팔꿈치, 손목, 골반, 무릎, 발목)의 연속 위치좌표를 이산 위치좌표로 변환한다. 각 인물객체의 이산 위치좌표들을 관절번호 순으로 정렬하여 다중 자세코드로 정의한다. ④ 행동 시간구간 분할 단계에서는 각 인물객체의 이산 위치좌표를 관찰한다. 이때, 동일한 종류의 행동을 프레임 단위로 연속적으로 취하는 시간구간을 영상의 재생시간 상에서 분할하여 시퀀스 트랜잭션을 생성한다. ⑤ 대표 행동자세 추출 단계에서는 각 인물객체의 행동자세들 중 가장 빈발하게 취한 행동자세들인 자세 캐릭터를 최소 힙(Minimum Heap) 기반 Top K 알고리즘을 통해 추출한다. 빈발하게 취한 자세들일수록 각 행동 종류마다 갖는 특징을 보여줄 수 있기 때문이다. ⑥ 행동자세 표준화 단계에서는 각 행동종류마다 빈발하지 않은 자세코드를 빈발 자세코드로 변환한다. 그 후 행동 구간 내 빈발 자세코드들의 시퀀스를 반복 단위로 축약한다. ⑦ 행동규칙 학습 및 범주화 단계에서는 각 행동종류마다 단위 축약된 다중 인물객체 행동자세들의 흐름변화 패턴을 Prefixspan 알고리즘으로 학습하여 행동규칙으로 생성하고 유사한 행동규칙들끼리 범주화한다
<다중 인물객체 행동자세 탐지>
이는 OpenPose 라이브러리로부터 추출되는 탐지인물객체의 관절의 위치 좌표값과 이전 학습과정에서 생성된 기준인물객체의 행동규칙을 이용해서 행동자세를 탐지하는 과정이다. 탐지 단계에서는 이전 규칙 학습 단계에서 수행한 추적, 전처리, 이산화, 시간구간 분할과정과 동일한 단계를 수행하지만, 탐지인물객체를 대상으로 대표 행동자세를 추출하지 않으므로 행동자세 표준화는 기준인물 객체의 자세캐릭터로 수행하게 된다. 또한 각 행동별로 범주화된 행동규칙과 매칭하면서 그 중 가장 높은 유사도를 가진 행동을 탐지한다. 이를 통하여, 다른 센서 없이도 CCTV 영상만으로 영상 내 등장하는 인물객체의 스켈레톤을 기반으로 이동경로를 추적하면서 행동자세를 탐지할 수 있다. 스켈레톤 추정 오픈소스인 OpenPose가 추정하는 스켈레톤만으로도 바운딩 박스 추정에 추가적인 연산이 필요하지 않다. 또한 과거 사라진 바운딩 박스의 정보와 비교하여 적은 시간과 연산량으로도 재식별 횟수를 크게 낮출 수 있다. 그리고, 보다 정확한 행동 탐지를 위해 체형 맞춤형 이산화 알고리즘,범용적 행동특징 추출 알고리즘, 행동자세 표준화 알고리즘, 시퀀스패턴 마이닝 기반 행동규칙 생성 알고리즘을 이용할 수 있다. 또 위협하기, 발차기, 휘두르기 행동 이외의 보다 많은 행동적 자세특징을 가진 행동을 탐지할 수 있다.
환불취소관리부(394)는, 사용자 단말(100)에서 결제를 수행한 후 환불 또는 취소를 요청하는 경우, 기 설정된 환불조건 또는 취소조건을 만족하면 사용자 단말(100)로 즉시취소를 제공하고, 기 설정된 환불조건 또는 취소조건을 만족하지 않는 경우 관리자 단말(500)로 전송하여 응답을 요청할 수 있다.
상품권판매부(395)는, 무인키즈카페를 이용할 수 있는 온라인 상품권을 게시하고, 온라인 상품권이 사용자 단말(100)에서 구매된 경우, 온라인 상품권을 고유식별코드를 기준으로 이용관리를 수행할 수 있다.
