KR20070108645A

KR20070108645A - 어린이 안전사고 예방을 위한 실내 위치인식 시스템 및방법

Info

Publication number: KR20070108645A
Application number: KR1020060040947A
Authority: KR
Inventors: 정희재; 전해돈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2006-05-08
Publication date: 2007-11-13
Also published as: KR100795110B1

Abstract

본 발명은 무선 위치인식 기술을 이용하여 어린이의 위치를 파악하고 소정의 위험요소로 어린이가 접근하는 것을 미리 알려 안전사고를 예방할 수 있는 실내 위치인식 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 어린이에게 부착된 태그가 신호를 송출하면 각각의 수신기가 이를 수신하여 태그까지의 거리를 검출하고, 각각의 수신기가 거리 검출값을 서버로 전송하면 서버가 이를 취합하여 태그의 위치를 산출한다. 서버는 태그 위치와 위험요소의 위치를 비교하여 위험여부를 판단하고 이를 알린다. 또한, 다수의 수신기가 태그 호출신호를 송출하고 어린이에게 부착된 태그가 이를 수신하여 응답신호를 송출하면, 태그의 위치에 인접한 특정 수신기가 이를 수신하여 태그의 위치를 검출하고, 특정 수신기가 위치 검출값을 서버로 전송하면 서버가 이를 수신하여 태그 위치와 위험요소의 위치를 비교하고 위험여부를 판단한다.

어린이 안전사고, 위치인식 기술, UWB, RFID, 태그, 수신기

Description

어린이 안전사고 예방을 위한 실내 위치인식 시스템 및 방법{indoor localization system and method for prevention of child's accident}

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 어린이 안전사고 예방을 위한 실내 위치인식 시스템 및 방법을 설명하기 위한 모식도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실내 위치인식 시스템의 블록도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내 위치인식 방법의 흐름도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어린이 안전사고 예방을 위한 실내 위치인식 시스템의 모식도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 위치인식 시스템의 블록도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 위치인식 방법의 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

10, 20a, 20b, 110, 120a: 위치인식 태그

30, 130: 위치인식 수신기 40, 140: 서버

34: 거리 검출부 43, 143: 위치 산출부

44, 144: 비교 판단부

본 발명은 위치인식 응용 기술에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 UWB(ultra wide band), RFID(radio frequency identification)와 같은 무선 위치인식 기술을 이용하여 어린이의 위치를 파악하고 소정의 위험요소로 어린이가 접근하는 것을 미리 알려 안전사고를 예방할 수 있는 실내 위치인식 시스템 및 방법에 관한 것이다.

가정에서의 어린이 안전사고가 해마다 급증하고 있다. 통계청과 한국소비자보호원의 자료에 따르면 14세 이하 어린이 안전사고가 매년 증가하고 있으며, 특히 2005년 기준으로 어린이 안전사고 5건 중 3건은 가정에서 발생하고 있고, 4건 중 3건은 취학 전 연령인 6세 이하가 차지하는 것으로 나타났다.

이처럼 가정에서의 어린이 안전사고가 매년 늘어나는 원인 중의 하나는 바쁜 일상생활에 쫓기는 부모의 관리 소홀을 들 수 있다. 그러나 어린이들은 본래 사물에 대한 호기심이 왕성하기 때문에 부모가 아무리 관리를 잘 하더라도 안전사고의 위험은 항상 남아있기 마련이다.

어린이 안전사고를 방지하기 위한 종래기술로 예컨대 대한민국공개특허 제2005-97756호가 있다. 이 종래기술은 어린이가 세탁기 내부에 추락했을 때 적외선 센서를 통해 이를 검출하고 세탁 동작이 자동으로 중지되도록 하는 세탁 제어 방법이다.

