KR20170112883A - 실시간 위치 추적이 가능한 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실시간 위치 추적이 가능한 신발 및 이를 이용한 위치 추적 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신발 밑창에 삽입된 추적장치를 통해 실외는 물론 위치 측위가 어려운 실내에서의 실시간 위치 추적이 가능하고, 신체에 착용하는 미아방지 용품에 비해 휴대가 용이하고, 분실 위험이 적기 때문에 미아 방지 효과를 극대화할 수 있는 실시간 위치 추적이 가능한 신발 및 이를 이용한 위치 추적 시스템에 관한 것이다.

Description

실시간 위치 추적이 가능한 신발 및 이를 이용한 위치 추적 시스템 {Shoes And Real-time Locating System}

본 발명은 실시간 위치 추적이 가능한 신발 및 이를 이용한 위치 추적 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신발 밑창에 삽입된 추적장치를 통해 실외는 물론 위치 측위가 어려운 실내에서의 실시간 위치 추적이 가능하고, 신체에 착용하는 미아방지 용품에 비해 휴대가 용이하고, 분실 위험이 적기 때문에 미아 방지 효과를 극대화할 수 있는 실시간 위치 추적이 가능한 신발 및 이를 이용한 위치 추적 시스템에 관한 것이다.

사회적으로 13세 미만의 아동 유괴/ 아동 성폭력 등 아동 범죄가 매년 급증하고 있어서 안전을 크게 위협받고 있으며, 실종 아동의 경우 총 발생수는 매년 감소 추세에 있지만 미 발견된 실종 아동이 매년 늘어나고 있으며, 실종시 아동 범죄로 이어질 확률이 높은 만큼 미아 방지를 위한 각별한 주의가 필요하다.

상기와 같은 아동 범죄나 실종 방지를 위해 아동용 위치 추적 제품이 개발되고 있으며, 일반적으로 핸드폰과 같이 아동이 소지하거나, 팔찌나 목걸이 형태 등으로 신체에 착용하는 형태로 제공되고 있다.

그러나, 종래의 아동용 위치 추적 제품은 잃어 버리기 쉬울 뿐만 아니라, 소지나 착용을 항상 챙겨야 하므로 불편한 문제가 있으며, 위치 추적 제품이 외부로 노출되기 때문에 범죄시 고의적으로 제거하여 위치 추적 기능을 무력화시킬 수 있는 문제가 존재하므로 범죄 예방 및 미아 방지 효과에 한계가 존재한다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 신발에 추적 장치를 부착하여 실수로 인한 분실과 고의적 제거를 방지할 수 있으며, 실외는 물론 실내에서도 실시간 위치 추적이 가능한 신발 및 이를 이용한 위치 추적 시스템을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 실시간 위치 추적이 가능한 신발은 추적장치가 탈부착이 가능하게 삽입되는 추적 장치 삽입부를 구비한 신발로서; 상기 추적장치는 신발 밑창에 형성된 추적 장치 삽입부에 탈부착이 가능하게 삽입될 수 있는 구조로 형성되고; GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈과; 신발을 신은 유저의 사람이 걷거나 뛸 때의 이동 정보를 측정하는 센서 모듈과; 디텍터와 데이터를 송수신하는 통신모듈과; 상기 각 구성을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 신발을 신은 유저가 실외에 위치할 경우 GPS 모듈을 통해 GPS 정보를 수신하여 디텍터에 제공하고, 실내에 위치하여 GPS 수신이 불가능할 경우 통신 모듈과 위치 측위 가능한 디텍터와의 데이터 통신을 통해 위치 정보를 제공하는 하이브리드로 동작하도록 제어하고; 센서 모듈로부터 센싱값이 없는 경우 신발을 신은 사람의 이동이 없음을 의미하므로 추적 장치의 다른 구성을 슬립모드로 전환시켜 전원 소모를 최소화하고, 가속도 센서로부터 센싱값이 있는 경우에만 실행모드로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 전원모듈의 전원 상태를 체크하여 설정된 전력 이하로 감소할 경우 위치 추적 서버로 충전이 필요함을 알리는 충전 필요 신호를 생성하여 전송하고,위치 추적 서버는 상기 충전 필요 신호를 수신하여 보호자의 휴대폰으로 추적 장치의 충전이 필요함을 알릴 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 센서 모듈은 가속도 센서 및 지자기 센서로 구성된 6축 센서를 필수적으로 포함하고, 선택적으로 압력 센서, 음성인식 센서, 충격 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 추적 장치와 근거리 통신으로 페어링되고 체감형 게임을 위한 게임 어플리케이션이 구비되는 유저 단말을 더 포함하고; 상기 게임 어플리케이션에서 제공되는 움직임 화면과 상기 센서 모듈의 6축 센서로 통해 감지된 유저의 실제 움직임을 동기화하여 비교하는 체감형 게임을 제공하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 위치 추적이 가능한 신발을 구비한 위치 추적 시스템은 상기에서 설명한 추적 장치를 구비한 신발과; 상기 추적 장치로부터 위치 정보를 전송받는 디텍터와; 상기 디텍터로부터 위치 정보를 수신하여 신발을 착용한 사람의 위치를 추적하는 위치 추적 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 추적 장치의 통신 모듈은 무선 통신과 근거리 통신이 가능한 Wi-Fi 모듈과 비콘 모듈을 포함하여 구성되고; 상기 디텍터는 무선 통신 방식인 경우 상기 Wi-Fi 모듈과 데이터를 송수신할 수 있는 Wi-Fi 중계기로 구성된 제 1 디텍터와; 근거리 무선 통신 방식인 경우 상기 비콘 신호를 송신하는 비콘 송신기로 구성된 제 2 디텍터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 추적 서버는 상기 추적 장치를 등록 관리하는 추적장치 관리부와;상기 추적 장치로부터 수신된 위치 정보를 수신하여 실시간 위치를 추적하는 위치 추적부와; 위치 추적부로부터 획득된 정보를 보호자 단말로 제공하는 정보 인터페이스부와; 상기 추적 장치의 식별정보와 상기 위치 추적부로부터 추적된 실시간 위치를 저장 관리하는 데이터 베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 추적부는 추적 장치의 GPS 모듈로부터 획득된 GPS 정보와 6축 센서로부터 센싱된 정보를 조합하여 유저의 실시간 이동을 추적하고, 유저가 실내로 이동하여 GPS 정보가 수신되지 않는 경우 컨트롤러는 유저가 실내에 위치하고 있다고 판단하여 통신모듈에 포함된 비콘 모듈이 실내에 설치된 디텍터로부터 전송되는 비콘 신호를 수신하고, 수신된 비콘 정보를 위치 추적 서버로 전송하여 위치를 추적하는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 추적부는 추적 장치의 센서 모듈의 6축 센서의 센싱값을 통해 신발을 신은 유저의 이동에 따른 운동량을 측정하고; 압력 센서로 부터 센싱된 정보로부터 이동시 가해지는 압력을 측정하고, 이동과 하중에 따른 걸음에 따른 좌, 우 발란스 정보를 제공하고, 하중 체크를 통해 짝다리 교정 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 정보 인터페이스부는 상기 보호자 단말에 설치된 위치 관리 어플리케이션으로부터 위치 추적 서버에 실종 또는 실종 위험에 대한 알람 발생 신호가 수신되면 보호자 단말 정보로부터 유저의 추적 장치 식별 정보를 추출하여 상기 추적 장치로 실종 또는 실종 위험에 대한 알람을 전송하여 상기 추적 장치의 알람 모듈을 통해 알람이 발생하도록 제어하여 실종 또는 실종 위험이 있는 유저 주변의 도움을 유도하는 것을 특징으로 한다.

