KR20190134151A - 영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내의 인원수에 따라 제균 성능을 자동으로 조절하는 공기 제균 시스템에 있어서, 실내에서 이동하는 사람의 움직임을 감지하여 감지신호를 생성하는 센서부; 실내 공간의 제균을 수행하는 제균부; 및 상기 센서부에 의해 생성되는 감지신호를 근거로 상기 제균부의 제균 성능을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 센서부는 얼굴을 인식하는 카메라이며, 상기 감지신호는 상기 센서부에 의해 인식된 사람 수 정보인 것을 특징으로 한다.

Description

영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템{Air cleaning system using image recognition technology}

본 발명은 영상 인식 기술을 이용한 제균 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사람의 인체 감지기술을 이용하여, 사람의 움직임을 감지하고, 이에 따른 검출 된 신호를 공기 환경 중에 부유하는 바이러스 및 세균을 살균할 수 있는 수단에 전달하여 공기 살균기가 별도의 수동 제어 없이 최적의 성능을 유지할 수 있도록 하는 공기 제균 시스템에 관한 것임.

일반적으로 제균기는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치를 일컫는 것으로, 특히나, 근래에 와서는 황사나 미세먼지 등이 급증하는 추세에 따라 단순히 이물질을 필터링하는 수준에서 벗어나 공기를 살균하거나 다양한 기능성 물질을 함유하여 배출될 수 있도록 구비되고 있다.

종래의 제균기는 다음과 같은 문헌에 자세하게 기술되어 있다. 이를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0135471호(명칭: 제균기능을 갖는 공기청정기)는 일정 면적의 수용공간(12)이 형성되고, 양측에 공기가 유출입되는 유입구(13)와 배출구(14)가 형성된 케이스(11)와; 상기 케이스(11)의 수용공간(12) 상에 위치되어 공기를 흡입 및 배출하도록 송풍팬(21)과 배출덕트(22)로 구성된 송풍수단(20)과; 상기 유입구(13)와 송풍팬(21) 사이에 일렬로 배치되어 상기 유입구(13)를 통해 유입되는 공기를 필터링하도록 된 다수의 필터유닛(31,32,33)과; 상기 송풍팬(21)과 배출구(14) 사이에 위치되어 상기 배출구(14)를 통해 배출되는 공기 중에 기능성 물질을 분사하도록 된 분사유닛(50)을 포함하여 이루어지며; 상기 케이스(11)에는 다른 위치에 개별적으로 개폐되는 제1 도어(15)와 제2 도어(16)가 구비되되, 상기 필터유닛(31,32,33)은 상기 제1 도어(15)를 통해 개별적으로 착탈 가능하게 구비되고, 상기 분사유닛(50)은 상기 제2 도어(16)를 통해 착탈 가능하게 구비되고, 상기 필터유닛(31,32,33) 중의 하나는 상기 제1 도어(15) 측에 위치되는 일면에 결합공(39)이 형성된 사각틀 형태의 필터프레임(38)과, 상기 필터프레임(38)의 적어도 양측면에 결합된 광촉매필터(40)와, 상기 결합공(39)을 통해 상기 필터프레임(38)에 착탈 가능하게 삽입되어 상기 광촉매필터(40) 측으로 빛을 조사하도록 된 램프(41)를 포함하여 이루어지고, 간단한 구성에 의한 착탈구조에 의해 다수의 필터유닛을 개별적으로 설치 또는 교체하는 데에 편리함을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 기능에 따른 필터유닛의 최적화된 배치에 의해 장치의 기능을 극대화시킬 수 있으며, 또한 간단한 구조에 의해 기능성 물질을 분사하여 종래의 공기청정기에 구비되지 않은 각종 세균 박테리아의 살균 및 포름알데히드 톨루엔 벤젠 등 유독성 화학물질까지 제거하도록 된 제균기능을 갖는다는 특징이 있다.