그러나 어린이의 안전을 위협할 수 있는 가전기기(예컨대, 가스레인지, 세탁기, 전기주전자, 전기콘센트, 다리미 등)마다 이런 방식을 적용하기는 현실적으로 매우 어렵다. 더구나 전술한 종래기술은 적외선 센서를 통해 단지 사람의 존재 유 무만을 검출하는 방식이기 때문에 이 기술을 어린이에 특정하여 적용하는 것은 사실상 불가능하다.

본 발명의 목적은 실내에 다양하게 존재하는 각종 위험요소로부터 어린이의 안전사고를 효과적으로 예방할 수 있는 위치인식 시스템과 방법을 제공하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 UWB(ultra wide band), RFID(radio frequency identification)와 같은 무선 위치인식 기술을 이용하여 어린이의 위치를 파악하고 소정의 위험요소로 어린이가 접근하는 것을 미리 알려 안전사고를 예방할 수 있는 실내 위치인식 시스템과 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 실내 위치인식 시스템은 위치인식 태그와 적어도 3개 이상의 위치인식 수신기와 서버로 구성될 수 있다. 위치인식 태그는 어린이에게 부착되며 신호를 송출한다. 서로 다른 장소에 배치되는 각각의 위치인식 수신기는 위치인식 태그의 송출 신호를 수신하여 위치인식 태그까지의 거리를 검출한다. 서버는 각각의 위치인식 수신기로부터 거리 검출값을 수신하여 위치인식 태그의 위치를 산출하고 위험요소의 위치와 비교하여 위험여부를 판단하고 알린다. 이 경우, 위치인식 태그 및 위치인식 수신기는 각각 UWB 태그 및 UWB 수신기인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 실내 위치인식 시스템은 위치인식 태그와 다수의 위치인식 수신기와 서버로 구성될 수 있다. 위치인식 태그는 어린이에게 부착된다. 위 치인식 수신기는 소정의 장소에 규칙적으로 분포하며 각각 호출신호를 송출하고 위치인식 태그로부터 응답신호를 수신하여 식별정보를 송출한다. 서버는 위치인식 수신기 중의 적어도 하나로부터 식별정보를 수신하여 태그의 위치를 산출하고 위험요소의 위치와 비교하여 위험여부를 판단하고 알린다. 이 경우, 위치인식 태그 및 위치인식 수신기는 각각 RFID 태그 및 RFID 리더인 것이 바람직하다.

이러한 실내 위치인식 시스템에 있어서, 위험요소는 특정 위치를 점유하는 위험기기일 수 있고, 이때 본 발명의 시스템은 위험기기의 위치를 파악하기 위하여 위험기기에 장착되는 제2 위치인식 태그를 더 포함할 수 있다.

또한, 위험요소는 적어도 3개 이상의 경계로 정의되는 위험지역일 수 있고, 이때 본 발명의 시스템은 위험지역의 경계를 파악하기 위하여 경계의 교점마다 설치되는 제2 위치인식 태그를 더 포함할 수 있다.

또한, 위험요소가 특정 위치를 점유하는 위험기기 또는 적어도 3개 이상의 경계로 정의되는 위험지역일 때, 서버는 위험기기의 위치 또는 위험지역의 경계를 좌표로 설정하여 저장할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 실내 위치인식 방법은, 어린이에게 부착된 태그에서 신호를 송출하는 단계와, 각각의 수신기에서 태그의 신호를 수신하고 이를 이용해 태그까지의 거리를 검출하는 단계와, 각각의 수신기에서 거리 검출값을 서버로 전송하는 단계와, 서버에서 각각의 거리 검출값을 취합하고 태그의 위치를 산출하는 단계와, 서버에서 태그 위치와 위험요소의 위치를 비교하여 위험여부를 판단하는 단계와, 위험하다고 판단되면 서버에서 위험을 알리는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실내 위치인식 방법은, 다수의 수신기에서 태그 호출신호를 송출하는 단계와, 어린이에게 부착된 태그에서 호출신호를 수신하여 응답신호를 송출하는 단계와, 태그의 위치에 인접한 적어도 하나 이상의 특정 수신기에서 응답신호를 수신하여 서버로 식별정보를 전송하는 단계와, 서버에서 식별정보를 수신하여 수신기의 위치를 파악하고 수신기의 위치로부터 태그의 위치를 산출하는 단계와, 서버에서 태그 위치와 위험요소의 위치를 비교하여 위험여부를 판단하는 단계와, 위험하다고 판단되면 서버에서 위험을 알리는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 실내 위치인식 방법에 있어서, 위험요소의 위치는 위험요소에 장착된 제2 태그와 수신기를 통해 검출된 태그 거리를 이용하여 산출되거나, 서버에 좌표로 저장된 것일 수 있다.

