KR20200071560A

KR20200071560A - 체험농장 안전관리 시스템

Info

Publication number: KR20200071560A
Application number: KR1020180159413A
Authority: KR
Inventors: 박윤근; 전진한; 고대환
Original assignee: 주식회사 엘엠티
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2020-06-19

Abstract

체험농장 안전관리 시스템은 체험농장의 각 체험영역마다 설치되어 주변의 온도 및 습도를 측정하는 복수의 환경측정센서와, 체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 체험자의 이동을 감지하는 복수의 동작 감지센서와, 체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 할당된 영역을 연속적으로 촬영하는 복수의 감시 카메라와, 상기 복수의 환경측정센서의 측정값, 상기 복수의 동작 감지센서의 감지 데이터 및 상기 복수의 감시 카메라의 영상 데이터를 수신하고 상기 복수의 환경측정센서, 상기 복수의 동작 감지센서 및 상기 복수의 감시 카메라의 동작을 제어하는 동작 제어부와, 상기 동작 제어부로부터 상기 복수의 환경측정센서의 측정값, 상기 복수의 동작 감지센서의 감지 데이터 및 상기 복수의 감시 카메라의 영상 데이터를 전달받아 데이터베이스화 하는 서버와, 상기 서버 또는 상기 복수의 감시 카메라로부터 상기 복수의 동작 감지센서가 감지한 영역을 촬영한 실시간 영상 데이터를 수신하여 실시간 알람과 함께 표시하는 관리자 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

체험농장 안전관리 시스템{Farm Experience Safety Management System}

본 발명은 안전관리 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 체험농장에 설치되어 광범위한 현장상황을 실시간 관리할 수 있는 안전관리 시스템에 관한 것이다.

현재 전국 각 지역에 산재되어 있는 농촌체험농장은 안전성에서 문제가 발생할 소지가 많아 초/중/고등학생이나 미취학 유치원생 등이 방문했을 경우, 예기치 않은 사고로 문제발생을 일으킬 우려가 매우 높은 상태에 있다.

즉, 농촌은 도심지역과 다르게 보행도로 등과 같은 기반시설물과 정비된 안전구역이 적은 관계로 도심지역에 거주하는 학생들의 경우, 안전사고 발생위험이 매우 높다.

종래의 시스템은 농장주 또는 관리자가 체험농장 주위에 다수의 감시 카메라를 설치한 후에, 관리실에서 감시 카메라의 촬영영상을 직접 모니터링 하는 형태로 구성되었다.

안전사고는 순간적으로 발생하는데, 관리자가 잠시 부재중이거나 너무 많은 영역을 동시에 모니터링 하는 경우, 안전사고 발생을 미처 인지하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

또한, 적외선 센서를 이용하여 사용자의 출입을 감지하고 감시 카메라로 자동촬영하는 방식의 경우, 실내의 공간에서는 신뢰성이 높으나 실외의 공간에 설치할 경우 태양파장 등의 외부 영향으로 인해 오작동 발생률이 매우 높은 단점이 있다.

KR

10-2015-0014690

A

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 감지센서가 감지한 영역을 촬영한 실시간 영상 데이터를 수신하여 실시간 알람과 함께 표시할 수 있는 관리자 단말기를 이용하여 넓은 지역을 효율적으로 관리할 수 있는 체험농장 안전관리 시스템을 제공한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 체험농장의 각 체험영역마다 설치되어 주변의 온도 및 습도를 측정하는 복수의 환경측정센서와, 체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 체험자의 이동을 감지하는 복수의 동작 감지센서와, 체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 할당된 영역을 연속적으로 촬영하는 복수의 감시 카메라와, 상기 복수의 환경측정센서의 측정값, 상기 복수의 동작 감지센서의 감지 데이터 및 상기 복수의 감시 카메라의 영상 데이터를 수신하고 상기 복수의 환경측정센서, 상기 복수의 동작 감지센서 및 상기 복수의 감시 카메라의 동작을 제어하는 동작 제어부와, 상기 동작 제어부로부터 상기 복수의 환경측정센서의 측정값, 상기 복수의 동작 감지센서의 감지 데이터 및 상기 복수의 감시 카메라의 영상 데이터를 전달받아 데이터베이스화 하는 서버와, 상기 서버 또는 상기 복수의 감시 카메라로부터 상기 복수의 동작 감지센서가 감지한 영역을 촬영한 실시간 영상 데이터를 수신하여 실시간 알람과 함께 표시하는 관리자 단말기를 포함하는 체험농장 안전관리 시스템이 제공된다.