다음으로, 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0079964호(명칭: 광촉매 공기청정기)는 외부의 공기를 받아들이는 공기흡입구에 설치되어 공기를 1차적으로 필터링하는 프리필터; 상기 프리필터를 지나온 공기 중의 균을 수돗물 속의 염소이온을 분해하여 제거하는 이온제균기; 상기 이온제균기와 연결되어 공기 중의 미세먼지를 수분으로 미세먼지를 흡착제거하고 기화작용에 의해 공기중의 습도를 높이는 항균기화필터; 상기 항균기화필터와 연결되어 자외선으로 살균하는 자외선등; 상기 자외선등을 지난 공기를 바이오광촉매와 인산칼슘으로 악취를 제거하는 바이오광촉매탈취필터; 상기 바이오광촉매탈취필터를 지난 공기에 음이온을 부여하는 음이온발생기; 상기 음이온발생기를 통과한 공기를 외부로 배출하는 공기배출구; 및 상기 항균기화필터에 수분을 공급하기 위한 수분공급수단을 포함하고, 상기 수분공급수단은 물을 담고 있는 물통과, 상기 물통이 배출하는 일정량의 물을 일시적으로 모으는 출수수부와, 상기 출수수부와 수로를 통하여 받은 물을 저장하여 상기 항균기화필터의 일부분을 적시는 수조를 포함하고 상기 물통이 일정량의 물을 배출하기 위해, 상기 출수수부에는 출수돌기가 형성되고, 상기 물통의 마개에는 상기 출수돌기와 맞닿아 눌려서 개구부를 소정의 양만큼 개방하는 출수밸브가 형성되고 상기 물통의 마개에는 물통 내부의 물에 은이온을 제공하는 다공성은판이 형성되고, 상기 물통 내부의 물에 게르마늄이온을 제공하는 상기 다공성은판에 일체로 접합되는 게르마늄블럭이 설치되며, 광촉매가 설치된 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광촉매 필터와 자외선살균, 이온제균 등의 다양한 공기청정수단을 순서적으로 통과함으로써 미세먼지 제거, 살균효과, 음이온을 포함하는 공기를 발생하며, 습식송풍 방식에 의하여 적절한 습도를 유지할 수 있다는 특징이 있다.

다음으로, 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0028466호(명칭: 공기 순환 청정기)는 실내에 설치되고, 상기 실내의 바닥면으로부터 천장면에 이르는 높이로 마련되는 공기청정기 본체에 있어서, 상기 본체부의 일단에 마련되는 흡기부가 실내 천장 측에 위치하고, 상기 흡기부에서 흡입되는 공기가 상기 본체부 내측의 덕트를 이동하여 상기 덕트의 횡단면 상에 설치되는 필터부를 통과함으로써 정화되고, 상기 정화된 공기가 상기 본체부의 타단에 마련되는 배기부를 통하여 상기 실내의 바닥면으로 배기되도록 마련되고 상기 필터부는, 비교적 큰 크기의 먼지 및 곰팡이 포자를 걸러내도록 마련되고, 항균 성분이 포함되도록 마련되는 항균 프리필터; 미세먼지를 걸러내도록 마련되는 헤파필터; 및 냄새 유발 성분을 제거하도록 마련되고 상기 본체부는, 상기 본체부의 덕트 내측에 축류팬으로 마련되는 흡기팬이 포함되고 상기 본체부는, 상기 필터부의 후단 측에 마련되는 음이온발생기가 포함되며, 흡기부가 실내 천장면 높이에 위치하고, 배기부가 실내 바닥면 높이에 위치하도록 함으로써, 실내 공기의 열대류를 원활히 하면서 공기를 정화시킬 수 있는 공기청정기가 제공된다 실내의 상층부에 체류하는 따뜻한 공기를 저층부로 순환시킴으로써 실내의 공기 온도를 균일화함으로써 난방효율을 개선할 수 있으며, 정화된 공기가 흡기부를 통해 재순환되는 문제가 없어 공기정화효율을 높일 수 있다는 특징이 있다.

다음으로, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0388479호(명칭: 공기정화살균기)는 일측에 공기유입구(112)를 형성시키고 양측방에 대응되게 안착홈(111)을 일정 간격을 두고 순차적되게 형성시키며 안착홈(111) 사이에 격벽(113)을 가로질러 설치하되 다수개의 격벽(113) 일측과 타측을 교번적으로 절개시켜 공기의 흐름을 유도하는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 안착홈(111)을 통하여 격벽(113) 사이에 장착되고 고정부쉬(114)로 양측단이 고정되어 전기적으로 연결시킨 자외선램프(130)와, 상기 자외선램프(130)의 외주연에 결합될 수 있도록 중앙에 결합공(121)을 형성시키고 표면에 광촉매를 코팅하여 자외선램프(130)에서 조사되는 자외선에 의해 광촉매 반응을 통하여 살균 및 악취를 제거하는 광촉매필터(120)와, 상기 케이스(110)의 공기유입구(112)에 공기를 강제 주입하도록 모터(141)에 의해 구동되는 송풍팬(140)으로 구성되고 상기 케이스(110)는 공기유입구(12) 측방에 공기유도관(115)을 설치하여 송풍팬(140)에 의해 강제 주입되는 공기를 케이스(110)의 내부에 효과적으로 유도할 수 있고 상기 광촉매필터(120)는 폴리 우레탄 에스테르계 재질로 이루어지도록 한 다음 그 메쉬형태의 표면에 카본을 코팅하도록 구성하는데 특징이 있다.