또한, 위험여부의 판단 단계는 태그 위치와 위험요소 위치 사이의 거리가 소정의 임계값보다 작은지 판단하는 단계일 수 있다.

실시예

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하 기 위함이다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 어린이 안전사고 예방을 위한 실내 위치인식 시스템 및 방법을 설명하기 위한 모식도이다.

먼저 도 1a를 참조하면, 본 실시예의 실내 위치인식 시스템은 제1 위치인식 태그(10; 이하 '제1 태그'로 약칭), 제2 위치인식 태그(20a, 20b; 이하 '제2 태그'로 약칭), 적어도 3개 이상의 위치인식 수신기(30; 이하 '수신기'로 약칭), 및 서버(도 2의 40)로 구성된다.

제1 태그(10)는 위치파악 대상인 어린이에게 부착되며, 제2 태그(20a, 20b)는 위험요소를 파악하기 위하여 이용된다. 수신기(30)는 각각 서로 다른 장소에 배치되어 태그들(10, 20a, 20b)로부터 신호를 수신한다. 수신기(30)는 태그(10, 20a, 20b)의 신호를 이용하여 각 태그(10, 20a, 20b)까지의 거리를 검출한다. 서버(40)는 각 수신기(30)로부터 거리 검출값을 수신하여 태그들(10, 20a, 20b)의 위치를 산출한다. 또한, 서버(40)는 산출된 태그 위치를 비교하여 위험여부를 판단하고 알린다.

예컨대, 본 실시예의 태그(10, 20a, 20b)와 수신기(30)는 각각 UWB 태그와 UWB 수신기이다. 후술하는 바와 같이, UWB 기술은 태그와 수신기를 이용하여 정적/동적 대상의 위치를 파악할 수 있는 무선 위치인식 기술 중의 하나이다. 따라서 이를 이용하면 어린이의 위치, 위험요소의 위치를 파악할 수 있다. 각각의 위치는 도 1a에 예시된 바와 같이 2차원 좌표로 지정하거나, 또는 필요에 따라 3차원 좌표로 지정할 수도 있다.

한편, 위험요소는 두 가지 경우가 있을 수 있다. 그 중 하나는 가스레인지, 세탁기, 전기주전자, 전기콘센트, 다리미 등과 같이 특정 위치를 점유하는 위험기기이고, 다른 하나는 베란다, 현관 등과 같이 적어도 3개 이상의 경계로 정의될 수 있는 위험지역이다.

본 발명의 시스템은 위험기기의 위치를 파악하기 위하여 위험기기에 제2 태그(20a)를 장착하거나, 위험지역의 경계를 파악하기 위하여 경계의 교점마다 제2 태그(20b)를 설치할 수 있다. 이와 같이 제2 태그(20a, 20b)를 이용하는 대신에, 위험기기의 위치 또는 위험지역의 경계를 좌표로 설정하여 직접 서버(40)에 저장할 수도 있다.

어린이가 위험기기에 근접하거나 위험지역 안에 들어가면 서버(40)가 이를 판단하여 위험을 알리게 된다. 도 1b는 어린이가 위험기기에 근접했을 때를, 도 1c는 어린이가 위험지역 안에 들어갔을 때를 각각 설명하기 위한 모식도이다.

