KR20150018914A - 자동문 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어장치는 자동문 주변의 인체의 동작을 감지하여 상기 인체의 영상 및 깊이 데이터를 획득하도록 구성되는 동작 감지 센서, 상기 동작 감지 센서에서 획득한 인체의 영상 및 깊이 데이터에 기초하여 상기 인체의 동작 패턴을 분석하는 동작 분석부 및 상기 동작 분석부에서 분석한 동작 패턴에 따라 상기 자동문의 개폐 여부를 결정하는 개폐 결정부를 포함하는 자동문 제어 장치를 포함하여 구성된다.

Description

자동문 제어 장치 및 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING AUTOMATIC DOORS AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 자동문 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사람의 동작을 감지하여 자동문의 개폐를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

자동문은 센서를 이용하여 일정 거리 범위 내에서 사람이나 물체가 감지되면 문을 자동으로 열도록 구성되며, 주로 사람의 출입이 빈번한 아파트 공동현관이나 대형 건물이나 쇼핑몰 출입구 등에 설치된다. 또한, 문을 여닫기 위한 공간을 필요로 하지 않고 냉난방을 유지하기 좋은 점 때문에 음식점이나 소형 사무실 등에도 많이 설치되고 있다.

그러나, 물체를 감지하여 문을 여는 방식의 자동문의 경우 일정 거리 내에서 물체가 인식되기만 하면 사용자의 출입의사와는 상관없이 무조건 문이 개방되는 특징 때문에 의도하지 않은 전력 손실이 발생하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전력손실을 줄일 수 있는 자동문 제어 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전력 손실을 줄일 수 있는 자동문 제어 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동문 주변의 인체의 동작을 감지하여 상기 인체의 영상 및 깊이 데이터를 획득하도록 구성되는 동작 감지 센서, 상기 동작 감지 센서에서 획득한 인체의 영상 및 깊이 데이터에 기초하여 상기 인체의 동작 패턴을 분석하는 동작 분석부 및 상기 동작 분석부에서 분석한 동작 패턴에 따라 상기 자동문의 개폐 여부를 결정하는 개폐 결정부를 포함하는 자동문 제어 장치를 제공한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동문 제어 장치에서 수행되는 자동문 제어방법에 있어서, 동작감지 센서를 이용하여 자동문 주변의 인체의 영상 및 깊이 데이터를 획득하는 단계, 상기 동작 감지 센서에서 획득한 인체의 영상 및 깊이 데이터에 기초하여 상기 인체의 동작 패턴을 분석하는 동작분석 단계 및 상기 분석한 동작 패턴에 따라 상기 자동문의 개폐 여부를 결정하는 개폐 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동문 제어 방법을 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 자동문 제어장치 및 방법을 이용할 경우에는 키넥트 센서를 이용하여 자동문에 근접하는 사람의 스켈레톤 데이터를 획득하여 행동 패턴에 따른 출입의지 여부를 분석하고, 이에 따라 자동문의 개폐 여부를 결정함으로써, 사용자가 실제로 출입하고자 하는 경우에만 문이 개방되도록 하여 전력소모를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 키넥트 센서의 기능을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 키넥트 센서를 이용한 자동문 제어 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어과정을 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 키넥트 센서의 기능을 설명하는 도면이다.

키넥트(Kinect) 센서(10)는 별도의 컨트롤러 없이 사용자의 신체를 이용하여 게임이나 엔터테인먼트를 경험할 수 있도록 특정 게임기와 연결해서 사용하는 주변기기로서, 사람의 신체에서 여러 관절 포인트 값을 기반으로 한 스켈레톤 정보를 이용하여 사람의 움직임을 판단할 수 있게 해준다.

도 1을 참조하면, 키넥트 센서(10)는 기본적으로 두 개의 카메라(깊이 인식 카메라, RGB 카메라)(12, 13)와 적외선 프로젝터(11)로 구성된다. 적외선 프로젝트(11)는 적외선을 픽셀단위로 쏘아주기 때문에, 적외선 프로젝트(11)에서 송출된 점들이 반사되어 되돌아 오게 되며, 이와 같이 적외선이 송출된 장소를 두 개의 카메라(12, 13)가 3차원 스캔을 해주게 되어 대상 객체를 2차원 평면이 아닌 XYZ축으로 인식하게 된다. RGB 카메라(13)는 48개에 달하는 사람의 관절을 인식하여 동작에 반영하고, 깊이 인식 카메라(12)는 공간을 읽어들여 공간 속 사용자의 움직임을 인식하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 키넥트 센서를 이용한 자동문 제어시스템의 개념도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어시스템은 자동문 주변(20)에 부착된 키넥트 센서(10)를 이용하여, 사람의 동작(1, 2, 3, 4, 5)을 감지하고 동작 패턴을 분석하여 작동하도록 구성될 수 있다.