또한, 본 발명의 체험농장 안전관리 시스템은, 실내의 체험공간에 배치되는 복수의 지향성 마이크를 더 포함하고, 상기 동작 제어부는 상기 복수의 지향성 마이크로부터 실시간 전달되는 음향 데이터를 미리 설정된 위험 데이터와 비교하여 경고여부를 판단하고, 경고 이벤트가 필요할 경우 상기 관리자 단말기로 상기 경고 이벤트를 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 체험농장 안전관리 시스템은, 사용자 주위의 영상을 촬영하여 실제영상정보를 획득하는 영상 카메라가 내장되며 투명 디스플레이에 3차원 가상영상을 표시함에 있어서, 현재위치정보와 상기 실제영상정보에 대응하는 상기 3차원 가상영상을 사용자의 시야범위 내에 표시하는 농장체험용 증강현실안경을 더 포함하고, 상기 서버는, 상기 농장체험용 증강현실안경으로부터 전송되는 상기 현재위치정보와 상기 실제영상정보에 대응되는 상기 3차원 가상영상을 상기 농장체험용 증강현실안경에 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 체험농장 안전관리 시스템은, 와이파이 통신모듈이 내장되며 실내의 체험공간에 일정한 간격으로 배치되는 복수의 센싱부를 더 포함하고, 상기 복수의 센싱부는 상기 농장체험용 증강현실안경에서 주기적으로 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지할 때마다 그 감지정보를 상기 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 포함되는 농장체험용 증강현실안경은, 위성위치정보를 상기 현재위치정보로써 상기 서버에 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 포함되는 농장체험용 증강현실안경은, 위성위치정보를 상기 현재위치정보로써 상기 서버에 제공하되, 검색된 적어도 하나 이상의 와이파이(Wi-Fi) 중계기의 신호세기를 추가로 파악하여 상기 서버로 전달하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 체험농장 안전관리 시스템은, 감지센서가 감지한 영역을 촬영한 실시간 영상 데이터를 수신하여 실시간 알람과 함께 표시할 수 있는 관리자 단말기를 이용하여 넓은 지역을 효율적으로 관리할 수 있다.

즉, 체험농장 안전관리 시스템은 농장주가 스마트폰을 이용해 광범위한 체험농장의 우발상황을 실시간으로 감지하여 사고를 사전 예방할 수 있도록, 태양광 충전식 동작감지센서를 위험지역에 곳곳에 배치하고, 감지센서와 연계하여 해당 CCTV의 촬영영상을 자동으로 스마트폰에 알려주는 애플리케이션을 구비한다.

도 1은 본 발명의 체험농장 안전관리 시스템의 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체험농장 안전관리 시스템의 구성도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체험농장 안전관리 시스템의 구성도
도 4는 체험농장 안전관리 시스템의 관리자 단말기에서 실행되는 관리 애플리케이션의 동작 구성도
도 5는 관리자 단말기에서 실행되는 관리 애플리케이션 및 서버에 표시되는 체험농장의 실시간 상태도

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 체험농장 안전관리 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 체험농장 안전관리 시스템(1)의 구성도이다.

본 실시예에 따른 체험농장 안전관리 시스템은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 체험농장 안전관리 시스템(1)은 환경측정센서(11), 동작 감지센서(12), 지향성 마이크(13), 감시 카메라(20), 동작 제어부(30), 서버(40) 및 관리자 단말기(50)를 포함하여 구성된다.

참고적으로 환경측정센서(11), 동작 감지센서(12), 지향성 마이크(13) 및 감시 카메라(20)는 체험농장의 각 체험영역 및 위험지역에 각각 설치되므로 복수 개가 구비된다.

또한, 환경측정센서(11), 동작 감지센서(12), 지향성 마이크(13), 감시 카메라(20), 동작 제어부(30), 서버(40) 및 관리자 단말기(50) 사이의 데이터 교환은 무선방식으로 이루어지며, 센서류는 블루투스 통신방식 지그비 통신방식이 적용될 수 있고, 동작 제어부(30), 서버(40) 및 관리자 단말기(50) 사이는 와이파이 또는 광대역 통신방식(3G, LTE)이 적용될 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성되는 체험농장 안전관리 시스템(1)의 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.

복수의 환경측정센서(11)는 체험농장의 각 체험영역마다 설치되어 주변의 온도 및 습도를 측정한다.

예를 들면 체험농장은 동물농장 체험영역 및 실내활동 체험영역과 같은 실내 공간에서 이루어지는 영역과, 썰매타기 체험영역, 나물케기 체험영역, 농작물 수확 체험영역, 갈대밭 체험영역, 등산 체험영역 및 자전거 체험영역 등과 같은 실외 공간에서 이루어지는 영역이 구비될 수 있다.

따라서 각 체험영역마다의 온도 및 습도를 측정하는 환경측정센서(11)가 각각 구비되어 측정된 온도 및 습도정보를 동작 제어부(30)로 전송한다.

동작 제어부(30)는 전송된 온도 및 습도정보를 미리 설정된 각 체험영역의 기준온도 및 기준습도정보와 비교한 후 이벤트 발생여부를 결정하고, 이벤트에 해당할 경우 관리자 단말기(50)로 이벤트 발생상황을 실시간 전송한다.