도 1b에 예시된 바와 같이, 어린이가 위험기기에 근접했는지의 여부는 어린이에게 부착된 제1 태그(10)의 위치와 위험기기에 장착된 제2 태그(20a)의 위치 사이의 거리가 소정의 임계값(δ)보다 작은지에 따라 판단할 수 있다. 판단의 기준이 되는 거리 임계값(δ)은 이용자가 서버(40)에서 설정하거나 변경할 수 있다.

도 1c에 예시된 바와 같이, 어린이가 위험지역 안에 들어갔는지의 여부는 어린이에게 부착된 제1 태그(10)의 위치가 제2 태그들(20b)의 위치로부터 결정되는 위험지역 안에 있는지에 따라 판단할 수 있다. 물론 이 경우에도 임계값을 설정함으로써 어린이가 위험지역 안에 들어가기 전에 미리 위험을 알릴 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 실내 위치인식 시스템의 구성에 대하여 실시예를 통해 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실내 위치인식 시스템의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 태그(10)는 전술한 제1 태그와 제2 태그 모두에 해당되며, 예컨대 UWB 태그이다. 태그(10)의 구성은 송신부(12)와 신호 발생부(14)로 이루어진다. 신호 발생부(14)는 아주 짧은 무선 펄스를 생성하며, 송신부(12)는 이를 연속적으로 송출한다.

수신기(30)는 예컨대 UWB 수신기이며, 수신부(32), 거리 검출부(34), 서버 통신부(36)로 구성된다. 수신부(32)는 태그(10)가 송출한 무선 펄스 신호를 수신하며, 거리 검출부(34)는 이 신호로부터 태그(10)까지의 거리를 검출한다. 태그(10)까지의 거리는 신호의 전달시간 또는 세기변화를 이용하여 검출할 수 있다. 서버 통신부(36)는 검출된 태그 거리를 서버(40)로 전송한다.

서버(40)는 유무선 통신부(41), 제어부(42), 위치 산출부(43), 비교 판단부(44), 저장부(45), 알림부(46)로 구성된다. 유무선 통신부(41)는 유선 또는 무선으로 수신기(30)와 통신하며, 특히 각 수신기(30)에서 전송한 태그 거리를 수신한다. 제어부(42)는 서버(40)의 전반적인 동작을 제어하며, 위치 산출부(43)는 각 수신기(30)로부터 받은 태그 거리를 이용하여 태그(10)의 위치를 산출한다. 태그(10)의 위치는 공지의 삼각측량법을 산출할 수 있다. 따라서 태그(10)의 2차원 위치를 결정하려면 수신기(30)가 적어도 3개 필요하며, 3차원 위치를 결정하려면 적어도 4개의 수신기(30)가 필요하다.

