KR20200041458A - 출입자 건강상태 진단이 가능한 출입 게이트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 출입자의 건강상태를 진단하는 출입 게이트에 관한 것으로 그 구성의 특징으로서, 적어도 출입자가 지나가는 통로를 마련하는 틀형의 프레임과, 상기 프레임 상에 통로로 들어오는 빛을 차단하는 커튼이 부착된 진단게이트; 상기 프레임 상에 출입자의 진입을 감지하는 포토센서와, 진입된 출입자의 체온을 비접촉으로 측정하는 온도센서가 부착된 감지부; 및 상기 온도센서에 의해 측정된 체온과 심박수에 따라 건강상태를 진단하고, 진단에 따라 출입자의 진입을 통제하는 신호를 출력하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.
이에 따라 본 발명은, 사람들의 통행이 많은 공항, 병원, 학교 등에 설치되어 출입하는 사람들의 안면을 비접촉 방식으로 측정하여 출입하는 사람들의 건강상태를 신속하게 판단하여 전염병 등의 확산을 차단할 수 있고, 또한 공장이나 공사장내로 출입하는 작업자의 건강상태를 측정하여 건강이 이상이 있거나 음주상태의 작업자를 선별하여 작업장의 안전사고를 예방할 수 있다.
이에 따라 본 발명은, 사람들의 통행이 많은 공항, 병원, 학교 등에 설치되어 출입하는 사람들의 안면을 비접촉 방식으로 측정하여 출입하는 사람들의 건강상태를 신속하게 판단하여 전염병 등의 확산을 차단할 수 있고, 또한 공장이나 공사장내로 출입하는 작업자의 건강상태를 측정하여 건강이 이상이 있거나 음주상태의 작업자를 선별하여 작업장의 안전사고를 예방할 수 있다.
Description
본 발명은 출입자의 건강상태를 진단할 수 있는 출입 게이트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전염병의 확산차단이 필요한 공항, 병원, 학교, 발전소, 기업 등과 같은 시설이나 안전사고의 예방이 필요한 작업장에 설치되어 출입자의 건강상태를 자동으로 진단하여 건강상태에 이상이 있는 출입자를 신속하게 판단할 수 있는 출입 게이트에 관한 것이다.
최근 메르스나 신종플루의 확산경험으로 인해 전염병에 대한 주의와 경각심이 높아지고 있는데, 전염병 유행시 이의 확산을 방지하기 위하여 많은 사람들이 출입되는 회사나 학교, 공항에서 출입자의 체열이 측정하고 있다. 종래에는 체온계로 출입하는 사람들의 체열을 일일이 측정하였지만, 최근에는 열 화상 카메라를 이용하여 체온을 자동으로 측정하고 있다.
하지만, 열 화상 카메라를 이용하여 체열을 측정하더라도 출입하는 사람마다 측정되는 온도를 주시하여 수치를 확인해야 하고, 또한 허용 체열 범위를 넘어서는 출입자를 일일이 선별하여 확인해야 하는 부담이 있다.