그리고 추적 장치의 센서 모듈에 음성인식 센서, 마이크 및 스피커가 포함되고, 유저가 보호자와 통신을 원할 경우 미리 설정된 통신 메뉴를 발음하고, 상기 통신 메뉴가 센싱되면 추적 장치의 컨트롤러가 통신 모듈을 통해 유저가 선택한 통신 메뉴가 추적 장치의 식별 정보와 함께 위치 추적 서버로 전송되고, 상기 위치 추적 서버의 정보 인터페이스부가 상기 유저의 보호자 단말로 통신 메뉴에 따라 통신을 연결하는 것을 특징으로 한다.

상기 인식된 통신 메뉴가 메세지인 경우 추적 장치의 컨트롤러는 메세지 입력에 대한 안내 멘트를 출력하고, 유저가 메세지를 발음한 경우 마이크를 통해 입력된 유저의 음성 메세지를 메모리에 저장하고 컨트롤러는 위치 추적 서버로 통신 모듈을 통해 상기 음성 메세지를 전송하고; 상기 정보 인터페이스부는 유저를 식별하고 보호자 단말 정보를 추출하고, 전송된 음성 메세지를 상기 보호자 단말의 위치 관리 어플리케이션에 전송하여 유저의 메세지를 전송하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 인식된 통신 메뉴가 전화인 경우 추적 장치의 컨트롤러는 통신 모듈을 통해 추적 장치의 식별정보와 전화 요청을 위치 추적 서버로 전송하고; 상기 위치 추적 서버의 정보 인터페이스부는 유저를 식별하고 전화 요청에 따라 보호자 단말 정보를 추출하고 보호자 단말의 위치 관리 어플리케이션을 통해 유저의 전화 요청을 전송하고; 보호자가 전화 요청을 수락하면 전화가 연결되고, 위치 추적 서버는 전화 연결 정보를 추적 장치에 전송하고 유저와 보호자 사이의 전화 통신이 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 실시간 위치 추적이 가능한 신발 및 이를 이용한 위치 추적 시스템은 신발에 추적 장치를 부착하여 실수로 인한 분실과 고의적 제거를 방지할 수 있으며, 실내는 물론 실외에서 실시간 추적이 가능하여 실종 및 미아 방지 효과를 극대화할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