비교 판단부(44)는 위치 산출부(43)에서 산출한 태그(10)의 위치를 이용하여 어린이와 위험요소의 위치를 비교하고 위험여부를 판단한다. 저장부(45)는 서버(40)의 동작과 관련된 프로그램 및 데이터를 저장하며, 특히 위험요소의 위치를 저장할 수 있다. 알림부(46)는 비교 판단부(44)에서 위험으로 판단한 경우 이용자에게 위험을 알려준다. 예컨대 알림부(46)는 경보음 발생, 경고 메시지 송출 등의 기능을 가질 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 UWB 태그(10)와 UWB 수신기(30)로 이루어지는 UWB 시스템은 기존의 초음파 위치인식 시스템 정도의 높은 정확도를 가지면서 그보다 훨씬 적은 기반시설을 요구한다. UWB 태그(10)는 아주 짧은 무선 펄스를 연속적으로 전송하므로 수㎓의 광대역 스펙트럼을 차지하는 반면, 매우 낮은 전력 밀도를 갖는다. 이 시스템은 거리 분해력이 매우 우수해 신호의 전달시간을 정확히 추정할 수 있기 때문에 위치인식 시스템으로 적합하다. 그리고 UWB 신호는 낮은 중심 주파수에서 동작해 투과력이 우수하므로 가시거리(LOS; line-of-sight) 상황이 아닌 실내 환경이나 그늘진 환경에서도 위치인식 정확도가 뛰어나다. 또한, UWB 시스템은 RF 통신기술과 달리 반송파를 사용하지 않으므로 중간주파수 모듈(IF module)이 필요 없는 간단한 무선구조로 설계할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실내 위치인식 방법에 대하여 실시예를 통해 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내 위치인식 방법의 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 먼저 서버(40)에 위험요소 위치를 설정한다(S51). 이 단계 는 전술한 바와 같이 제2 태그와 수신기를 통해 태그 거리를 검출하고 이를 이용해 태그 위치를 산출하는 방법을 이용할 수 있다. 반면에, 이용자가 위험요소의 위치 좌표를 알고 있을 때에는 이용자가 직접 위험요소의 위치 좌표를 서버(40)에 저장할 수도 있다. 전자의 방법은 위험기기와 같이 그 위치가 자주 변동될 수 있는 경우에 바람직하며, 후자의 방법은 위험지역과 같이 위치변동이 없는 경우에 바람직하다. 또한, 후자의 경우는 태그 거리를 검출하기 전에 수행되는 것이 바람직하지만, 전자의 경우는 태그의 거리를 산출할 때 동시에 수행될 수 있다.

어린이에게 부착된 태그(10)의 송신부에서 신호를 송출하면(S52), 각각의 수신기(30)는 수신부를 통해 이를 수신하고 거리 검출부에서 태그(10)의 거리를 검출한다(S53). 이어서, 각 수신기(30)가 서버 통신부를 통해 거리 검출값을 서버(40)로 전송하면(S54), 서버(40)는 유무선 통신부를 통해 각각의 거리 검출값을 취합하고 위치 산출부에서 태그(10)의 위치를 산출한다(S55). 태그(10)의 위치가 산출되면 서버(40)의 비교 판단부는 이를 위험요소의 위치와 비교하여 위험여부를 판단한다(S56). 위험하다고 판단되면 서버(40)는 알림부를 통해 이용자에게 위험을 알리고(S57), 위험하지 않다고 판단되면 S55 단계로 돌아가 태그(10)의 위치변화를 지속적으로 감지한다.

이하, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 어린이 안전사고 예방을 위한 실내 위치인식 시스템의 모식도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 실내 위치인식 시스템은 전술한 실시예와 마 찬가지로 제1 위치인식 태그(110; 이하 '제1 태그'로 약칭), 제2 위치인식 태그(120a, 120b; 이하 '제2 태그'로 약칭), 위치인식 수신기(130; 이하 '수신기'로 약칭), 및 서버(도 5의 140)로 구성된다. 다만, 본 실시예의 수신기(130)는 전술한 실시예와 달리 다수개가 소정의 장소에 규칙적으로 분포한다. 도 4는 가로세로 방향으로 가상의 선을 도시하고 있으며, 수신기(130)의 위치는 이 가상선의 교점에 해당한다.

제1 태그(110)는 위치파악 대상인 어린이에게 부착되며, 제2 태그(120a, 120b)는 위험요소를 파악하기 위하여 이용된다. 수신기(130)는 태그 호출신호를 송출하며, 태그(110, 120a, 120b)는 특정 수신기(130)의 송출범위에 진입했을 때 해당 수신기(130)의 호출신호에 대한 응답신호를 송출한다. 태그(110, 120a, 120b)의 응답신호를 수신한 수신기(130)의 식별정보는 서버(140)로 전송된다.