청결유지부(396)는, 매장 단말(400)에 예약 및 결제된 예약스케줄을 추출하고, 예약스케줄 내 유휴시간 중 기 설정된 기준시간 이상의 유휴시간이 존재하는 경우, 적어도 하나의 IoT 기기를 구동하여 환기, 소독 및 청소를 수행하도록 할 수 있다. 최근 스마트 윈도우가 개발되면서 창문의 열고 닫는 것이 IoT 기반으로 가능해졌고, 청소는 로봇청소기가 등장한 지 오래이다. 또, 소독을 해야하는데 소독약을 뿌리는 것 뿐만 아니라 이를 문지르는 행위를 수행해야 하는데 이는 후술하는 로봇암을 가진 자율주행로봇에게 할당할 수 있다. 예를 들어, 예약스케줄 상으로 월요일 새벽 4시 내지 6 시에 유휴시간이 존재하는 경우, 이 유휴시간에 환기, 소독 및 청소가 되도록 스마트 윈도우를 IoT 기반으로 오픈시키고, 소독약을 분사하며, 로봇청소기를 돌릴 수 있도록 한다. 다만, 로봇청소기는 물건은 치우지 못하고 바닥에 있는 물건을 무조건 흡입하게 되므로 그 이전에 후술하는 로봇암을 가진 자율주행로봇을 이용하여 바닥에 있는 쓰레기나 장난감 등은 미리 정리하도록 스케줄링할 수 있다.
청소관리부(397)는, 로봇암(Arm)을 가진 자율주행로봇이 존재하는 경우, 기 설정된 주기로 테이블을 와이핑(Wiping)하도록 하고, 테이블 상 위치한 쓰레기를 쓰레기통에 버리도록 제어할 수 있다. 최근 삼성에서 가정용 로봇 삼성봇 핸디가 공개된 바 있는데, 이는 옷감의 색깔을 구분하여 세탁기에 빨래를 넣어 돌리고, 식기를 그리퍼(Gripper)로 잡은 후 식기세척기에 넣으며 먼지를 털고 각종 가전을 구동시켜 집안일을 도와준다. 또 치킨을 튀기는 치킨봇, 음료를 제조하는 음료봇 등 다양한 로봇이 로봇암 및 그리퍼를 이용하여 물건을 집고 분류하는 일을 행하고 있다. 이를 이용하면, 점주가 가서 청소를 하지 않아도 자동으로 유휴시간 이전에 청소를 할 수 있게 된다.
<쓰레기 인식 및 영역검출>
쓰레기의 인식과 물체의 영역 검출을 위해 Mask R-CNN 기반의 Detectron2를 이용할 수 있다. 테이블이나 바닥에 존재하는 쓰레기를 카메라를 통하여 판별하여 쓰레기 식별(Class) 정보, 물체의 영역(Segmentation) 정보, 그리고 물체의 바운딩 박스(Bounding Box)좌표를 얻는다. 그 다음 좌표를 기반으로 물체 너비(Width)와 높이(Height)의 중심점을 계산하여 파지 목표지점으로 설정한 뒤, 물체의 회전정도를 파악해 최적의 파지각도를 계산하여 Robot Agent에 전달한다. 물체의 최적 파지각도는 먼저 물체의 중심점을 기준으로 0도부터 350도까지 10도씩 회전하며 해당각도를 기준으로 물체의 너비를 각각 계산한다. 이때, 너비 계산연산의 효율성을 위해 정확한 최대좌표지점 및 최소좌표지점을 얻지않고, 단위픽셀의 거리만큼 순회하며 해당 픽셀이 추론된 세그먼테이션 영역인지 확인하는 방법을 사용하여 모든 픽셀을 탐색하지 않아도 되도록 설계할 수 있다. 최종적으로 가장 너비가 좁은 각도를 물체의 단축을 표현하는 각도라 판단하여 물체 회전각으로 이용할 수 있다. 이를 적용해 실시간으로 물체별 회전정도를 파악해 파지지점을 지정한다.
<2D 이미지에서 3D 실세계 좌표로의 변환>
2D 카메라를 통해 받은 파지지점으로 로봇이 파지를 시도하기 위해선 2D 이미지의 목표픽셀을 실세계의 3D 거리좌표로 변환해야 한다. 이를위해, 먼저 2D 이미지에서 목표파지 영역 내의 중심픽셀(P0)을 하나 설정한다. 그리고, 중심픽셀을 기준으로 적절한 거리의 상하좌우 픽셀(P1 내지 P4)을 정한다. 로봇의 엔드 이펙터와 중심픽셀의 실세계 지점 간 실세계 거리(X0, Y0, Z0)를 측정한다. 그리고, 중심픽셀과 상하좌우픽셀(P1 내지 P4)의 실세계 지점과의 거리 간극을 측정해 픽셀당 실세계 거리비율을 계산한다. 최종적으로 (X0, Y0, Z0)와 상하좌우의 픽셀당 실세계 거리비율을 반영해 목표파지 영역 내 좌표변환 공식을 도출할 수 있다.