또한, 무선충전 패드를 이용하여 정해진 곳에서 자동 충전 기능 및 저전력 기술을 이용하여 전력 소모를 최소화할 수 있으며, 실시간 위치 추적 기능으로 실종아동에 대한 빠른 대처가 가능하고 아동 범죄를 예방할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이고, 도 2는 도 1의 상세 블럭도이다.
도 3은 신발에 형성된 추적 장치 삽입부를 통해 추적장치가 부착되는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체감 게임 인터페이스를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음성 인식 기능을 이용한 유저와 보호자 사이의 통신 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 6의 음성 인식 센서, 마이크, 스피커가 무선 헤드셋으로 구성된 것을 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 시스템을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이고, 도 2는 도 1의 상세 블럭도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템은 추적 장치(10)가 부착된 신발과 상기 추적 장치로부터 위치 정보를 전송받는 디텍터(20)와 상기 디텍터로부터 위치 정보를 수신하여 신발을 착용한 사람의 위치를 추적하는 위치 추적 서버(30)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 위치 추적 서버로부터 획득된 정보를 제공받는 위치 관리 어플리케이션(410)을 구비한 보호자 단말(40)을 포함할 수 있다.

상기 추적 장치(10)는 신발을 착용한 사람의 위치 정보를 수집하는 역할을 담당하고, 도 2와 같이 신발 밑창에 탈부착이 가능하게 삽입될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.

상기 추적 장치(10)는 1쌍의 신발 중 하나의 짝에만 장착될 수 있지만, 위치 추적과 운동량 측정의 정확성을 위해 1쌍의 신발 2개에 모두 장착될 수 있다.

상기 신발의 추적 장치 삽입부는 외부로부터 충격으로부터 손상을 방지하기 위해 삽입된 추적 장치 상부에 충격을 흡수하는 완충재가 포함될 수 있으며, 신발의 습기나 수분이 침투하는 것을 방지하기 위해 상기 추적 장치 삽입부는 방수 원단으로 마감처리될 수 있다.

상기 추적 장치(10)는 GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈(110)과 신발을 신은 사람이 걷거나 뛸 때의 이동 정보를 측정하는 센서 모듈(120)과 디텍터와 데이터를 송수신하는 통신모듈(130)과 추적장치에 전원을 공급하는 전원모듈(140)과 각종 정보를 저장하는 메모리(150) 및 상기 각 구성을 제어하는 컨트롤러(160)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 추적 장치는 위험이나 실종 위험을 감지한 경우 알람을 발생하는 알람 모듈(170)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 신발을 신은 사람이 실종의 우려가 있는 경우 상기 위치 추적 서버(30)는 추적 장치에 알람 신호를 생성하여 전송할 수 있으며, 상기 알람 모듈이 알람을 발생시켜 주위에 신발을 신은 사람이 실종이나 위험에 처해있음을 알릴 수 있다.

상기 GPS 모듈(110)은 신발을 신은 사람이 실외에 있을 경우 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 상기 디텍터(20)에 전송하는 역할을 담당하고, 상기 센서 모듈(120)은 신발을 신은 사람이 걷거나 뛸 경우 발생하는 운동 정보를 측정하는 역할을 담당한다.

상기 센서 모듈(120)은 가속도 센서 및 지자기 센서로 구성된 6축 센서를 필수적으로 포함하고, 선택적으로 압력 센서, 음성인식 센서, 충격 감지 센서 등 다양한 센서가 포함될 수 있다.

상기 6축 센서는 신발을 신은 사람이 걷거나 뛸 경우 신발이 바닥에 맞닿아서 발생하는 가속도와 보폭 및 이동 방향을 측정하는 역할을 담당한다.

보다 구체적으로, 상기 6축 센서를 통해 신발을 신은 사람의 보폭과 이동 방향을 측정할 수 있으며, GPS 모듈 또는 통신 모듈을 통한 위치 정보와 결합하여 이동 속도 및 실시간 이동 경로를 측정할 수 있다.

그리고 상기 6축 센서를 이용하여 신발을 신은 사람에게 체감형 게임을 제공할 수 있다.

이를 위해, 신발을 신은 사람은 추적 장치와 근거리 통신으로 페어링되는 유저 단말을 구비할 수 있다.

상기 유저 단말은 신발을 신은 사람의 휴대폰일 수 있으며, 전용 단말로 구성될 수 있으며, 게임을 위한 게임 어플리케이션이 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 게임 어플리케이션에서 제공되는 움직임 화면과 상기 센서 모듈의 6축 센서로 통해 감지된 유저의 실제 움직임을 동기화하여 비교하는 체감형 게임을 제공할 수 있다.

예를 들어, 노래에 따라 댄스의 스텝을 따라하는 댄스 게임이 제공될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 4와 같이 상기 게임 어플리케이션을 통해 특정 노래가 선택되면 특정 노래에 대한 댄스 스텝이 유저 단말의 디스플레이부를 통해 출력되고, 신발을 신은 사람은 상기 게임 어플리케이션에서 제공되는 댄스 스텝에 따라 발을 움직이게 된다.

이때, 6축 센서가 상기 신발을 신은 사람의 스텝과 움직임을 감지하여 감지된 정보를 유저 단말의 게임 어플리케이션에 근거리 통신을 통해 전송하고, 상기 게임 어플리케이션이 게임 스텝과 실제 스텝의 매칭율을 확인하여 점수를 계산하는 방식으로 게임이 제공될 수 있다.