서버(140)는 특정 수신기(130)로부터 식별정보를 수신하여 어떤 수신기(130)에서 태그 응답신호가 읽혔는지 파악한다. 서버(140)에는 각 수신기(130)의 위치가 미리 입력되어 있다. 따라서 태그 응답신호를 읽은 수신기(130)를 파악하면 그 위치로부터 태그(110, 120a, 120b)의 위치를 산출할 수 있다. 이어서, 서버(140)는 제1 태그(110)와 제2 태그(120a, 102b)의 위치 산출값을 비교하여 위험여부를 판단하고 알린다.

예컨대, 본 실시예의 태그(110, 120a, 120b)와 수신기(130)는 각각 RFID 태그와 RFID 리더이다. 후술하는 바와 같이, RFID 기술은 태그와 리더를 이용하여 정적/동적 대상의 위치를 파악할 수 있는 무선 위치인식 기술 중의 하나이다. 따라서 이를 이용하면 어린이의 위치, 위험요소의 위치를 파악할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 위치인식 시스템의 블록도이다.

도 5를 참조하면, 태그(110)는 예컨대 RFID 태그이며, 송수신부(112)와 저장부(114)로 구성된다. 송수신부(112)는 태그 호출신호를 수신하고 응답신호를 송출한다. 저장부(114)는 태그 식별정보를 비롯한 소정의 정보를 저장한다.

수신기(130)는 예컨대 RFID 리더이며, 송수신부(132), 신호 발생부(134), 서버 통신부(136)로 구성된다. 신호 발생부(134)는 태그 호출신호를 생성하며, 송수신부(132)는 태그 호출신호를 송출하고 응답신호를 수신한다. 서버 통신부(136)는 수신기(130)의 식별정보를 서버(140)로 전송한다. 식별정보는 태그(110)로부터 수신한 응답신호를 그대로 이용할 수도 있고 수신기(130) 자체에 저장된 소정의 정보일 수도 있다. 후자의 경우, 수신기(130)는 식별정보를 저장하기 위한 저장부를 더 구비할 수 있다.

서버(140)는 유무선 통신부(141), 제어부(142), 위치 산출부(143), 비교 판단부(144), 저장부(145), 알림부(146)로 구성된다. 유무선 통신부(141)는 유선 또는 무선으로 수신기(130)와 통신하며, 특히 특정 수신기(130)에서 전송한 수신기 식별정보를 수신한다. 제어부(142)는 서버(140)의 전반적인 동작을 제어하며, 위치 산출부(143)는 수신기 식별정보로부터 어느 수신기가 태그 응답신호를 수신했는지를 파악하고 그 수신기의 위치를 이용하여 태그(110)의 위치를 산출한다. 비교 판 단부(144)는 산출된 태그(110)의 위치를 이용하여 어린이와 위험요소의 위치를 비교하고 위험여부를 판단한다. 저장부(145)와 알림부(146)는 전술한 실시예의 경우와 동일하다.

이상 설명한 바와 같이 RFID 태그(110)와 RFID 리더(130)로 이루어지는 RFID 시스템은 적은 시설투자와 낮은 비용으로 구축할 수 있는 위치인식 시스템이다. RFID 시스템은 13.56MHz, 915MHz의 국제안전관리규약(ISM) 대역을 사용하며, 태그간 또는 리더간 충돌을 방지하기 위하여 여러 공지 기술이 이용된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내 위치인식 방법의 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 먼저 서버(140)에 위험요소 위치를 설정한다(S151). 이 단계는 전술한 바와 같이 제2 태그와 수신기를 통해 태그 위치를 검출하는 방법을 이용할 수 있고, 이용자가 위험요소의 위치 좌표를 알고 있을 때에는 이용자가 직접 위험요소의 위치 좌표를 서버(140)에 저장할 수도 있다.

다수의 수신기(130)에서 각각 송수신부를 통해 태그 호출신호를 송출하면(S152), 태그(110)는 자신의 위치에 가까운 수신기(130)로부터 호출신호를 수신하고 이에 대한 응답신호를 송출한다(S153). 태그(110)로부터 응답신호를 수신한 특정 수신기(130)는 서버 통신부를 통해 자신의 식별정보를 서버(140)로 전송한다(S154).