여기에서 이벤트 발생은 각 체험영역의 기준온도 및 기준습도정보를 초과하여 체험자, 특히 학생들의 건강에 문제가 발생할 수 있는 상태를 의미한다. 여기에서 기준온도 및 기준습도정보는 최소 기준값(추위) 및 최대 기준값(더위) 등과 같이 복수 개의 값을 가지고 설정될 수 있다.

참고적으로, 실시예에 따라 서버(40)가 동작 제어부(30)로부터 온도 및 습도정보를 수신한 후, 서버(40)가 수신한 온도 및 습도정보를 미리 설정된 각 체험영역의 기준온도 및 기준습도정보와 비교한 후 이벤트 발생여부를 결정하고, 이벤트에 해당할 경우 관리자 단말기(50)로 이벤트 발생상황을 실시간 전송하도록 구성될 수도 있을 것이다.

복수의 동작 감지센서(12)는 체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 체험자의 이동을 감지한다.

상술한 바와 같이 체험농장은 동물농장 체험영역 및 실내활동 체험영역과 같은 실내 공간에서 이루어지는 영역과, 썰매타기 체험영역, 나물케기 체험영역, 농작물 수확 체험영역, 갈대밭 체험영역, 등산 체험영역 및 자전거 체험영역 등과 같은 실외 공간에서 이루어지는 영역이 구비될 수 있다.

따라서 각 체험영역 및 위험지역마다 동작 감지센서(12)가 각각 구비되어 체험자의 이동이 감지되면, 동작 제어부(30)로 이러한 감지상황을 전송한다. 여기에서 위험지역은 낭떠러지, 절개지, 옹벽 주변, 산사태 위험영역, 늪, 공사영역, 깊은 연못영역, 인화물 창고 등과 같이 체험자의 신체적인 안전에 위해요소로 작용할 수 있는 지역으로 정의되며, 관리자가 필요에 따라 임의로 설정할 수도 있다.

참고적으로 동작 감지센서(12)는 충전 배터리 및 태양광 충전모듈을 포함하여 하나의 세트로 구성되므로, 실외구역에 설치될 경우에도 전원을 공급하기 위한 별도의 유선라인이 필요하지 않는다.

동작 감지센서(12)는 적외선 또는 초음파를 이용한 감지센서가 사용될 수 있으며, 이동하는 물체에 소정의 주파수 신호를 송신하고 반사되는 신호의 주파수 변화를 감지하여 이동물체가 접근하거나 멀어짐을 감지할 수 있는 감지센서가 사용될 수도 있을 것이다.

예를 들어, 동작 감지센서(12)는 초음파 감지센서와 도플러 센서가 모두 구비될 수 있다. 즉, 초음파 감지센서의 감지결과와 도플러 센서의 감지결과를 모두 조합하여 이동하는 물체의 감지여부를 결정할 수 있다. 즉, 초음파 감지센서와 도플러 센서에서 동시에 물체를 감지하였을 때만 물체가 실제로 감지되었다고 판단할 수 있을 것이다.

한편, 실시예에 따라 동작 감지센서(12)가 추가적으로 구비될 수도 있는데, 예를 들어 인체 적외선 감지센서가 구비될 수 있을 것이다. 인체 적외선 감지센서는 생명체 특히, 인체에서 발산되는 적외선 파장 영역만을 감지하고, 일반적인 물체의 이동(바람에 흔들리는 물체) 등을 식별할 수 있는 센서를 지칭한다.

또한, 동작 감지센서(12)로서 레이저 센서 및 라이더 센서가 추가로 구비되어 물체 감지 정확성을 향상 시킬 수 있을 것이다. 즉, 실시예에 따라 동작 감지센서(12)는 초음파 감지센서, 도플러 센서, 인체 적외선 감지센서, 레이저 센서 및 라이더 센서 중 적어도 어느 하나 이상이 구비될 수 있을 것이다.

복수의 감시 카메라(20)는 체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 할당된 영역을 연속적으로 촬영한다.

감시 카메라(20)는 미리 지정된 방향 및 영역을 촬영하는 고정형 카메라로 구성될 수도 있고, 내부의 모터를 이용하여 회전(PAN), 방향기울기(TILT), 줌(ZOOM) 조정이 가능한 PTZ 카메라로 구성될 수도 있을 것이다.

감시 카메라(20)가 PTZ 카메라로 구성될 경우, 동작 감지센서(12)와 연계되어 감시 카메라(20)의 촬영방향이 자동조절 될 수 있다. 예를 들면, 동작 감지센서(12)가 감지한 영역으로 촬영방향이 자동 조절된 후 해당 영역의 촬영영상을 전송하도록 동작할 수 있다. 또한, 감시 카메라(20)는 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션의 설정에 의해 촬영방향이 수동으로 변경될 수 있다.

동작 감지센서(12)에 의해 감시 카메라의 촬영방향이 자동조절 될 때, 하나 이상의 감시 카메라(20)가 동일한 영역을 중복촬영하지 않도록 촬영방향이 자동 변경될 수 있다.