이용자수공유부(398)는, 매장 단말(400)에 예약 및 결제된 예약스케줄을 실시간으로 업데이트하고, 사용자 단말(100)로 각 매장, 날짜 및 시간별 인원을 제공하며, 각 무인키즈카페의 이용자수를 실시간으로 안내할 수 있다. 키즈카페의 경우 아동이 혼자 놀기보다는 키즈카페의 비슷한 연령대나 성별의 아이들과 함께 놀기를 원하는 경우가 많다. 혼자 가는 경우 잘 놀지 않고 빠르게 집에 오는 경우가 많으므로, 수용가능인원 수 대비 현재 인원 수와 예약스케줄을 보여줌으로써 유사한 연령대의 아이들이 언제 많이 오는지를 체크할 수 있도록 한다.
덧붙여서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페에 강사를 고용할 수도 있는데, 강사를 고용하기 위하여 강사풀(Pool)을 구축하고 사용자 단말(100)에서 원하는 강사를 사용자가 예약한 지점, 날짜 및 시간에 할당할 수도 있다. 이때, 강사의 경우 어린이보육교사자격증이 있는지, 경력은 몇 년인지, 어떠한 경력이 있는지 등의 정보를 수집할 수 있고, 각 카테고리별로 어느 조건을 만족하는 사람인지의 여부를 데이터베이스화할 수 있다. 또 자동매칭을 위하여 [영유아&어린이 데이터-강사 데이터]와 같은 매칭 테이블을 구축하고, 어떠한 조건을 가진 영유아 또는 어린이에게 어떠한 강사가 적절할 것인지에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다. 이를 통하여 사용자 단말(100)에서 자녀의 정보를 입력하면, 자동으로 적합한 강사를 매칭해줄 수 있고, 강사가 매칭되더라도 위치, 스케줄에 따라 가능하지 않을 수도 있으므로, 매칭된 강사 중에서 위치 및 스케줄이 사용자 단말(100)에서 입력한 위치 및 스케줄과 일치하는 강사를 자동으로 추출하여 매칭할 수도 있다.
이때, 강사를 고용하는 것 이외에도 프리랜서를 매칭해주는 방법을 이용할 수도 있는데, 프리랜서도 강사와 마찬가지로 어린이보육교사자격증이 있는지, 경력은 몇 년인지, 어떠한 경력이 있는지 등의 정보를 수집할 수 있고, 이 정보를 기준으로 프리랜서풀(Pool)을 구축할 수도 있다. 프리랜서풀(Pool)을 구축하고 난 후, 사용자 단말(100)에서 지점, 날짜, 시간을 지정하고, 이 지점, 날짜 및 시간에 어떠한 프리랜서가 왔으면 좋겠는지에 대해 조건을 설정하면, 지점, 날짜, 시간 및 조건을 만족하는 프리랜서를 자동으로 매칭을 해줄 수도 있다. 이때, 강사 매칭과 마찬가지로 자동매칭을 위하여 [영유아&어린이 데이터-프리랜서 데이터]와 같은 매칭 테이블을 구축하고, 어떠한 조건을 가진 영유아 또는 어린이에게 어떠한 강사가 적절할 것인지에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다.
이하, 상술한 도 2의 운영 서비스 제공 서버의 구성에 따른 동작 과정을 도 3 및 도 4를 예로 들어 상세히 설명하기로 한다. 다만, 실시예는 본 발명의 다양한 실시예 중 어느 하나일 뿐, 이에 한정되지 않음은 자명하다 할 것이다.