서버(140)는 유무선 통신부를 통해 특정 수신기(130)의 식별정보를 수신하고 이로부터 태그(110)의 위치를 산출한다(S155). 만약 식별정보를 보낸 수신기(130)가 하나이면 그 수신기(130)의 위치가 곧 태그(110)의 위치가 되며, 여러 수신기(130)가 동시에 식별정보를 보냈으면 그 수신기(130)들의 위치의 평균값이 태그(110)의 위치가 된다. 서버(140)가 수신기(130)의 위치를 파악할 때 기준 RFID 태그(도시되지 않음)를 이용할 수도 있다.

이어서, 서버(140)는 비교 판단부에서 어린이와 위험요소의 위치를 서로 비교하여 위험여부를 판단한다(S156). 위험하다고 판단되면 서버(140)는 알림부를 통해 이용자에게 위험을 알리고(S157), 위험하지 않다고 판단되면 S156 단계로 돌아가 태그(110)의 위치변화를 지속적으로 감지한다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

본 발명의 위치인식 시스템과 방법은 무선 위치인식 기술을 이용하여 실내에 다양하게 존재하는 각종 위험요소 및 어린이의 위치를 쉽게 파악할 수 있으며, 이를 통해 어린이가 위험요소에 접근하는 것을 알림으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있다. 본 발명의 위치인식 시스템과 방법은 가스레인지, 세탁기, 전기주전자, 전기콘센트, 다리미와 같은 위험기기뿐만 아니라, 베란다, 현관과 같은 위험지역으로 어린이가 접근하는 것을 차단함으로써 효과적으로 안전사고를 예방할 수 있다.

Claims

소정의 위험요소로 어린이가 접근하는 것을 미리 알려 안전사고를 예방하기 위한 실내 위치인식 시스템으로서,

상기 어린이에게 부착되며 신호를 송출하는 위치인식 태그;

서로 다른 장소에 배치되며 각각 상기 위치인식 태그의 송출 신호를 수신하여 상기 위치인식 태그까지의 거리를 검출하는 적어도 3개 이상의 위치인식 수신기; 및

상기 각각의 위치인식 수신기로부터 거리 검출값을 수신하여 상기 위치인식 태그의 위치를 산출하고 상기 위험요소의 위치와 비교하여 위험여부를 판단하고 알리는 서버;

를 포함하는 실내 위치인식 시스템.
제1항에 있어서,

상기 위치인식 태그 및 상기 위치인식 수신기는 각각 UWB 태그 및 UWB 수신기인 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 위험요소는 특정 위치를 점유하는 위험기기이며, 상기 위험기기의 위치를 파악하기 위하여 상기 위험기기에 장착되는 제2 위치인식 태그;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 위험요소는 적어도 3개 이상의 경계로 정의되는 위험지역이며, 상기 위험지역의 경계를 파악하기 위하여 상기 경계의 교점마다 설치되는 제2 위치인식 태그;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 위험요소는 특정 위치를 점유하는 위험기기 또는 적어도 3개 이상의 경계로 정의되는 위험지역이며, 상기 서버는 상기 위험기기의 위치 또는 상기 위험지역의 경계를 좌표로 설정하여 저장하는 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 시스템.
소정의 위험요소로 어린이가 접근하는 것을 미리 알려 안전사고를 예방하기 위한 실내 위치인식 시스템으로서,

상기 어린이에게 부착되는 위치인식 태그;

소정의 장소에 규칙적으로 분포하며 각각 호출신호를 송출하고 상기 위치인식 태그로부터 응답신호를 수신하여 식별정보를 송출하는 다수의 위치인식 수신기; 및

상기 위치인식 수신기 중의 적어도 하나로부터 상기 식별정보를 수신하여 상 기 태그의 위치를 산출하고 상기 위험요소의 위치와 비교하여 위험여부를 판단하고 알리는 서버;