즉, 제1 감시 카메라와 제2 감시 카메라가 서로 다른 방향을 촬영하고 있다가, 동작 감지센서(12)에 의해서 제1 감시 카메라의 촬영방향이 자동조절 될 때, 제2 감시 카메라의 촬영영역과 80% 이상 중복될 경우, 제2 감시 카메라의 촬영방향까지도 자동 조절된다. 이때, 제2 감시 카메라는 제1 감시 카메라의 촬영영역과 30% 이하의 중복영역이 발생하도록 촬영방향이 조절되도록 설정된다. 중복 비율은 관리 애플리케이션에 의해 조절될 수 있다.

동작 제어부(30)는 복수의 환경측정센서(11)의 측정값, 복수의 동작 감지센서(12)의 감지 데이터 및 복수의 감시 카메라(20)의 영상 데이터를 수신하고 복수의 환경측정센서(11), 복수의 동작 감지센서(12) 및 복수의 감시 카메라(20)의 동작을 제어한다.

서버(40)는 동작 제어부(30)로부터 복수의 환경측정센서(11)의 측정값, 복수의 동작 감지센서(12)의 감지 데이터 및 복수의 감시 카메라(20)의 영상 데이터를 전달받아 데이터베이스화 한다.

관리자 단말기(50)는 서버(40) 또는 복수의 감시 카메라(20)로부터 복수의 동작 감지센서(12)가 감지한 영역을 촬영한 실시간 영상 데이터를 수신하여 실시간 알람과 함께 표시한다.

여기에서 관리자 단말기(50)는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같이 관리자가 휴대하면서 사용할 수 있는 기기를 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 관리자 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.

즉, 복수의 동작 감지센서(12)가 체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 체험자의 이동을 감지하므로,

특히, 체험자가 위험지역에 접근할 때 동작 감지센서(12)가 이를 감지한 후, 관리자 단말기(50)로 알림정보로써 전송한다.

관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션에서는 알림정보를 푸시 메시지로 출력한 후, 관리자가 선택할 경우 해당 영역의 촬영영상을 표시한다. 관리 애플리케이션은 각 영역별 알림정보 수신여부와, 각 영역별 온도 및 습도정보 수신여부를 미리 선택할 수 있도록 설정할 수 있다.

또한, 체험자가 위험지역에 접근할 때 동작 감지센서(12)의 감지결과만을 이용하여 영상을 촬영하고 관리자 단말기(50)에 통보할 경우, 너무 잦은 경보로 인해 관리자가 확인하기 힘들 수 있다.

따라서 이를 방지하기 위해 동작 제어부(30)에 신뢰성 향상모드가 설정될 수 있다.

신뢰성 향상모드가 설정되면, 체험자가 위험지역에 접근할 때 동작 감지센서(12)의 감지결과가 동작 제어부(30)에 전달되고, 동작 제어부(30)는 감시 카메라(20)로부터 촬영영상을 전달 받은 후 촬영영상에 촬영된 체험자의 행위나, 발생된 상황을 객체 인식한 후 해당 객체인식 결과를 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션으로 전달할 수 있다.

즉, 동작 감지센서(12)에 물체가 감지된 상태에서 감시 카메라(20)의 객체인식 결과로써 체험자가 감지되거나 체험자가 일탈행위를 하는 상황이 검출된 상태에서만 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션으로 위험 상황전달이 자동 진행되는 것이다.

예를 들어 체험자가 위험지역에 접근하여 동작 감지센서(12)에 의해 감지된 경우, 동작 제어부(30)는 감시 카메라(20)로부터 촬영영상을 전달 받은 후 촬영영상을 분석하여 체험자의 행위를 자동 파악한다.

즉, 동작 감지센서(12)에 의해 체험자가 위험지역에 접근한 상황이 감지된 상태에서 동시에 감시 카메라(20)로부터 체험자의 일탈행위가 영상인식된 이후, 이러한 상황이 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션으로 전달될 수 있다. 따라서 잦은 경보로 인해 관리자의 주의분산을 방지할 수 있으며 감지 신뢰도를 향상시킬 수 있다. 이때, 체험자의 미리 설정된 일탈행위들이 검출되었을 경우에만 관리자 단말기(50)의 애플리케이션으로 위험 상황이 자동 전달되도록 설정될 수 있다.

또한, 위험 지역에는 청각적 또는 시각적으로 체험자에게 위험상황을 전달할 수 있는 경고 출력수단(21)이 추가로 구비될 수 있는데, 동작 감지센서(12)에 의해 체험자가 위험지역에 접근한 상황이 감지된 상태에서 동시에 감시 카메라(20)로부터 체험자의 일탈행위가 영상 인식될 경우, 동작 제어부(30)는 경고 출력수단(21)을 통해 위험상황을 청각 또는 시각적으로 출력하도록 자동제어할 수 있다. 예를 들어 청각적으로 싸이렌 또는 사람의 음성이 출력될 수 있을 것이다.