다음으로, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0357824호(명칭: 공기살균기)는

상면에 다수개의 공기유입공이 형성된 덮개와, 내부 중앙에 자외선램프가 결합되고, 그 외주면 상측에 3차원 부직포 형태의 프리필터와 그 하측에 탈취필터와 그 하측에 이산화티탄늄이 코팅 처리된 살균필터가 결합된 케이스로 이루어진 본체와; 상기 몸체 하측에 형성되고, 내부에 형성된 토출그릴을 통해 음이온을 외부로 배출하는 토출공을 갖는 음이온토출부와; 상기 음이온토출부 하측에 형성되고, 일측에 외부전원을 공급하는 전원부가 형성되고, 타측에는 음이온을 발생하는 기판을 갖으며, 기판 일측에 음이온을 토출하는 토출선이 토출공 일측에 형성된 음이온발생부;로 구성되고 상기 자외선램프는 자외선 투과율이 좋은 컬쳐유리나 파이렉스 재질로된 보호관에 결합되고 상기 케이스는 내부 외면에 알루미늄 코팅 처리된 자외선 차단 필름이 결합되고 상기 음이온토출구의 토출공에 음이온의 배출을 원활하게 하는 그라운드 선이 형성되며 살균된 공기를 토출그릴을 통해 외부로 배출시켜 병원이나 가정 또는 자동차의 실내 공기 중에 포함되어 있는 세균이나 곰팡이 및 냄새를 살균 및 탈취하여 실내 공기를 깨끗하게 살균하여 인체에 유익하며, 살균 및 탈취된 공기를 음이온과 함께 외부로 배출시켜 실내 공기를 더욱

쾌적하게 하는 특징이 있다.

다음으로, 등록실용신안공보 제20-0353621호(명칭: 공기 살균수단이 구비된 공기 청정기)는 프리필터부, 공기 청정기필터부, 공기살균부재, 팬 및 음이온발생기가 구비되어 실내 공기를 정화시키는 공기 청정기에 있어서, 상기 팬의 내측에 구비되어 공기를 포집하여 흡입하게 되는 공기흡입기; 상기 공기흡입기에 연결되고, 내부의 적정 위치에 오존발생기가 설치된 에어덕트; 상기 에어덕트 타측에 연결된 오존덕트; 및 상기 오존덕트와 상기 프리필터부에 구비되어 상기 공기 청정기 필터부에 오존을 확산 토출시키는 오존확산기를 포함하여 구성되고 공기 청정기에서 여과된 일부의 공기를 포집하고, 이에 오존을 발생시켜 오존을 균일하

게 확산시켜 공기 청정기필터부에 포집된 균을 살균하게 되는 공기살균수단을 구비하게 됨으로써 공기 청정기필터부에 대한 청결도를 유지시켜 깨끗한 공기를 유지시킬 수 있으며, 오존분해촉매부를 부가하여 오존을 산소로 환원시킴으로써 오존에 의한 위험요소를 없애게 되었으며, 광촉매필터 및 자외선등으로써 살균효과를 높이게 되어 실내로 깨끗한 공기를 공급하게 됨으로써 사용자의 건강 및 쾌적한 실내공기를 유지시키게 된다는 특징이 있다.

한편, 제균기는 보통 사무실과 같은 일정 공간에 설치되어 공통으로 사용되는 데, 이는 리모컨 또는 수동조작을 기본으로 하여 공기 청정 동작의 수행여부가 결정된다. 이에 사람의 수동적인 개입 없이는 공기 청정 장치의 동작이 제어되지 못해, 사람이 아무도 없음에도 불구하고 밤새도록 공기 청정 동작이 수행되는 등의 문제가 발생할 수 있음은 물론, 효율성이 현저하게 떨어진다는 단점이 있다.