예를 들면, 사무실 출입구나 아파트 공동현관 등에 설치되는 일반적인 자동문의 경우 자동문) 내부 위쪽에 센서가 설치되어 출입문 근처를 지나가게 되면, 이를 인식하여 자동으로 열리게 된다. 따라서, 사람이 나가기 위하여 출입문 근처로 다가오는 경우(4)만이 아니라, 출입문 근처에 있는 서류함으로 가기 위하여 출입문을 지나치는 경우(3)에도 사용자가 접근하는 것을 인식하여 출입문이 자동으로 열리게 된다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어 시스템은 키넥트 센서(10)의 관절 인식 기능을 활용하여, 키넥트 센서(10)가 인식한 사용자의 동작의 의도를 분석하여 출입을 위하여 자동문(20)에 접근하는 경우(4)에만 문이 열리도록 구성된다. 예를 들면, 사용자 동작의 패턴을 분석하여 문(20) 옆으로 지나가거나(3), 문(20)으로 접근하다가 방향을 바꾸는 경우(5) 등에는 출입 의도가 없는 동작 패턴으로 분석하여 문을 개방하지 않게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어과정을 보여주는 순서도이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어과정은 인체의 동작 획득 단계(S310), 동작 패턴 분석 단계(S320), 자동문 개폐 여부 결정 단계(S330)을 포함하여 구성될 수 있다.

또한 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어과정의 각 단계는 다음과 같이 설명될 수 있다.

먼저, 자동문 주변에 설치된 동작감지 센서(예를 들면, 키넥트 센서)를 통해서 자동문 근처로 접근해 오는 사람이나 물체의 동작을 감지하여, 인체의 영상 및 깊이 데이터를 획득한다(S310).

다음으로, 센서를 통해 획득한 인체의 영상 및 깊이 데이터로부터 인체의 관절부위 스켈레톤 정보를 추출하여, 추출된 스켈레톤 정보에 대응되는 동작 패턴을 도출한다(S320).

스켈레톤 정보에 따른 동작 패턴은 미리 정해질 수 있으며, 이는 인체와 자동문과의 간격의 변화, 얼굴이 향하는 방향의 변화, 어깨의 방향, 무릅 관절의 방향 등의 스켈레톤 정보를 기준으로 설정될 수 있다. 즉, 예를 들면, 추출된 사용자의 스켈레톤 정보를 분석하여 문을 향하여 직진 보행을 하고 있는 것인지, 문을 옆으로 그냥 지나가고 있는 것인지 등을 파악하고 이에 대응하는 미리 설정된 동작 패턴을 도출하게 된다.

사용자의 동작패턴이 도출되면, 해당 동작패턴에 따라 자동문을 개방할지 닫힘 상태를 유지할지를 결정하게 된다(S330). 사용자의 동작 패턴에 따른 자동문 제어 조건 역시 미리 정의될 수 있다. 예를 들면, "문열림"에 대한 동작 패턴으로 문을 향한 직진보행이나 후진 보행이 정의될 수 있을 것이다.

이와 같이, 출입문에서 일정거리 내로 접근한 사용자의 동작 패턴을 분석하여 미리 정해진 조건에 해당하는 동작 패턴에 대해서만 출입문이 개방되도록 함으로써, 실제로 출입 목적으로 자동문에 접근하는 사용자에게만 문을 개방하는 확률을 높일 수 있다.

다음은 도 4를 참조하여, 상술한 도 3에 따른 방법이 장치로 구현된 예를 통하여 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어장치는 동작감지센서(10), 동작 패턴 분석부(410), 개폐 결정부(420) 및 구동부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 제어 장치의 각 구성은 다음과 같이 설명될 수 있다.

동작 감지 센서(10)는 자동문(20) 주변에 하나 또는 수개가 장착되어 자동문(20)으로 접근하는 사람의 동작을 감지하여 인체의 영상을 획득하도록 구성된다. 특히, 동작 감지 센서(10)는 인체의 깊이 데이터를 획득하도록 RGB 카메라와 3차원 심도 센서를 포함하여 구성되는데, 키넥트 센서를 이용하는 것도 좋다.

동작 패턴 분석부(410)는 동작 감지 센서(10)를 통해 획득한 인체의 영상 및 깊이 데이터로부터 인체의 관절부위 스켈레톤 정보를 추출하여 이에 대응하는 동작 패턴을 도출하도록 구성된다.