이때 감시 카메라(20)의 영상에서 체험자의 일탈행위가 지속될 경우, 지속되는 시간에 비례하여 경고소리가 자동으로 커지게 되며 시각경고의 밝기도 자동으로 증가하게 된다.

또한, 화재가 발생한 상황이나 시설물이 쓰러진 상황이 동작 감지센서(12)에 의해 감지된 경우, 동작 제어부(30)는 감시 카메라(20)로부터 촬영영상을 전달 받은 후 촬영영상을 분석하여 화재나 시설물의 붕괴상황을 자동으로 객체인식하고 이러한 상황을 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션으로 전달할 수 있다.

또한 관리자 단말기(50)가 경고 출력수단(21)을 제어하여 위험상황을 청각 또는 시각적으로 출력하도록 구성될 수도 있다. 경고 출력수단(21)은 출력 데이터의 출력완료 여부를 동작 제어부(30) 및 관리자 단말기(50)로 자동 피드백 하므로, 관리자는 경고 출력수단(21)의 정상동작 여부를 확인할 수 있다.

또한, 감시 카메라(20)의 영상에서 체험자의 일탈행위가 소정의 시간 이상 지속된 상태에서 체험자가 상해를 당하는 상황이 객체 인식될 경우, 동작 제어부(30)는 미리 지정된 병원, 소방서로 해당 상황을 자동 전파하도록 동작할 수 있다. 이때, 영상 데이터 뿐만 아니라 객체인식된 상황까지 동시에 자동 전파되도록 구성된다. 참고적으로 관리자 단말기(50)의 최종확인이 있을 경우만, 동작 제어부(30)가 미리 지정된 병원, 소방서로 해당 상황을 자동 전파하도록 설정될 수도 있을 것이다.

여기에서 체험자의 상해는 영상인식을 통해 자동식별 될 수 있는데, 예를 들어 골절 등으로 인해 비정상적인 보행의 행위인식, 위험지역에서의 낙상 인식, 체험자의 움직임 패턴의 급격한 변화인식 등을 통해 자동식별 될 수 있다.

한편, 실내의 체험공간에는 복수의 지향성 마이크(13)가 배치될 수 있는데,

동작 제어부(30)는 복수의 지향성 마이크(13)로부터 실시간 전달되는 음향 데이터를 미리 설정된 위험 데이터와 비교하여 경고여부를 판단하고, 경고 이벤트가 필요할 경우 관리자 단말기(50)로 경고 이벤트를 전달한다.

예를 들어, 미리 설정된 위험 데이터가 말벌, 꿀벌 등과 같은 위험한 곤충소리일 경우,

동작 제어부(30)는 복수의 지향성 마이크(13)로부터 실시간 전달되는 음향 데이터를 위험 데이터와 비교한 후 80% 이상의 유사성을 가질 때 관리자 단말기(50)로 경고 이벤트를 전달한다. 유사성 비율은 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션에 의해 설정될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 체험농장 안전관리 시스템의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 체험농장 안전관리 시스템(2)은 환경측정센서(11), 동작 감지센서(12), 지향성 마이크(13), 감시 카메라(20), 동작 제어부(30), 서버(40), 관리자 단말기(50), 농장체험용 증강현실안경(60) 및 복수의 센싱부(70)를 포함하여 구성된다.

또한, 환경측정센서(11), 동작 감지센서(12), 지향성 마이크(13), 감시 카메라(20), 동작 제어부(30), 서버(40), 관리자 단말기(50), 농장체험용 증강현실안경(60) 및 복수의 센싱부(70) 사이의 데이터 교환은 무선방식으로 이루어지며, 센서류는 블루투스 통신방식 지그비 통신방식이 적용될 수 있고, 동작 제어부(30), 서버(40), 관리자 단말기(50), 농장체험용 증강현실안경(60) 및 복수의 센싱부(70) 사이는 와이파이 또는 광대역 통신방식(3G, LTE)이 적용될 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성되는 체험농장 안전관리 시스템(2)의 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.

상술한 바와 같이 체험농장은 동물농장 체험영역 및 실내활동 체험영역과 같은 실내 공간에서 이루어지는 영역과, 썰매타기 체험영역, 나물캐기 체험영역, 농작물 수확 체험영역, 갈대밭 체험영역, 등산 체험영역 및 자전거 체험영역 등과 같은 실외 공간에서 이루어지는 영역이 구비될 수 있다.

즉, 동작 감지센서(12)에 물체가 감지된 상태에서 감시 카메라(20)의 객체인식 결과로써 체험자가 감지되거나 체험자가 일탈행위를 하는 상황이 검출된 상태에서만 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션으로 위험 상황전달이 자동 진행되는 것이다. 이때, 체험자의 미리 설정된 일탈행위들이 검출되었을 경우에만 관리자 단말기(50)의 애플리케이션으로 위험 상황이 자동 전달되도록 설정될 수 있다.