도 3을 참조하면, (a) 운영 서비스 제공 서버(300)는 적어도 하나의 무인키즈카페의 매장 단말(400)을 등록하고, 이에 대응하는 관리자 단말(500)을 매핑하여 저장할 수 있다. 그리고, (b)와 같이 운영 서비스 제공 서버(300)는 사용자 단말(100)에서 예약을 수행하는 경우, 예약 및 결제를 실시간 및 온라인으로 수행하며, 입장비밀코드를 생성하여 사용자 단말(100) 및 매장 단말(400)로 전송한다. 그리고, (c) 운영 서비스 제공 서버(300)는 입실 전 입실안내를 제공하고, (b)와 같이 입실비밀코드가 기 저장된 입실비밀코드가 맞는지의 여부를 파악하고 인원수를 CCTV로 카운트하면서 사람을 카운트하는 바(Bar)를 설치하여 예약한 인원수와 입장한 인원수가 일치하는지의 여부를 파악할 수 있다. 또, 도 4의 (a)와 같이 어린이 안전사고 및 화재를 관리하기 위하여 화재감지기에 대응하는 IoT 기기, CCTV의 영상을 분석할 수 있고, (b) 침입이나 파손 등 이상행동을 탐지하기 위한 보안경계를 수행할 수 있으며, (c)와 같이 청결을 유지하도록 쓰레기 치우기, 테이블 닦기, 무선로봇청소기 구동, 스마트 윈도우 개방 및 폐쇄, 소독약 뿌리기 및 닦기 등을 제어할 수 있으며, (d)와 같이 이용자 수를 실시간으로 공유하고 예약 스케줄을 공유함으로써 수용가능인원을 조절하면서 직접 가보지 않아도 몇 명이 현재 있는지 또 그 몇 명이 몇 시까지 있을 예정인지 등을 파악할 수 있도록 한다.
이와 같은 도 2 내지 도 4의 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1을 통해 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템에 포함된 각 구성들 상호 간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다. 이하, 도 5를 통해 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정의 일 예를 설명할 것이나, 이와 같은 실시예로 본원이 한정 해석되는 것은 아니며, 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따라 도 5에 도시된 데이터가 송수신되는 과정이 변경될 수 있음은 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하다.
도 5를 참조하면, 운영 서비스 제공 서버는, 적어도 하나의 매장 단말을 등록한다(S5100).
그리고, 운영 서비스 제공 서버는, 사용자 단말에서 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하면 입장비밀코드를 전달하고(S5200), 사용자 단말로 입실 전 입실안내를 수행한다(S5300).
이때, 운영 서비스 제공 서버는, 매장 단말에서 입장비밀코드가 입력되는 경우 기 저장된 입장비밀코드와 비교한 후 매장 단말로 출입개폐를 허용하고(S5400), 매장 단말과 연동된 적어도 하나의 IoT 기기를 활성화한 후 매장관제를 수행한다(S5500).
그리고, 운영 서비스 제공 서버는, 사용자 단말로 퇴실 전 퇴실안내를 수행하고(S5600), 매장 단말로 사용자 단말의 이용에 대한 요금을 정산한다(S5700).
상술한 단계들(S5100~S5700)간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 단계들(S5100~S5700)간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 단계들은 동시에 실행되거나 삭제될 수도 있다.
이와 같은 도 5의 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5를 통해 설명된 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인키즈카페 운영 서비스 제공 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기에 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 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 실시예들은 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 상기 상세한 설명보다는 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.