한편, 공장이나 작업장에서는 작업자의 안전사고를 방지하기 위해 작업 착수전 작업자의 건강상태를 확인하는데, 일반적으로 작업자의 체열이나 호흡을 통한 접촉식 음주측정기를 이용하여 음주여부를 확인하는 검사가 이루어진다. 하지만, 이와 같은 작업자의 건강상태도 측정자가 일일이 확인하여 선별해야 하는데, 작업자가 수가 많으면 건강상태 점검에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
이에 따라 본 발명은 출입자의 건강상태를 자동으로 진단하여 건강상태에 이상이 있는 출입자를 신속하게 판단할 수 있는 출입 게이트를 제공하려는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 출입자의 건강상태를 진단하는 출입 게이트에 있어서: 적어도 출입자가 지나가는 통로를 마련하는 틀형의 프레임과, 상기 프레임 상에 통로로 들어오는 빛을 차단하는 커튼이 부착된 진단게이트; 상기 프레임 상에 출입자의 진입을 감지하는 포토센서와, 진입된 출입자의 체온을 비접촉으로 측정하는 온도센서가 부착된 감지부; 및 상기 온도센서에 의해 측정된 체온과 심박수에 따라 건강상태를 진단하고, 진단에 따라 출입자의 진입을 통제하는 신호를 출력하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 온도센서는 적외선 온도센서 또는 열화상카메라 중 어느 하나를 택일 또는 병행하여 출입자의 안면온도를 각각 측정하되, 상기 적외선 온도센서는 프레임의 높이 방향으로 복수로 배열되어 출입자의 신장에 따라 안면에 위치하는 센서가 온도를 측정하고, 상기 열화상카메라는 프레임의 중앙에 Haar-like 알고리즘을 이용하여 안면을 인식하고, 인식된 안면을 추적하며 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 열화상카메라는 촬영되는 영상에 얼굴 모양의 임의의 형판을 적용하고, 형판내의 온도분포 에지(Edge)를 검사하여 눈, 코, 입의 위치를 파악하여 안면으로 인식하되, 상기 눈, 코, 입의 위치로 볼과 귀를 추적하고, 추적된 볼과 귀에 해당하는 픽셀의 온도를 체온으로 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 제어부는 열화상카메라로 측정된 열 영상의 픽셀수 변화로부터 상기 출입자의 심박수를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 상기 제어부는 측정된 체온 또는 심박수가 설정된 임계값 이상이면, 건강이상상태로 진단되어 즉시, 출입자의 진입을 차단하는 경광등과 경고음을 작동하는 신호를 출력하되, 상기 체온 임계값은 통로의 외부와 내부 온도와의 편차에 따라 자동으로 보정되는 것을 특징으로 한다.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 사람들의 통행이 많은 공항, 병원, 학교 등에 설치되어 출입하는 사람들의 안면을 비접촉 방식으로 측정하여 출입하는 사람들의 건강상태를 신속하게 판단하여 전염병 등의 확산을 차단할 수 있고, 또한 공장이나 공사장내로 출입하는 작업자의 건강상태를 측정하여 건강이 이상이 있거나 음주유무를 판단하여 작업장의 안전사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 출입 게이트를 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 출입 게이트가 출입자를 진단하는 과정을 나타내는 참고도.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 출입 게이트를 나타내는 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 출입 게이트가 출입자를 진단하는 과정을 나타내는 참고도.
도 4는 본 발명의 변형예에 따른 출입 게이트를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 출입자의 건강상태를 진단하는 출입 게이트에 관련되며, 도 1처럼 진단게이트(10)와 감지부(20) 및 제어부(30)를 주요 구성으로 하는 출입자 건강상태 진단이 가능한 출입 게이트이다.
먼저, 본 발명에 따른 진단게이트(10)는 출입자들의 건강상태를 측정하는 구조물로서, 출입자의 상태에 따라 출입을 통제하는 관문이다. 이러한 진단게이트(10)는 도 1처럼 적어도 출입자가 지나가는 통로(S)를 마련하는 틀형의 프레임(11)과, 프레임(11)상에 통로(S)로 들어오는 빛을 차단하는 커튼(15)으로 이루어진다. 즉, 프레임(11)은 입구와 출구가 개방되는 형태로 제작되어 출입자들이 드나드는 길목에 설치되고, 커튼(15)은 암막형으로 제작되어 프레임(11)의 입구와 출구에 각각 부착된다.
이어서 본 발명에 따른 감지부(20)는 도 1처럼 출입자의 진입을 감지하는 포토센서(21)와, 진입된 출입자의 체온을 비접촉으로 측정하는 온도센서(25)로 이루어진다. 포토센서(21)는 프레임(11)의 입구와 출구에 각각 부착되어 출입자가 통로(S)에 진입하거나 진출하는 상황을 감지한다. 즉, 평상 시 시스템은 절전모드로 대기하다가 포토센서(21)가 출입자를 감지하는 즉시 진단모드로 전환된다.