즉, 동작 감지센서(12)에 의해 체험자가 위험지역에 접근한 상황이 감지된 상태에서 동시에 감시 카메라(20)로부터 체험자의 일탈행위가 영상인식된 이후, 이러한 상황이 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션으로 전달될 수 있다. 따라서 잦은 경보로 인해 관리자의 주의분산을 방지할 수 있으며 감지 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

한편, 실시예로써 체험농장 안전관리 시스템(2)은 농장체험용 증강현실안경(60)을 더 포함하여 구성된다. 즉, 체험자들이 농장체험용 증강현실안경(60)을 착용한 상태에서 농장을 체험하여 학습효과가 뛰어나며,

농장체험용 증강현실안경(60)과 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션 사이에 실시간 통신이 가능하여, 관리자가 농장체험용 증강현실안경(60)을 착용한 체험자들에게 공지사항, 주의사항 및 위험사항을 실시간 전달 가능하여 넓은 지역을 효율적으로 관리하면서 안전을 도모할 수 있다.

증강현실(Augmented Reality, AR)이란 가상현실(Virtual Reality, VR)의 한 분야에 속하는 기술이며, 사용자가 감각으로 느끼는 실제환경에 가상환경을 합성하여 원래의 실제환경에 가상환경이 존재하는 것처럼 느끼게 하는 컴퓨터 기법이다.

이러한 증강 현실은 가상의 공간과 사물만을 대상으로 하는 기존의 가상현실과 달리 현실 세계의 기반에 가상사물을 합성하여 현실 세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보들을 보강해 제공할 수 있는 장점이 있다.

즉, 사용자가 보고 있는 실사 영상에 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 가상환경, 예를 들면, 3차원 가상환경을 정합함으로써 구현된 현실을 증강현실이라고 할 수 있다. 여기서, 3차원 가상환경은 사용자가 바라보는 실사 영상에서 필요한 정보를 제공해주고, 3차원 가상영상은 실사영상과 정합되어 사용자의 몰입도를 높일 수 있다.

이러한 증강현실은 단순 가상현실 기술에 비하여 3차원 가상환경에 실사영상도 같이 제공하여 현실환경과 가상환경과의 구분이 모호해지게 함으로써, 보다 나은 현실감을 제공할 수 있다.

즉, 농장체험용 증강현실안경(60)은 사용자(체험자) 주위의 영상을 촬영하여 실제영상정보를 획득하는 영상 카메라가 내장되며 투명 디스플레이에 3차원 가상영상을 표시함에 있어서, 현재위치정보와 실제영상정보에 대응하는 3차원 가상영상을 사용자의 시야범위 내에 표시한다.

이때, 서버(40)는 농장체험용 증강현실안경(60)으로부터 전송되는 현재위치정보와 실제영상정보에 대응되는 3차원 가상영상을 농장체험용 증강현실안경(60)에 실시간으로 제공하도록 구성된다.

다시 정리하면,

서버(40)는 농장체험용 증강현실안경(60)으로부터 전송되는 현재위치정보와 실제영상정보에 대응되는 3차원 가상영상을 농장체험용 증강현실안경(60)에 실시간으로 제공한다.

농장체험용 증강현실안경(60)은 기본적으로 위성위치정보를 현재위치정보로써 서버(40)에 제공하도록 구성된다. 농장체험용 증강현실안경(60)에 통신모듈이 포함되어 있을 경우, 위성위치정보 뿐만 아니라 주변의 와이파이(Wi-Fi) 중계기의 위치, 기지국 위치 등이 현재위치정보로써 서버(40)에 추가로 제공될 수 있다.

예를 들어 특히 실내에서는 위성위치정보를 수신할 수 없는 경우가 많으므로, 농장체험용 증강현실안경(60)은, 검색된 적어도 하나 이상의 와이파이(Wi-Fi) 중계기의 신호세기를 추가로 파악하여 서버(40)로 전달할 수 있다. 즉 실내에 위치한 와이파이(Wi-Fi) 중계기의 절대위치는 미리 서버(40)에 저장되어 있으므로, 농장체험용 증강현실안경(60)이 검색된 와이파이(Wi-Fi) 중계기의 고유번호와 신호세기를 추가로 제공할 경우, 서버(40)에서는 농장체험용 증강현실안경(60)의 상대적인 이동경로를 파악할 수 있다.

즉, 농장체험용 증강현실안경(60)과 와이파이(Wi-Fi) 중계기 사이의 상대적인 거리를 신호세기로써 확인할 수 있으며 이웃하는 와이파이(Wi-Fi) 중계기와의 신호세기 변화를 토대로 이동방향을 산출할 수 있다.