그리고 상기 충격 감지 센서는 신발에 설정된 범위 이상의 충격이 감지된 경우 컨트롤러는 신발을 신은 유저가 사고 등의 이유로 충격을 받은 것으로 판단하여 충격 감지 신호를 위치 추적 서버로 전송하고 보호자 단말로 상기 정보를 전송할 수 있다.

그리고 상기 압력 센서는 이동시 가해지는 압력을 측정하고, 상기 6축 센서의 센싱값과 함께 신발을 신은 사람의 이동에 따른 운동량을 측정할 수 있다.

또한, 1쌍의 신발 중 하나의 신발에만 추적 장치가 포함된 경우 오른발과 왼발에 교체하면서 착용하여 걸음에 따른 좌, 우 발란스를 비교한 발란스 정보를 제공할 수 있으며, 하중 체크를 통해 짝다리 교정 정보를 제공할 수 있다.

상기 음성 인식 센서는 마이크를 포함할 수 있으며,신발을 신은 사람의 목소리를 인식하고 인식된 목소리 정보로 부터 명령을 생성하여 위치 추적 서버로 전송한다.

보다 구체적으로, 신발을 신은 사람이 "전화", "위험", "메세지" 등 설정된 음성 메뉴를 발음하면, 상기 음성 인식 센서가 상기 음성 메뉴를 인식하여 위치 추적 서버로 전송할 수 있다. 이를 통해, 보호자의 단말과 "전화" 또는 "메세지"를 전송할 수 있으며, "위험"을 알릴 수 있다.

여기서, 상기 보호자의 단말과 "전화" 기능을 수행하기 위해서 상기 추적 장치는 스피커를 더 포함할 수 있다.

상기 통신 모듈(130)은 신발을 신은 사람이 실내에 위치하여 GPS 모듈을 통한 위치 추적이 불가능할 경우 디텍터(20)와 무선 통신 또는 근거리 무선 통신을 통해 실내에서 위치 추적을 수행하는 역할을 담당한다.

상기 전원 모듈(140)은 추적 장치에 전원을 공급하는 역할을 담당하고, 충전 기능을 구비할 수 있으며, 무선으로 전원을 공급받는 무선 충전 모듈을 구비하여 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 무선충전 패드를 이용하여 정해진 곳에서 자동 충전을 수행하여 추적 장치를 신발에서 분리하지 않아도 충전이 가능하도록 구성될 수 있다.

또한, 자가 발전 모듈을 구비하여 신발을 신은 사람이 이동하면서 발생하는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 제공할 수 있다.

상기 컨트롤러(160)는 상기 추적 장치의 각 구성을 제어하는 역할을 담당한다.

특히, 상기 컨트롤러는(160) 신발을 신은 사람이 실외에 위치할 경우 GPS 모듈(110)을 통해 GPS 정보를 수신하여 디텍터(20)에 제공하고, 실내에 위치하여 GPS 수신이 불가능할 경우 통신 모듈(130)과 위치 측위가 가능한 디텍터(20)와의 데이터 통신을 통해 위치 정보를 제공하는 하이브리드로 동작하도록 제어하는 역할을 담당한다.

그리고 상기 컨트롤러(160)는 6축 센서로부터 센싱값이 없는 경우 신발을 신은 사람의 이동이 없음을 의미하므로 추적 장치의 다른 구성을 슬립모드로 전환시켜 전원 소모를 최소화할 수 있으며, 6축 센서로부터 센싱값이 있는 경우에만 실행모드로 전환할 수 있다.

또한, 상기 센서 모듈(120)이 압력 센서를 더 구비하는 경우, 신발을 신어서 압력이 가해지는 경우를 상기 압력 센서가 감지할 수 있으며, 상기 컨트롤러(160)는 상기 압력 센서의 센싱값이 없을 경우 슬립모드로 전환하고, 상기 센싱값이 있는 경우에만 실행모드로 전환하여 전력 소모를 최소화할 수 있다.

그리고 상기 컨트롤러(160)는 전원모듈의 전원 상태를 체크하여 설정된 전력 이하로 감소할 경우 위치 추적 서버(30)로 충전이 필요함을 알리는 충전 필요 신호를 생성하여 전송할 수 있으며, 위치 추적 서버(30)는 상기 충전 필요 신호를 수신하여 보호자의 보호자 단말(40)로 추적 장치(10)의 충전이 필요함을 알릴 수 있다.

상기 통신 모듈과 디텍터는 무선 통신 방식과 근거리 통신 방식을 모두 지원하도록 구성될 수 있다.