개폐 결정부(420)는 동작 패턴 분석부(410)에서 도출한 동작 패턴에 따라 자동문을 개방할지 닫힘 상태를 유지할지를 결정하도록 구성된다. 즉, 예를 들면, 도출한 동작패턴이 문의 개방조건에 만족하는 경우 문을 개방하도록 결정하고, 그렇지 않은 경우 문 닫힘 상태를 유지하게 된다.

구동부(430)는 개폐 결정부(420)의 결정에 따라서 자동문을 구동시키도록 구성된다.

특정 구현 요건에 따라, 본 발명의 실시예는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현은 디지털 저장 매체, 예를 들면 플로피 디스크, DVD, 블루-레이, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, 또는 플래시 메모리와 같이, 내부에 전자적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖고, 각 방법이 수행되는 프로그래머블 컴퓨터 시스템과 같이 협업하는(또는 협업할 수 있는), 저장매체를 사용하여 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 몇몇 실시예는 전자적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖는 데이터 캐리어를 포함하며, 이는 프로그래머블 컴퓨터 시스템과 협업하여, 여기 기술된 방법이 수행되도록 할 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 실시예들은 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터에서 수행될 때 상기 방법들 중의 하나를 수행하도록 동작할 수 있다. 프로그램 코드는 예를 들면, 기계 판독가능한 캐리어 상에 저장된다.

다른 실시예들은 여기 기술된 방법들 중의 하나를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 포함하며, 이는 기계 판독 가능한 캐리어 상에 저장된다.

즉, 본 발명의 방법의 실시예는, 따라서, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터상에서 수행될 때, 여기 기술된 방법들 중의 하나를 수행하는 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다.

본 발명의 방법의 다른 실시예들은, 따라서, 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체, 또는 컴퓨터-판독가능한 매체이며, 이는 여기 기술된 방법들 중의 하나를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록하여 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예들은, 따라서, 데이터 스트림 또는 여기 기술된 방법들 중의 하나를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 표현하는 일련의 신호이다. 데이터 스트림과 일련의 신호는 예를 들면 데이터 통신 연결, 예를 들면 인터넷, 을 통해 수송되도록 구성될 수 있다.

또 다른 실시예는 처리 수단, 예를 들면 컴퓨터, 또는 여기 기술된 방법들 중의 하나를 수행하도록 적용된, 프로그래머블 논리 장치를 포함한다.

또 다른 실시예는 여기 기술된 방법들 중의 하나를 수행하는 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터를 포함한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 자동문 주변의 인체의 동작을 감지하여 상기 인체의 영상 및 깊이 데이터를 획득하도록 구성되는 동작 감지 센서;
   상기 동작 감지 센서에서 획득한 인체의 영상 및 깊이 데이터에 기초하여 상기 인체의 동작 패턴을 분석하는 동작 분석부; 및
   상기 동작 분석부에서 분석한 동작 패턴에 따라 상기 자동문의 개폐 여부를 결정하는 개폐 결정부를 포함하는 자동문 제어 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 동작 분석부는 상기 인체의 영상 및 깊이 데이터로부터 인체의 관절부위 스켈레톤 정보를 추출하여, 상기 스켈레톤 정보에 대응하는 동작 패턴을 도출하고,
   상기 개폐 결정부는 상기 도출된 동작 패턴에 따라 상기 자동문의 개폐 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동문 제어 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 동작감지 센서는 키넥트 센서로 구비되는 것을 특징으로 하는 자동문 제어 장치.
4. 자동문 제어 장치에서 수행되는 자동문 제어방법에 있어서,
   동작감지 센서를 이용하여 자동문 주변의 인체의 영상 및 깊이 데이터를 획득하는 단계;
   상기 동작 감지 센서에서 획득한 인체의 영상 및 깊이 데이터에 기초하여 상기 인체의 동작 패턴을 분석하는 동작분석 단계; 및
   상기 분석한 동작 패턴에 따라 상기 자동문의 개폐 여부를 결정하는 개폐 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동문 제어 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 동작분석단계는 상기 인체의 영상 및 깊이 데이터로부터 인체의 관절부위 스켈레톤 정보를 추출하여, 상기 스켈레톤 정보에 대응하는 동작 패턴을 도출하고,
   상기 개폐결정단계는 상기 동작분석단계에서 도출한 동작 패턴에 따라 상기 자동문의 개폐 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동문 제어 방법.
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 동작감지 센서는 키넥트 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 자동문 제어 방법.

Images