공개특허공보 제10-2016-0135471호 공개특허공보 제10-2005-0079964호 공개특허공보 제10-2015-0028466호 등록실용신안공보 제20-0388479호 등록실용신안공보 제20-0357824호 등록실용신안공보 제20-0353621호

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 영상카메라의 지능형 얼굴검출 기능을 이용하여 실내의 인원수를 인식하여, 인식되는 사람 인원수에 따라 공기 제균 시스템의 성능을 자동으로 강약 조절하는 영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 영상 인식 및 영상 압축기술을 이용하여 사람의 얼굴을 검출, 이에 따라 인원수를 감지하고, 이에 따른 검출 된 신호를 공기 제균기에 차등적으로 전달하여 공기제균기가 별도의 수동 제어 없이 최적의 성능을 유지할 수 있도록 하는 영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 특히 병의원 및 약국에 비치될 수 있도록 하여 항상 환자들에 노출되는 장소임을 고려하여, 공기 중의 바이러스[대장균, 녹농균, 황색포도산구균, Influenza A virus(H1N1), 고양이바이러스 (Feline Calicivirus), 신종플루(H5N1_Influenza A subtype), 조류독감 (H7N9_Avian Influenza)] 및 세균 등의 유해물질을 제균하여 깨끗하고 건강한 실내 공기를 제공함으로써 각종 신종 전염병 감염 확률을 획기적으로 낮출 수 있으며, 전염병 발생 시 발생되는 치료비용을 저감할 수 있어 국민 건강 증진 효과 및 건강보험 재정 건전화를 이룰 수 있는 영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 각종 바이러스 제균 효과로 인해 안전하고 깨끗한 국가라는 이미지 상승 효과가 기대되며, 이에 따라 관광객 증가에 따른 관광 수입 증가 및 서비스업의 일자리 창출 증대효과가 기대할 수 있는 영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 병의원 및 약국 등의 특정 시공간의 성격, 목적에 맞춘 대기표, 문진표(성별, 나이,병명등) 등의 정보를 제작하여 의료진 및 환자에 제공하는 맞춤형 정보 시스템을 개발하여, 병의원 및 약국에 내원한 환자들의 정보를 미리 조사하여 기존 환자들의 대기시간을 단축하고, 메르스와 같은 대규모 전염병 발생 시 의료진과 환자와의 초기 접촉을 최소화하는 영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 실내의 인원수에 따라 제균 성능을 자동으로 조절하는 공기 제균 시스템에 있어서, 실내에서 이동하는 사람의 움직임을 감지하여 감지신호를 생성하는 센서부; 실내 공간의 제균을 수행하는 제균부; 및 상기 센서부에 의해 생성되는 감지신호를 근거로 상기 제균부의 제균 성능을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 센서부는 얼굴을 인식하는 카메라이며, 상기 감지신호는 상기 센서부에 의해 인식된 사람 수 정보인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 센서부에 의해 사람의 움직임이 검출되면 움직임 검출영역으로 상기 제균부를 집중 가동하도록 제균부를 제어하고, 움직임이 검출되지 않은 방향으로는 제균부의 성능을 상대적으로 낮추거나 동작하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에 따른 시스템은 상기 수단을 통해 영상카메라의 지능형 얼굴검출 기능을 이용하여 실내의 인원수를 인식하여, 인식되는 사람 인원수에 따라 공기 제균 시스템의 성능을 자동으로 강약 조절할 수 있다.

또한, 영상 인식 및 영상 압축기술을 이용하여 사람의 얼굴을 검출, 이에 따라 인원수를 감지하고, 이에 따른 검출 된 신호를 공기 제균기에 차등적으로 전달하여 공기제균기가 별도의 수동 제어 없이 최적의 성능을 유지할 수 있다.

또, 특히 병의원 및 약국에 비치될 수 있도록 하여 항상 환자들에 노출되는 장소임을 고려하여, 공기 중의 바이러스[대장균, 녹농균, 황색포도산구균, Influenza A virus(H1N1), 고양이바이러스 (Feline Calicivirus), 신종플루(H5N1_Influenza A subtype), 조류독감 (H7N9_Avian Influenza)] 및 세균 등의 유해물질을 제균하여 깨끗하고 건강한 실내 공기를 제공함으로써 각종 신종 전염병 감염 확률을 획기적으로 낮출 수 있으며, 전염병 발생 시 발생되는 치료비용을 저감할 수 있어 국민 건강 증진 효과 및 건강보험 재정 건전화를 이룰 수 있다.