상기 통신 모듈(130)은 기본적으로 무선 통신과 근거리 통신을 모두 지원하도록 구성될 수 있으며, Wi-Fi 모듈 또는 Wi-Fi 모듈과 비콘 모듈을 포함하여 구성될 수 있고, 상기 디텍터(20)는 Wi-Fi 모듈과 데이터를 송수신할 수 있는 Wi-Fi 중계기로 구성된 제 1 디텍터와 선택적으로 통신 모듈에 비콘 모듈이 포함될 경우 비콘 신호를 송신할 수 있는 비콘 송신기로 구성된 제 2 디텍터를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 무선 통신 방식인 경우 통신 모듈(130)은 Wi-Fi 모듈로 구성될 수 있으며, 상기 디텍터(20)는 상기 Wi-Fi 모듈과 데이터를 송수신할 수 있는 Wi-Fi 중계기로 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 Wi-Fi 모듈은 Wi-Fi 중계기와 데이터 통신을 통한 Wi-Fi 위치 추적을 통해 실내에서도 신발을 신은 사람의 위치를 추적할 수 있다. 즉, 상기 Wi-Fi 모듈이 주변의 Wi-Fi 중계기를 검색하고, 검색된 Wi-Fi 중계기의 식별 정보를 통해 신발을 신은 사람의 위치를 추적할 수 있다.

한편, 근거리 무선 통신 방식인 경우 상기 통신 모듈(130)은 비콘 신호를 수신하는 비콘 모듈을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 디텍터(20)는 상기 비콘 신호를 송신하는 비콘 송신기로 구성될 수 있다.

상기 비콘 송신기는 RSSI값과 고유 ID를 포함하는 비콘 신호를 송신하고, 상기 비콘 모듈은 상기 비콘 신호를 수신하여 위치 추적 서버로 전송한다.

상기 비콘 송신기와 비콘 모듈 사이의 거리는 수신된 비콘 정보의 신호 강도에 따라서 거리 및 방향성을 산출하여 비콘 송신기와 비콘 모듈이 사이의 상대 거리를 산출할 수 있다.

상기 실시예는 무선 통신 방식으로 Wi-Fi가 적용되는 경우에 대한 것이지만, 이동 통신 방식인 LTE, Li-Fi 등이 적용될 수 있으며, 근거리 무선 통신 방식으로 블루투스가 적용되는 경우에 대한 것이지만, 지그비, Wi-Fi, UWB 등 통상의 근거리 무선 통신이 적용될 수 있음은 자명한 것이다.

한편, 신발을 신은 사람과 보호자가 동행하는 경우 상기 통신 모듈(130)은 블루투스 모듈로 구성되고, 상기 디텍터(20)는 보호자의 보호자 단말(40)로 구성될 수 있다.

상기 통신 모듈(130)과 보호자의 보호자 단말(40)은 페어링에 의해 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있으며, 상기 보호자의 보호자 단말(40)은 상기 블루투스 모듈로부터 수신되는 데이터를 통해 신발을 신은 사람의 위치가 블루투스 커버리지 내에 있음을 확인할 수 있다.

상기 블루투스 모듈이 보호자의 휴대폰과의 블루투스 커버리지를 벗어날 경우 추적장치 및 보호자의 휴대폰에 알람을 발생시켜 실종이나 미아가 발생될 가능성을 미연에 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.

그리고 위치 추적 서버(30)는 상기 신발에 삽입되어 장착된 추적 장치로부터 위치 정보를 수신하여 실시간 위치 추적을 수행하는 역할을 담당한다.

보다 구체적으로, 상기 위치 추적 서버(30)는 상기 추적 장치를 등록 관리하는 추적장치 관리부(310)와 상기 추적 장치로부터 수신된 위치 정보를 수신하여 실시간 위치를 추적하는 위치 추적부(320)와 상기 추적장치 관리부 및 위치 추적부로부터 획득된 정보를 보호자 단말로 제공하는 정보 인터페이스부(330) 및 상기 추적 장치의 식별정보와 상기 위치 추적부로부터 추적된 실시간 위치를 저장 관리하는 데이터 베이스(340)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 위치 추적부(320)는 실외의 경우 GPS 정보를 통해 신발을 신은 사람의 위치를 추적할 수 있고, 실내의 경우 Wi-Fi 정보를 통해 위치를 추적하거나, 비콘 정보를 통해 위치를 추적할 수 있다.

그리고 상기 위치 추적부(320)는 가속도 센서로부터 센싱된 값과 위치 정보를 토대로 신발을 신은 사람의 실시간 이동과 보폭, 이동 속도를 산출할 수 있다.

또한, 상기 위치 추적부(320)는 보호자로부터 실종 위험에 대한 신고가 있는 경우 상기 위치 추적과 동시에 상기 추적 장치에 알람 신호를 생성하여 전송함으로써 실종 위험을 주위에 주지시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 위치 추적 방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치 추적 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 먼저, 추적장치는 개별 고유 식별정보를 가지고 있으며, 유저가 특정되면 유저의 식별정보(예를 들어, 유저의 이름)와 매핑되어 데이터베이스에 저장 관리된다.

그리고 유저의 보호자 정보가 상기 유저의 식별정보와 매핑되어 데이터베이스에 저장 관리된다. 따라서, 추적 장치와 유저와 보호자 정보가 매핑되어 관리되므로 추적 장치가 식별되면 유저와 보호자의 정보가 식별된다.

여기서, 상기 유저의 식별정보는 유저의 이름, 별명, 애칭 등 유저를 식별할 수 있는 정보는 무엇이나 가능하고, 상기 보호자 정보는 기본적으로 보호자의 보호자 단말의 전화번호를 포함한다.