이때, 온도센서(25)는 적외선 온도센서 또는 열화상카메라 중 어느 하나를 택일 또는 병행하여 출입자의 안면온도를 각각 측정한다. 적외선 온도센서는 프레임(11)의 중앙에 높이 방향으로 복수로 배열되어 도 2처럼 출입자의 신장에 따라 안면에 위치하는 센서가 온도를 측정한다. 그리고 도 2처럼 반드시 중앙 기둥에 설치하는 것은 아니고, 경우에 따라서 위치는 변화할 될 수 있다. 따라서 출입자의 신장에 구애받지 않고 노출된 안면의 온도를 정밀하게 측정할 수가 있다. 그리고 적외선 온도센서만 사용하는 경우는 열화상카메라로부터 기존에 수집된 빅데이터를 바탕으로 임계값을 설정한다.
그리고 열화상카메라는 프레임(11)의 상단 중앙에 하나 이상 장착되어 도 3처럼 Haar-like 알고리즘을 이용하여 안면을 인식하고, 인식된 안면을 추적하며 온도를 측정한다. 즉, 열화상카메라는 촬영되는 영상에 얼굴 모양의 임의의 형판을 적용하고, 형판내의 온도분포 에지(Edge)를 검사하여 눈, 코, 입의 위치를 파악하여 안면으로 인식한다.
여기서 열화상카메라는 눈, 코, 입의 위치로 볼과 귀를 추적하고, 추적된 볼과 귀에 해당하는 픽셀의 온도를 체온으로 측정한다. 즉, 음주상태의 안면은 볼과 귀의 온도가 평소상태의 안면보다 두드러지게 높거나 낮다. 따라서 측정 전 출입자의 활동이나 섭취 이력에 간섭받지 않고 음주를 진단하는데 필요한 체온을 신속하고 정밀하게 측정할 수가 있다.
본 발명에 따른 제어부(30)는 도 1처럼 프레임(11)의 상단에 부착되어 온도센서(25)에 의해 측정된 체온과 열화상카메라로로부터 측정된 열 영상의 픽셀의 변화로부터 측정한 심박수로 건강상태를 진단하고, 진단에 따라 출입자의 진입을 통제하는 신호를 출력한다. 심박수 측정의 경우, 제어부(30)는 심장의 이완 및 수축에 따른 열영상의 픽셀의 밝기(온도) 변화를 저장하여 픽셀 밝기(온도)가 증가했다가 감소하는 부분을 피크값으로 하여 그 횟수를 카운트하고, 카운트한 피크값을 기설정된 시간으로 나누어 초당 심박수를 계산하고 계산값에 60을 곱하여 분당 심박수로 변환하여 계산한다. 이와 같이 심장의 수축 및 이완에 따른 혈관 변화를 측정하여 간접적으로 분당 심박수를 측정함으로써, 별도의 측정센서의 부착 또는 휴대 없이 열 화상 카메라 또는 적외선 센서를 이용해 심박수를 손쉽게 측정할 수 있다. 이러한 출입자의 심박수는 체온과 함께 출입자의 건강상태를 진단할 수 있는 중요한 지표가 된다. 제어부(30)는 측정된 체온과 심박수가 설정된 임계값 이상이면, 건강이상 상태로 진단되어 즉시, 출입자의 진입을 차단하는 경광등(31)과 경고음을 작동하는 신호를 출력한다.
이때, 체온 임계값은 통로(S)의 외부와 내부 온도와의 편차에 따라 자동으로 보정된다. 예컨대, 통로(S)의 내부 온도가 20℃이고, 외부 온도가 15℃인 경우 -5℃의 편차가 발생됨에 따라 임계값을 하향으로 보정하고, 반대의 편차가 발생된 경우에는 임계값을 상향으로 보정한다.
한편, 본 발명에 따른 프레임(11)은 고정형과 이동형으로 구분할 수가 있다. 고정형은 도 1처럼 출입자를 통제하는 길목에 축조되는 구조물이고, 이동형은 도 4처럼 출입자를 통제하는 길목을 임시로 설치할 수 있는 조립식 구조물이다. 즉, 시스템을 구축하려는 운영자의 따라 이를 선택적으로 구축할 수가 있다.