를 포함하는 실내 위치인식 시스템.
제6항에 있어서,

상기 위치인식 태그 및 상기 위치인식 수신기는 각각 RFID 태그 및 RFID 리더인 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 시스템.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 위험요소는 특정 위치를 점유하는 위험기기이며, 상기 위험기기의 위치를 파악하기 위하여 상기 위험기기에 장착되는 제2 위치인식 태그;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 시스템.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 위험요소는 적어도 3개 이상의 경계로 정의되는 위험지역이며, 상기 위험지역의 경계를 파악하기 위하여 상기 경계의 교점마다 설치되는 제2 위치인식 태그;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 시스템.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 위험요소는 특정 위치를 점유하는 위험기기 또는 적어도 3개 이상의 경계로 정의되는 위험지역이며, 상기 서버는 상기 위험기기의 위치 또는 상기 위험지역의 경계를 좌표로 설정하여 저장하는 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 시스템.
소정의 위험요소로 어린이가 접근하는 것을 미리 알려 안전사고를 예방하기 위한 실내 위치인식 방법으로서,

어린이에게 부착된 태그에서 신호를 송출하는 단계;

각각의 수신기에서 상기 태그의 신호를 수신하고 이를 이용해 상기 태그까지의 거리를 검출하는 단계;

각각의 상기 수신기에서 상기 거리 검출값을 상기 서버로 전송하는 단계;

상기 서버에서 각각의 상기 거리 검출값을 취합하고 상기 태그의 위치를 산출하는 단계;

상기 서버에서 상기 태그 위치와 상기 위험요소의 위치를 비교하여 위험여부를 판단하는 단계; 및

위험하다고 판단되면 상기 서버에서 위험을 알리는 단계;

를 포함하는 실내 위치인식 방법.
제11항에 있어서,

상기 위험요소의 위치는 상기 위험요소에 장착된 제2 태그와 상기 수신기를 통해 검출된 태그 거리를 이용하여 산출되는 것임을 특징으로 하는 실내 위치인식 방법.
제11항에 있어서,

상기 위험요소의 위치는 상기 서버에 좌표로 저장되는 것임을 특징으로 하는 실내 위치인식 방법.
제11항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 위험여부의 판단 단계는 상기 태그 위치와 상기 위험요소 위치 사이의 거리가 소정의 임계값보다 작은지 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 방법.
소정의 위험요소로 어린이가 접근하는 것을 미리 알려 안전사고를 예방하기 위한 실내 위치인식 방법으로서,

다수의 수신기에서 태그 호출신호를 송출하는 단계;

어린이에게 부착된 태그에서 상기 호출신호를 수신하여 응답신호를 송출하는 단계;

상기 태그의 위치에 인접한 적어도 하나 이상의 특정 수신기에서 상기 응답신호를 수신하여 상기 서버로 식별정보를 전송하는 단계;

상기 서버에서 상기 식별정보를 수신하여 상기 수신기의 위치를 파악하고 상기 수신기의 위치로부터 상기 태그의 위치를 산출하는 단계;

상기 서버에서 상기 태그 위치와 상기 위험요소의 위치를 비교하여 위험여부를 판단하는 단계; 및

위험하다고 판단되면 상기 서버에서 위험을 알리는 단계;

를 포함하는 실내 위치인식 방법.
제15항에 있어서,

상기 위험요소의 위치는 상기 위험요소에 장착된 제2 태그와 상기 수신기를 통해 검출된 태그 거리를 이용하여 산출되는 것임을 특징으로 하는 실내 위치인식 방법.
제15항에 있어서,

상기 위험요소의 위치는 상기 서버에 좌표로 저장되는 것임을 특징으로 하는 실내 위치인식 방법.
제15항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 위험여부의 판단 단계는 상기 태그 위치와 상기 위험요소 위치 사이의 거리가 소정의 임계값보다 작은지 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 실내 위치인식 방법.