추적 장치가 장착된 신발을 신은 사람(이하, "유저"라고 함)이 최초 신발을 신고 이동하게 되면 센서 모듈이 움직임을 감지하고 추적 장치가 슬립 모드에서 실행 모드로 전환된다.

여기서, 상기 센서 모듈의 6축 센서 또는 압력 센서가 움직임을 감지하면 추적 장치의 컨트롤러가 슬립 모드에서 실행모드로 전환한다.

이어서, 유저의 이동에 따라 센서 모듈에서 센싱된 값과 GPS 모듈의 GPS 정보를 통신 모듈을 통해 주기적으로 위치 추적 서버로 전송한다. 이때, 추적 장치의 고유 식별정보도 같이 전송한다.

상기 위치 추적 서버의 추적 장치 관리부는 상기 추적 장치의 고유 식별정보를 데이터베이스에 저장된 정보와 비교하여 유저와 보호자를 식별하고, 위치 추적부가 유저 이동에 따른 실시간 유저의 위치 정보를 획득한다.

여기서, 상기 위치 추적부는 GPS 정보를 기반으로 센서 모듈, 특히 6축 센서로부터 센싱된 정보를 조합하여 유저의 실시간 이동을 추적하게 된다.

또한, Wi-Fi와 6축 센서로부터 센싱된 정보를 조합하여 유저의 실시간 이동을 추적할 수 있다. 디텍터가 Wi-Fi 중계기로 구성된 경우 추적 장치의 통신 모듈이 상기 Wi-Fi 중계기와 통신을 통해 위치 측위가 가능하므로 GPS 정보가 없어도 실외에서 위치 측위가 가능하다. 또한, 정확한 위치 측위를 위해 GPS와 Wi-Fi가 동시에 이용될 수 있다.

유저가 실내로 이동하여 GPS 정보가 수신되지 않는 경우 컨트롤러는 유저가 실내에 위치하고 있다고 판단하여 통신모듈에 포함된 비콘 모듈이 실내에 설치된 디텍터로부터 전송되는 비콘 신호를 수신하고, 수신된 비콘 정보를 위치 추적 서버로 전송한다.

상기 비콘 신호는 RSSI값과 고유 ID를 포함하고, 위치 추적 서버는 상기 비콘 송신기의 고유 ID를 통해 비콘 송신기를 식별하고 등록된 비콘 송신기 정보를 통해 비콘 송신기의 위치가 추출되고, 수신된 비콘 정보의 신호 강도에 따라서 거리 및 방향성을 산출하여 비콘 송신기와 비콘 모듈이 사이의 상대 거리를 산출하여 유저의 위치를 추적할 수 있다.

여기서, 실내에 Wi-Fi 중계기가 설치되어 있는 경우 상기 비콘 송신기가 없이도 Wi-Fi 중계기만으로 실내 위치 측위가 가능하다.

또한, 상기 위치 추적부는 센서 모듈의 압력 센서가 이동시 가해지는 압력을 측정하고, 상기 6축 센서의 센싱값과 함께 신발을 신은 사람의 이동에 따른 운동량을 측정할 수 있다.

또한, 이동과 하중에 따른 걸음에 따른 좌, 우 발란스를 비교한 발란스 정보를 제공할 수 있으며, 하중 체크를 통해 짝다리 교정 정보를 제공할 수 있다.

싱기와 같이 실시간으로 추적된 유저의 위치 정보는 유저마다 구분되어 데이터베이스에 저장 관리되고, 보호자 단말로부터 유저의 위치 정보 요청이 있는 경우 상기 획득된 유저의 위치 정보를 보호자 단말로 전송한다.

여기서, 상기 보호자 단말은 설치된 위치관리 어플리케이션을 통해 유저의 실시간 위치정보를 확인할 수 있다.

그리고 상기 보호자 단말은 유저의 실종 위험이 있는 경우, 예를 들어, 유저가 예측된 위치가 아닌 위치에 있는 경우 유저의 추적 장치로 알람 발생을 요청할 수 있다.

보다 구체적으로, 유저가 실종 위험이 있는 경우 보호자는 보호자 단말에 설치된 위치관리 어플리케이션을 통해 미리 설정된 알람을 전송하기 위해 알람 발생 메뉴를 선택하여 위치 추적 서버로 전송하면 위치 추적 서버는 미리 설정된 알람을 추적 장치로 전송하고, 추적 장치의 알람 모듈이 스피커를 통해 전송된 알람을 송출할 수 있다.

여기서, 상기 알람은 예를 들어, "이 아이는 실종 위험이 있으니 도와주세요"라는 내용으로 미리 등록되어 추적 장치에 메모리에 저장될 수 있으며, 알람 송출을 통해 주변의 도움을 유도하여 유저의 실종을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음성 인식 기능을 이용한 유저와 보호자 사이의 통신 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명은 유저의 위치 추적 뿐만 아니라 유저와 보호자 간의 통신 연결을 통해 대화 또는 메세지를 실시간 전달하도록 구성될 수 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 추적 장치의 센서 모듈은 음성 인식 센서와 마이크를 더 포함하고, 추적 장치는 스피커가 내장될 수 있다.