따라서 서버(40)는 농장체험용 증강현실안경(60)을 착용한 사용자(체험자)의 현재위치정보와, 농장체험용 증강현실안경(60)의 영상 카메라에서 촬영된 실제영상정보를 통해 각각의 실제객체에 할당된 가상객체를 파악하고, 이에 대한 정보를 농장체험용 증강현실안경(60)으로 실시간으로 전송한다.

또한, 체험농장 안전관리 시스템(2)은 와이파이 통신모듈이 내장되며 실내의 체험공간에 일정한 간격으로 배치되는 복수의 센싱부(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

복수의 센싱부(70)는 실내에서 농장체험용 증강현실안경(60)의 위치를 감지할 수 있도록 선택적으로 배치될 수 있으며,

복수의 센싱부(70)는 증강현실안경(100)에서 주기적으로 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지할 때마다 그 감지정보를 서버(40)로 전송하여, 서버(40)에서 복수의 센싱부(70)의 절대위치를 기준으로 농장체험용 증강현실안경(60)의 상대적 위치를 파악할 수 있을 것이다.

한편, 안전모드가 설정될 경우, 농장체험용 증강현실안경(60)은 카메라를 통해 농장 체험자에게 접근하는 실제객체를 감지한다. 즉, 자동차, 자전거 등과 같이 사용자(체험자)에게 위험이 될 수 있는 실제객체가 체험자 방향으로 빠르게 접근하는 것을 감지하여 위험상황을 투명 디스플레이에 표시할 수 있다.

영상 카메라에서 자동차, 자전거 등과 같이 사용자(체험자)에게 위험이 될 수 있는 실제객체가 사용자(체험자) 방향으로 빠르게(소정의 속도 이상) 접근하는 것을 감지할 경우,

시선집중구역의 크기가 자동으로 확장되고, 화면에 표시되고 있는 가상객체는 시선집중구역의 외곽방향으로 자동이동하거나, 그 투명도가 더욱 강화되어 체험자가 접근하는 실제객체를 용이하게 인지할 수 있도록 동작한다.

체험자에게 접근하는 실제객체의 속도에 비례(정비례 또는 제곱에 비례)하여 시선집중구역의 크기, 가상객체의 투명도, 외곽방향으로 이동하는 가상객체의 이동속도가 자동 결정될 수 있다.

또한, 영상 카메라가 체험자의 눈동자의 방향을 감지할 경우, 시선집중구역은 눈동자의 방향에 따라 자동 이동하도록 동작한다. 즉, 체험자의 눈이 오른쪽을 응시하고 있을 경우 시선집중구역은 오른쪽 방향으로 이동한 상태이다. 이때, 영상 카메라에서 자동차, 자전거 등과 같이 체험자에게 위험이 될 수 있는 실제객체가 사용자(체험자) 방향으로 접근 - 정면에서 접근 - 하는 것을 감지할 경우, 시선집중구역은 상술한 바와 같은 안전동작을 진행하되, 체험자의 정면방향으로 시선집중구역이 자동이동한다.

즉, 시선집중구역은 체험자에게 빠르게 접근하는 실제객체의 방향으로 자동이동하도록 설정될 수도 있을 것이다.

또한, 체험자에게 위험이 될 수 있는 실제객체에 새로운 가상객체가 할당되어 표시되고 실제객체(Physical Object)와의 연관성을 지시하기 위한 가상선이 표시될 수 있다. 이때 새로운 가상객체는 위험을 지시하는 아이콘, 문자 등으로 표시될 수 있으며 접근속도가 가상객체로써 추가 표시될 수도 있을 것이다. 참고적으로, 체험자에게 발생하는 위험상황은 농장체험용 증강현실안경(60)에서 관리자 단말기(50)로 자동 송신되어 관리 애플리케이션에 표시된다.

또한, 체험농장 안전관리 시스템(2)은 오버헤드 뷰 모드(Overhead View Mode)가 설정될 수 있다.

오버헤드 뷰 모드(Overhead View Mode)는 체험자의 머리 위에서 촬영되어 합성된 영상이 투명 디스플레이에 표시되는 모드를 의미한다.

즉, 도면에 미도시되었으나 농장체험용 증강현실안경(60)에는 적외선 영역 및 가시광선 영역을 촬영할 수 있는 복수의 뷰 카메라가 안경 프레임을 따라 추가적으로 배열될 수 있다. 따라서 복수의 뷰 카메라에서 촬영된 영상을 합성하여 사용자(체험자)의 시야에 제공할 수 있는데, 주간 뿐만 아니라 특히 야간에는 체험자가 안전하게 이동할 수 있는 발바닥 궤적을 표시할 수 있다. 이때, 발바닥 궤적은 소정의 이전 위치를 기준으로한 지면의 높이가 색상으로 표시되어 체험자가 보다 안전하게 이동하는데 도움을 줄 수 있다.

도 4는 체험농장 안전관리 시스템(1,2)의 관리자 단말기에서 실행되는 관리 애플리케이션의 동작 구성도이다.