또한, 각종 바이러스 제균 효과로 인해 안전하고 깨끗한 국가라는 이미지 상승 효과가 기대되며, 이에 따라 관광객 증가에 따른 관광 수입 증가 및 서비스업의 일자리 창출 증대효과가 기대할 수 있다.

또, 병의원 및 약국 등의 특정 시공간의 성격, 목적에 맞춘 대기표, 문진표(성별, 나이,병명등) 등의 정보를 제작하여 의료진 및 환자에 제공하는 맞춤형 정보 시스템을 개발하여, 병의원 및 약국에 내원한 환자들의 정보를 미리 조사하여 기존 환자들의 대기시간을 단축하고, 메르스와 같은 대규모 전염병 발생 시 의료진과 환자와의 초기 접촉을 최소화할 수 있다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 영상카메라의 지능형 얼굴검출 기능을 이용하여 실내의 인원수를 인식하여, 인식되는 사람 인원수에 따라 공기 제균 시스템의 성능을 자동으로 강약 조절할 수 있다.

둘째, 영상 인식 및 영상 압축기술을 이용하여 사람의 얼굴을 검출, 이에 따라 인원수를 감지하고, 이에 따른 검출 된 신호를 공기 제균기에 차등적으로 전달하여 공기제균기가 별도의 수동 제어 없이 최적의 성능을 유지할 수 있다.

셋째, 특히 병의원 및 약국에 비치될 수 있도록 하여 항상 환자들에 노출되는 장소임을 고려하여, 공기 중의 바이러스[대장균, 녹농균, 황색포도산구균, Influenza A virus(H1N1), 고양이바이러스 (Feline Calicivirus), 신종플루(H5N1_Influenza A subtype), 조류독감 (H7N9_Avian Influenza)] 및 세균 등의 유해물질을 제균하여 깨끗하고 건강한 실내 공기를 제공함으로써 각종 신종 전염병 감염 확률을 획기적으로 낮출 수 있으며, 전염병 발생 시 발생되는 치료비용을 저감할 수 있어 국민 건강 증진 효과 및 건강보험 재정 건전화를 이룰 수 있다.

넷째, 각종 바이러스 제균 효과로 인해 안전하고 깨끗한 국가라는 이미지 상승 효과가 기대되며, 이에 따라 관광객 증가에 따른 관광 수입 증가 및 서비스업의 일자리 창출 증대효과가 기대할 수 있다.

다섯째, 병의원 및 약국 등의 특정 시공간의 성격, 목적에 맞춘 대기표, 문진표(성별, 나이,병명등) 등의 정보를 제작하여 의료진 및 환자에 제공하는 맞춤형 정보 시스템을 개발하여, 병의원 및 약국에 내원한 환자들의 정보를 미리 조사하여 기존 환자들의 대기시간을 단축하고, 메르스와 같은 대규모 전염병 발생 시 의료진과 환자와의 초기 접촉을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 제균 시스템의 전체적인 개념을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 센서부의 개념을 설명하는 도면.
도 3 내지 4는 본 발명에 따른 센서부의 일례를 도시한 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 센서부에 따른 영상 압축 개념을 설명하는 도면.
도 8 내지 도 10은 카메라를 통한 센서부의 안면 인식 개념을 설명하는 도면.
도 11 내지 도 12는 제균 메카니즘을 설명하기 위한 도면.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시 예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 제균 시스템의 전체적인 개념을 나타낸 도면이고 도 2는 본 발명에 따른 센서부의 개념을 설명하는 도면이고 도 3 내지 4는 본 발명에 따른 센서부의 일례를 도시한 도면이고 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 센서부에 따른 영상 압축 개념을 설명하는 도면이고 도 8 내지 도 10은 카메라를 통한 센서부의 안면 인식 개념을 설명하는 도면이고 도 11 내지 도 12는 제균 메카니즘을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 실내의 인원수에 따라 제균 성능을 자동으로 조절하는 공기 제균 시스템에 관한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 크게 실내에서 이동하는 사람의 움직임을 감지하여 감지신호를 생성하는 센서부(10), 실내 공간의 제균을 수행하는 제균부(20) 및 상기 센서부(10)에 의해 생성되는 감지신호를 근거로 상기 제균부(20)의 제균 성능을 제어하는 제어부를 포함하는 것으로 정의된다.