여기서, 상기 음성인식 센서, 마이크 및 스피커는 보호자와의 통신 인터페이스를 위한 것으로, 도 7과 같이 근거리 무선 통신을 이용한 블루투스 헤드셋으로 대체될 수 있다.

먼저, 유저가 보호자와 통화 또는 메세지 전송을 원할 경우 미리 설정된 통신 메뉴를 발음한다. (예를 들어, "전화", "메세지")

음성인식 센서가 상기 통신 메뉴를 센싱하면 컨트롤러가 통신 모듈을 통해 유저가 선택한 통신 메뉴를 추적 장치의 식별 정보와 함께 위치 추적 서버로 전송한다.

먼저, 통신 메뉴가 메세지인 경우 "전송을 원하는 메세지를 발음해 주세요" 라는 안내 멘트를 출력하고, 유저가 메세지를 발음한 경우 마이크를 통해 입력된 유저의 음성 메세지를 메모리에 저장하고 컨트롤러는 위치 추적 서버로 통신 모듈을 통해 상기 음성 메세지를 전송한다.

상기 위치 추적 서버는 유저를 식별하고 보호자 단말 정보를 추출하고, 전송된 음성 메세지를 상기 보호자 단말의 위치 관리 어플리케이션에 전송하여 유저의 메세지를 전송할 수 있다.

한편, 인식된 통신 메뉴가 전화인 경우 컨트롤러는 통신 모듈을 통해 추적 장치의 식별정보와 전화 요청을 위치 추적 서버로 전송한다.

여기서, 컨트롤러는 스피커를 통해 "통화 연결 중입니다"라는 안내 멘트가 스피커를 통해 출력하도록 제어할 수 있다.

상기 위치 추적 서버는 유저를 식별하고 전화 요청에 따라 보호자 단말 정보를 추출하고 보호자 단말의 위치 관리 어플리케이션을 통해 유저의 전화 요청을 전송한다.

보호자가 전화 요청을 수락하면 전화가 연결되고, 위치 추적 서버는 전화 연결 정보를 추적 장치에 전송하고 유저와 보호자 사이의 전화 통신이 연결되도록 구성될 수 있다.

상기 실시예는 유저가 보호자에게 전화 또는 메세지 전송을 요청하는 경우지만, 보호자가 유저에게 전화 또는 메세지 전송을 요청하는 경우 상기의 방법과 동일한 역순으로 적용될 수 있음은 자명한 것이다.

상기와 같이 추적 장치가 보호자와의 통신 역할을 제공할 수 있으므로 유저가 별도의 전화가 없어도 보호자와 전화 또는 메세지 전송이 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 추적 장치 20 : 디텍터
30 : 위치 추적 서버

Claims (14)

1. 추적장치가 탈부착이 가능하게 삽입되는 추적 장치 삽입부를 구비한 신발로서;
   상기 추적장치는
   신발 밑창에 형성된 추적 장치 삽입부에 탈부착이 가능하게 삽입될 수 있는 구조로 형성되고;
   GPS 신호를 수신하는 GPS 모듈과; 신발을 신은 유저의 사람이 걷거나 뛸 때의 이동 정보를 측정하는 센서 모듈과; 디텍터를 통해 위치 추적 서버와 데이터를 송수신하는 통신모듈과; 상기 각 구성을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적이 가능한 신발.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는
   신발을 신은 유저가 실외에 위치할 경우 GPS 모듈을 통해 GPS 정보를 수신하여 디텍터에 제공하고, 실내에 위치하여 GPS 수신이 불가능할 경우 통신 모듈과 위치 측위 가능한 디텍터와의 데이터 통신을 통해 위치 정보를 제공하는 하이브리드로 동작하도록 제어하고;
   센서 모듈로부터 센싱값이 없는 경우 신발을 신은 사람의 이동이 없음을 의미하므로 추적 장치의 다른 구성을 슬립모드로 전환시켜 전원 소모를 최소화하고, 가속도 센서로부터 센싱값이 있는 경우에만 실행모드로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위치 추적이 가능한 신발.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 컨트롤러는
   전원모듈의 전원 상태를 체크하여 설정된 전력 이하로 감소할 경우 위치 추적 서버로 충전이 필요함을 알리는 충전 필요 신호를 생성하여 전송하고,위치 추적 서버는 상기 충전 필요 신호를 수신하여 보호자의 휴대폰으로 추적 장치의 충전이 필요함을 알릴 수 있는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 센서 모듈은
   가속도 센서 및 지자기 센서로 구성된 6축 센서를 필수적으로 포함하고, 선택적으로 압력 센서, 음성인식 센서, 충격 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적이 가능한 신발.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 추적 장치와 근거리 통신으로 페어링되고 체감형 게임을 위한 게임 어플리케이션이 구비되는 유저 단말을 더 포함하고;
   상기 게임 어플리케이션에서 제공되는 움직임 화면과 상기 센서 모듈의 6축 센서로 통해 감지된 유저의 실제 움직임을 동기화하여 비교하는 체감형 게임을 제공하는 것을 특징으로 하는 위치 추적이 가능한 신발.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 선택된 어느 하나의 추적 장치를 구비한 신발과;
   상기 추적 장치로부터 위치 정보를 전송받는 디텍터와;
   상기 디텍터로부터 위치 정보를 수신하여 신발을 착용한 사람의 위치를 추적하는 위치 추적 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 추적 장치의 통신 모듈은
   무선 통신과 근거리 통신이 가능한 Wi-Fi 모듈과 비콘 모듈을 포함하여 구성되고;
   상기 디텍터는
   무선 통신 방식인 경우 상기 Wi-Fi 모듈과 데이터를 송수신할 수 있는 Wi-Fi 중계기로 구성된 제 1 디텍터와;
   근거리 무선 통신 방식인 경우 상기 비콘 신호를 송신하는 비콘 송신기로 구성된 제 2 디텍터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
   