여기서 이동형은 크게 통로(S)를 마련하는 너비를 가지는 상판(11a)과, 상판(11a)의 사변 저부에 탈·장착되는 기둥(11b)으로 구성된다. 이러한 상판(11a)의 중앙에는 열화상카메라(25)와 제어부(30)가 내장되고, 변부에는 롤형의 커튼(15)이 둘러진다. 그리고 기둥(11b)에는 포토센서(21)와 적외선 온도센서(25) 및 경광등(31)이 각각 부착된다.
이때, 기둥(11b)은 프레임(11)의 높이에 따라 길이를 조절할 수 있게 양단이 암수형으로 각각 이루어진 결합부(11c)가 구성된다. 여기서 결합부(11c)는 포토센서(21)와 적외선 온도센서(25) 및 경광등(31)으로 전기신호를 공급하는 단자(11d)를 구성하는 것이 좋다. 물론, 별도의 도면으로 도시하지 않았으나, 결합부(11c)상에 신속 정확한 탈·장착을 유도하는 원터치형의 결합수단을 더 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
S: 통로
10: 진단게이트
11: 프레임 11a: 상판
11b: 기둥 11c: 결합부
11d: 단자 20: 감지부
21: 포토센서 25: 온도센서
30: 제어부 31: 경광등
11: 프레임 11a: 상판
11b: 기둥 11c: 결합부
11d: 단자 20: 감지부
21: 포토센서 25: 온도센서
30: 제어부 31: 경광등
Claims (5)
- 출입자의 건강상태를 진단하는 출입 게이트에 있어서:
적어도 출입자가 지나가는 통로를 마련하는 틀형의 프레임과, 상기 프레임 상에 통로로 들어오는 빛을 차단하는 커튼이 부착된 진단게이트;
상기 프레임 상에 출입자의 진입을 감지하는 포토센서와, 진입된 출입자의 체온을 비접촉으로 측정하는 온도센서가 부착된 감지부; 및
상기 온도센서에 의해 측정된 체온과 심박수에 따라 출입자의 건강상태를 진단하고, 진단에 따라 출입자의 진입을 통제하는 신호를 출력하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 출입자 건강상태 진단이 가능한 출입 게이트. - 제1항에 있어서,
상기 온도센서는 적외선 온도센서 또는 열화상카메라 중 어느 하나를 택일 또는 병행하여 출입자의 안면온도를 각각 측정하되,
상기 적외선 온도센서는 프레임의 높이 방향으로 복수로 배열되어 출입자의 신장에 따라 안면에 위치하는 센서가 온도를 측정하고,
상기 열화상카메라는 프레임의 중앙에 Haar-like 알고리즘을 이용하여 안면을 인식하고, 인식된 안면을 추적하며 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 출입자 건강상태 진단이 가능한 출입 게이트. - 제2항에 있어서,
상기 열화상카메라는 촬영되는 영상에 얼굴 모양의 임의의 형판을 적용하고, 형판내의 온도분포 에지(Edge)를 검사하여 눈, 코, 입의 위치를 파악하여 안면으로 인식하되, 상기 눈, 코, 입의 위치로 볼과 귀를 추적하고, 추적된 볼과 귀에 해당하는 픽셀의 온도를 체온으로 측정하는 것을 특징으로 하는 출입자 건강상태 진단이 가능한 출입 게이트. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는 열화상카메라로 측정된 열 영상의 픽셀밝기(온도)변화로부터 상기 출입자의 심박수를 측정하는 것을 특징으로 하는 출입자 건강상태 진단이 가능한 출입 게이트. - 제4항에 있어서,
상기 제어부는 측정된 체온 또는 심박수가 설정된 임계값 이상이면, 건강이상상태로 진단되어 즉시, 출입자의 진입을 차단하는 경광등과 경고음을 작동하는 신호를 출력하되, 상기 체온 임계값은 통로의 외부와 내부 온도와의 편차에 따라 자동으로 보정되는 것을 특징으로 하는 출입자 건강상태 진단이 가능한 출입 게이트.
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