이때, 센서부(10), 제균부(20) 및 제어부는 유선 또는 무선 방식에 따라 통신할 수 있다.

무선 방식인 경우 3G, Wi-Fi, WiBro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), Wireless lan, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), ZIGBEE, Bluetooth, UWB(Ultra WideBand), IrDA(Infrared Data Association) 또는 SWAP(Shared Wireless Access Protocol)중 어느 하나의 통신일 수 있다.

센서부(10)는 사람이 실내에 위치할 경우 이를 감지하여 이를 제어부로 제공한다.

이러한 센서부(10)는 얼굴을 인식하는 카메라이며, 상기 감지신호는 상기 센서부(10)에 의해 인식된 사람 수 정보가 포함된다.

즉, 센서부(10)는 실내에 위치한 사람의 얼굴을 각각 인식하여 실내에 위치한 사람 수를 측정하여 이를 감지신호로서 생성한다.

센서부(10)는 예컨대, 영상 획득 모듈, 배경 학습 모듈, 사람의 HoG Descriptor 학습 및 검출 모듈, 사람수 인원 카운팅 모듈, 시스템 통합 모듈 등으로 이루어질 수 있다.

센서부(10)는 학습된 배경(정적인 환경)에서 사람이 등장하면 움직임이 검출 해당 검출된 정보 및 학습된 사람의 HoG 묘사자 기반 Cascade 기법으로 보행자를 검출하고 사람검출 분류를 위해 수집된 임상 데이터를 바탕으로 각 특징들에 대한 통계학적 확률 분포 모델을 생성하고, 확률모델을 통해 특징의 체질별 유사도 측정이 가능한 1차 분류기 생성하며 특징들의 통합적인 진단을 위해 1차 분류기에서 생성된 확률을 입력으로 하여 최종 사람모습의 유사도 판단과 함께 가장 높은 유사도를 최종 얼굴로 판단하는 2차 분류기 생성한다.

실내의 사람 수는 실내공기 오염과 큰 상관관계를 가진다고 할 수 있다. 즉, 사람이 적을 때와 많을 때 제균기 성능을 자동으로 조절해 주는 것이 필요하다고 할 것이다.

이와 같이 본 발명은 영상신호로 사람 수를 인식하여 사람 수가 일정 인원 이상이 되면 평소에 “약” mode로 운전하던 제균부(20)를 “중” mode, "강“ mode 등사람 수에 맞추어 자동으로 제균부(20)를 제어할 수 있다.

한편, 센서부(10)는 디지털 사이니지와 같은 형태로도 구비될 수 있다. 디지털 사이니지는 예컨대, 사용자의 신호를 입력받거나 정보를 표시할 수 있는 입력 내지 출력수단이 구비될 수 있다.

만일, 본 발명에 따른 시스템이 병원과 같은 의료기관에 적용되었을 경우 디지털 사이니지는 대기권 발권, 문진시스템(간단한 신분/성별/의료보험여부/병명등의 사전조사 시스템), 광고 운영 등의 기능을 수행할 수 있다.

다음으로, 제균부(20)는 배경기술에서 기술한 일반적인 공기청정기의 작용을 수행하기 위한 구성요소들로 구현될 수 있다. 즉, 대기중의 공기를 정화시킬 수 있는 범위 내에서 다양한 설계변경이 가능하다.

제균부(20)는 제어부의 제어명령을 토대로 운전되며, 실내에 사람이 많을 경우, 가동 범위가 증가하고, 실내에 사람이 적을 경우 가동 범위를 축소시켜, 절전 운전을 수행한다.

한편, 제어부는 상기 센서부(10)에 의해 사람의 움직임이 검출되면 움직임 검출영역으로 상기 제균부(20)를 집중 가동하도록 제균부(20)를 제어하고, 움직임이 검출되지 않은 방향으로는 제균부(20)의 성능을 상대적으로 낮추거나 동작하지 않도록 제어할 수도 있다.