8. 제 6항에 있어서,
   상기 위치 추적 서버는
   상기 추적 장치를 등록 관리하는 추적장치 관리부와;
   상기 추적 장치로부터 수신된 위치 정보를 수신하여 실시간 위치를 추적하는 위치 추적부와;
   위치 추적부로부터 획득된 정보를 보호자 단말로 제공하는 정보 인터페이스부와;
   상기 추적 장치의 식별정보와 상기 위치 추적부로부터 추적된 실시간 위치를 저장 관리하는 데이터 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 위치 추적부는
   추적 장치의 GPS 모듈로부터 획득된 GPS 정보와 6축 센서로부터 센싱된 정보를 조합하여 유저의 실시간 이동을 추적하고, 유저가 실내로 이동하여 GPS 정보가 수신되지 않는 경우 컨트롤러는 유저가 실내에 위치하고 있다고 판단하여 통신모듈에 포함된 비콘 모듈이 실내에 설치된 디텍터로부터 전송되는 비콘 신호를 수신하고, 수신된 비콘 정보를 위치 추적 서버로 전송하여 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
   
10. 제 8항에 있어서,
    상기 위치 추적부는
    추적 장치의 센서 모듈의 6축 센서의 센싱값을 통해 신발을 신은 유저의 이동에 따른 운동량을 측정하고;
    압력 센서로 부터 센싱된 정보로부터 이동시 가해지는 압력을 측정하고, 이동과 하중에 따른 걸음에 따른 좌, 우 발란스 정보를 제공하고, 하중 체크를 통해 짝다리 교정 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
    
11. 제 8항에 있어서,
    상기 정보 인터페이스부는
    상기 보호자 단말에 설치된 위치 관리 어플리케이션으로부터 위치 추적 서버에 실종 또는 실종 위험에 대한 알람 발생 신호가 수신되면 보호자 단말 정보로부터 유저의 추적 장치 식별 정보를 추출하여 상기 추적 장치로 실종 또는 실종 위험에 대한 알람을 전송하여 상기 추적 장치의 알람 모듈을 통해 알람이 발생하도록 제어하여 실종 또는 실종 위험이 있는 유저 주변의 도움을 유도하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
    
12. 제 6항에 있어서,
    추적 장치의 센서 모듈에 음성인식 센서, 마이크 및 스피커가 포함되고, 유저가 보호자와 통신을 원할 경우 미리 설정된 통신 메뉴를 발음하고, 상기 통신 메뉴가 센싱되면 추적 장치의 컨트롤러가 통신 모듈을 통해 유저가 선택한 통신 메뉴가 추적 장치의 식별 정보와 함께 위치 추적 서버로 전송되고,
    상기 위치 추적 서버의 정보 인터페이스부가 상기 유저의 보호자 단말로 통신 메뉴에 따라 통신을 연결하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
    
13. 제 12항에 있어서,
    상기 인식된 통신 메뉴가 메세지인 경우
    추적 장치의 컨트롤러는 메세지 입력에 대한 안내 멘트를 출력하고, 유저가 메세지를 발음한 경우 마이크를 통해 입력된 유저의 음성 메세지를 메모리에 저장하고 컨트롤러는 위치 추적 서버로 통신 모듈을 통해 상기 음성 메세지를 전송하고;
    상기 정보 인터페이스부는 유저를 식별하고 보호자 단말 정보를 추출하고, 전송된 음성 메세지를 상기 보호자 단말의 위치 관리 어플리케이션에 전송하여 유저의 메세지를 전송하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.
    
14. 제 12항에 있어서,
    상기 인식된 통신 메뉴가 전화인 경우
    추적 장치의 컨트롤러는 통신 모듈을 통해 추적 장치의 식별정보와 전화 요청을 위치 추적 서버로 전송하고;
    상기 위치 추적 서버의 정보 인터페이스부는 유저를 식별하고 전화 요청에 따라 보호자 단말 정보를 추출하고 보호자 단말의 위치 관리 어플리케이션을 통해 유저의 전화 요청을 전송하고;
    보호자가 전화 요청을 수락하면 전화가 연결되고, 위치 추적 서버는 전화 연결 정보를 추적 장치에 전송하고 유저와 보호자 사이의 전화 통신이 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 실시간 위치 추적이 가능한 신발을 이용한 위치 추적 시스템.

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