Claims (10)
- 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하고, 상기 무인키즈카페에 입장을 위한 입장비밀코드를 전달받으며, 입실전 및 퇴실전 입실안내 및 퇴실안내를 출력하는 사용자 단말; 및
적어도 하나의 매장 단말을 등록하는 등록부, 상기 사용자 단말에서 무인키즈카페를 선택한 후 예약 및 결제를 수행하면 입장비밀코드를 전달하는 전달부, 상기 사용자 단말로 입실 전 입실안내를 수행하는 입실안내부, 상기 매장 단말에서 입장비밀코드가 입력되는 경우 기 저장된 입장비밀코드와 비교한 후 상기 매장 단말로 출입개폐를 허용하는 출입통제부, 상기 매장 단말과 연동된 적어도 하나의 IoT 기기를 활성화한 후 매장관제를 수행하는 매장관제부, 상기 사용자 단말로 퇴실 전 퇴실안내를 수행하는 퇴실안내부, 상기 매장 단말로 상기 사용자 단말의 이용에 대한 요금을 정산하는 정산부, 상기 매장 단말에 예약 및 결제된 예약스케줄을 실시간으로 업데이트하고, 수용가능인원 수 대비 현재 인원 수와 예약스케줄을 보여줌으로써 유사한 연령대의 아이들이 언제 많이 오는지를 체크할 수 있도록 상기 사용자 단말로 각 매장, 날짜 및 시간별 인원을 제공하며, 각 무인키즈카페의 이용자수를 실시간으로 안내하는 이용자수공유부를 포함하는 운영 서비스 제공 서버;를 포함하며,
상기 입실안내부는,
상기 사용자 단말의 현위치를 고려하여 이동수단에 따른 각 소요시간을 계산한 후, 예약시간 기준 각 이동수단별 소요시간 이전에 알람을 제공하며,
상기 출입통제부는,
어뷰징(abusing) 사례를 예방하기 위해서, 상기 사용자 단말로부터 미리 등록된 결제수단으로 자동결제될 수 있도록 결제수단을 입력받고, 아동의 이미지를 자동으로 분류하는 딥러닝을 이용하여 어린이와 어른을 구분하고, 상기 입장비밀코드가 입력된 이후에 일행으로 카운트되는 사람의 수에 따라 가격을 자동으로 부여하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 운영 서비스 제공 서버는,
상기 매장 단말과 연동된 도어개폐장치, 상기 매장 단말과 연동된 전원제어장치, 상기 매장 단말과 연동된 적어도 하나의 CCTV 및 상기 매장 단말과 연동된 안전화재관리장치, 상기 매장 단말에 구비된 적어도 하나의 IoT 기기를 등록 및 제어하는 통합제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 운영 서비스 제공 서버는,
상기 사용자 단말의 입실 전 입실안내를 수행한 후, 상기 매장 단말과 연동된 전원제어장치로 전원을 인가하는 인가제어를 수행하고, 상기 퇴실 전 퇴실안내를 수행한 후 상기 사용자 단말의 퇴실이 확인되는 경우 상기 전원제어장치로 전원의 인가를 해제하는 전원제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 운영 서비스 제공 서버는,
상기 매장 단말과 연동된 적어도 하나의 CCTV로부터 수집된 영상을 분석하여 기 구축된 딥러닝 알고리즘으로 어린이 사고 및 화재를 감지 및 예측하여 상기 사용자 단말로 전송하는 안전관리부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 운영 서비스 제공 서버는,
상기 매장 단말의 도어개폐장치 및 적어도 하나의 CCTV로부터 비허가자의 출입이 시도되는 경우 관리자 단말로 보안알람을 전송하는 보안경계부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 운영 서비스 제공 서버는,
상기 사용자 단말에서 결제를 수행한 후 환불 또는 취소를 요청하는 경우, 기 설정된 환불조건 또는 취소조건을 만족하면 상기 사용자 단말로 즉시취소를 제공하고, 상기 기 설정된 환불조건 또는 취소조건을 만족하지 않는 경우 관리자 단말로 전송하여 응답을 요청하는 환불취소관리부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 운영 서비스 제공 서버는,
상기 무인키즈카페를 이용할 수 있는 온라인 상품권을 게시하고, 상기 온라인 상품권이 상기 사용자 단말에서 구매된 경우, 상기 온라인 상품권을 고유식별코드를 기준으로 이용관리를 수행하는 상품권판매부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 운영 서비스 제공 서버는,
상기 매장 단말에 예약 및 결제된 예약스케줄을 추출하고, 상기 예약스케줄 내 유휴시간 중 기 설정된 기준시간 이상의 유휴시간이 존재하는 경우, 적어도 하나의 IoT 기기를 구동하여 환기, 소독 및 청소를 수행하도록 하는 청결유지부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 운영 서비스 제공 서버는,
로봇암(Arm)을 가진 자율주행로봇이 존재하는 경우, 기 설정된 주기로 테이블을 와이핑(Wiping)하도록 하고, 상기 테이블 상 위치한 쓰레기를 쓰레기통에 버리도록 제어하는 청소관리부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230089346A KR102631032B1 (ko) | 2023-07-10 | 2023-07-10 | 무인키즈카페 운영 서비스 제공 시스템 |
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| KR102631032B1 true KR102631032B1 (ko) | 2024-01-30 |
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2023
- 2023-07-10 KR KR1020230089346A patent/KR102631032B1/ko active IP Right Grant
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