즉, 본 발명에 따른 시스템은 센서부(10)로부터 제공되는 감지신호로부터 공기 청정 공간 내에 존재하는 사람의 위치와 수를 산출하고, 이를 기반으로 제균부(20)의 성능을 조절함으로써, 공기 청정 동작을 최적화시켜 줄 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 시스템의 구동 동작을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 센서부(10)는 실내 공간에 위치한 사람 수를 감지하여 이를 감지신호로서 생성한다.

이때, 센서부(10)는 사람의 안면을 인식하도록 하여 보다 정확한 사람 수를 측정할 수 있도록 한다.

실내 공간에 사람이 존재하면 존재하는 사람 수에 맞도록 제균부(20)의 성능 모드를 결정한다.

여기서, 제어부가 제균부(20)를 제어하여 제균부(20)의 성능 모드를 조절토록 한다.

한편, 기설정된 시간이 경과하도록 센서부(10)에 감지되는 사림이 없을 경우 제균부(20)를 대기 모드로 변환 구동시킬 수도 있다.

이후, 기설정된 시간이 경과할 때까지도 센서부(10)에 감지되는 사람이 없을 경우 제균기의 전원을 완전히 오프시켜 줄 수도 있다.

정리하면, 본 발명에 따른 시스템은 영상카메라의 지능형 얼굴검출 기능을 이용하여 실내의 인원수를 인식하여, 인식되는 사람 인원수에 따라 공기 제균 시스템의 성능을 자동으로 강약 조절할 수 있다는 특징이 있다.

또한, 영상 인식 및 영상 압축기술을 이용하여 사람의 얼굴을 검출, 이에 따라 인원수를 감지하고, 이에 따른 검출 된 신호를 공기 제균기에 차등적으로 전달하여 공기제균기가 별도의 수동 제어 없이 최적의 성능을 유지할 수 있도록 하는 특징이 있다.

또, 특히 병의원 및 약국에 비치될 수 있도록 하여 항상 환자들에 노출되는 장소임을 고려하여, 공기 중의 바이러스[대장균, 녹농균, 황색포도산구균, Influenza A virus(H1N1), 고양이바이러스 (Feline Calicivirus), 신종플루(H5N1_Influenza A subtype), 조류독감 (H7N9_Avian Influenza)] 및 세균 등의 유해물질을 제균하여 깨끗하고 건강한 실내 공기를 제공함으로써 각종 신종 전염병 감염 확률을 획기적으로 낮출 수 있으며, 전염병 발생 시 발생되는 치료비용을 저감할 수 있어 국민 건강 증진 효과 및 건강보험 재정 건전화를 이룰 수 있는 특징이 있다.

또한, 각종 바이러스 제균 효과로 인해 안전하고 깨끗한 국가라는 이미지 상승 효과가 기대되며, 이에 따라 관광객 증가에 따른 관광 수입 증가 및 서비스업의 일자리 창출 증대효과가 기대할 수 있는 특징이 있다.

또, 병의원 및 약국 등의 특정 시공간의 성격, 목적에 맞춘 대기표, 문진표(성별, 나이,병명등) 등의 정보를 제작하여 의료진 및 환자에 제공하는 맞춤형 정보 시스템을 개발하여, 병의원 및 약국에 내원한 환자들의 정보를 미리 조사하여 기존 환자들의 대기시간을 단축하고, 메르스와 같은 대규모 전염병 발생 시 의료진과 환자와의 초기 접촉을 최소화하는 특징이 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 센서부 20: 제균부 30: 제어부

Claims (2)

1. 실내의 인원수에 따라 제균 성능을 자동으로 조절하는 공기 제균 시스템에 있어서,
   실내에서 이동하는 사람의 움직임을 감지하여 감지신호를 생성하는 센서부;
   실내 공간의 제균을 수행하는 제균부; 및
   상기 센서부에 의해 생성되는 감지신호를 근거로 상기 제균부의 제균 성능을 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 센서부는 얼굴을 인식하는 카메라이며, 상기 감지신호는 상기 센서부에 의해 인식된 사람 수 정보인 것을 특징으로 하는 영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 센서부에 의해 사람의 움직임이 검출되면 움직임 검출영역으로 상기 제균부를 집중 가동하도록 제균부를 제어하고, 움직임이 검출되지 않은 방향으로는 제균부의 성능을 상대적으로 낮추거나 동작하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 인식 기술을 이용한 공기 제균 시스템.

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