도 4를 참조하면, 관리 애플리케이션에서 온도 및 습도 조건을 설정할 수 있으며, 등록된 감시 카메라(20)의 위치 및 표시여부를 설정할 수 있다.

또한, 관리자 단말기(50)의 관리 애플리케이션에서는 알림정보를 푸시 메시지로 출력한 후, 관리자가 선택할 경우 해당 영역의 촬영영상을 표시한다. 관리 애플리케이션은 각 영역별 알림정보 수신여부와, 각 영역별 온도 및 습도정보 수신여부를 미리 선택할 수 있도록 설정할 수 있다.

또한, 관리 애플리케이션에는 동작 감지센서(12)마다 연동되는 감시 카메라(20)를 지정할 수 있는 설정 메뉴가 구비된다.

도 5는 관리자 단말기에서 실행되는 관리 애플리케이션 및 서버에 표시되는 체험농장의 실시간 상태도이다.

도 5를 참조하면, 관리 애플리케이션 및 서버(40)는 서로 연동되어 동일한 화면이 표시될 수 있다.

관리 애플리케이션에 체험농장의 실시간 상태도가 표시될 경우,

관리자는 위험구역과 주의구역을 상태도에서 직접 설정할 수 있다. 도 5에 도시된 붉은색 영역은 관리자가 드래그 하여 위험구역을 설정한 것이며, 파란색 영역은 주의구역을 설정한 것이다.

관리자가 위험구역을 설정할 경우, 농장체험용 증강현실안경(60)을 착용한 체험자의 위치가 실시간 상태도에 표시되며, 실시간 상태도에 표시된 체험자를 선택할 경우, 체험자의 아이디와 성명이 화면에 표시된다. 이때, 관리자는 경고하고자 하는 메시지를 입력하여 체험자의 농장체험용 증강현실안경(60)의 화면에 실시간 전달할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

11 : 환경측정센서
12 : 동작 감지센서
13 : 지향성 마이크
20 : 감시 카메라
30 : 동작 제어부
40 : 서버
50 : 관리자 단말기
60 : 농장체험용 증강현실안경
70 : 복수의 센싱부

Claims

체험농장의 각 체험영역마다 설치되어 주변의 온도 및 습도를 측정하는 복수의 환경측정센서;
체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 체험자의 이동을 감지하는 복수의 동작 감지센서;
체험농장의 각 체험영역의 출입구와 위험지역마다 설치되어 할당된 영역을 연속적으로 촬영하는 복수의 감시 카메라;
상기 복수의 환경측정센서의 측정값, 상기 복수의 동작 감지센서의 감지 데이터 및 상기 복수의 감시 카메라의 영상 데이터를 수신하고 상기 복수의 환경측정센서, 상기 복수의 동작 감지센서 및 상기 복수의 감시 카메라의 동작을 제어하는 동작 제어부;
상기 동작 제어부로부터 상기 복수의 환경측정센서의 측정값, 상기 복수의 동작 감지센서의 감지 데이터 및 상기 복수의 감시 카메라의 영상 데이터를 전달받아 데이터베이스화 하는 서버; 및
상기 서버 또는 상기 복수의 감시 카메라로부터 상기 복수의 동작 감지센서가 감지한 영역을 촬영한 실시간 영상 데이터를 수신하여 실시간 알람과 함께 표시하는 관리자 단말기;
를 포함하는 체험농장 안전관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 체험농장 안전관리 시스템은,
실내의 체험공간에 배치되는 복수의 지향성 마이크;를 더 포함하고,
상기 동작 제어부는 상기 복수의 지향성 마이크로부터 실시간 전달되는 음향 데이터를 미리 설정된 위험 데이터와 비교하여 경고여부를 판단하고, 경고 이벤트가 필요할 경우 상기 관리자 단말기로 상기 경고 이벤트를 전달하는 것을 특징으로 하는 체험농장 안전관리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 체험농장 안전관리 시스템은,
사용자 주위의 영상을 촬영하여 실제영상정보를 획득하는 영상 카메라가 내장되며 투명 디스플레이에 3차원 가상영상을 표시함에 있어서, 현재위치정보와 상기 실제영상정보에 대응하는 상기 3차원 가상영상을 사용자의 시야범위 내에 표시하는 농장체험용 증강현실안경;을 더 포함하고,
상기 서버는, 상기 농장체험용 증강현실안경으로부터 전송되는 상기 현재위치정보와 상기 실제영상정보에 대응되는 상기 3차원 가상영상을 상기 농장체험용 증강현실안경에 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 하는 체험농장 안전관리 시스템.
제3항에 있어서,
상기 체험농장 안전관리 시스템은,
와이파이 통신모듈이 내장되며 실내의 체험공간에 일정한 간격으로 배치되는 복수의 센싱부;를 더 포함하고,
상기 복수의 센싱부는 상기 농장체험용 증강현실안경에서 주기적으로 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지할 때마다 그 감지정보를 상기 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 체험농장 안전관리 시스템.
제3항에 있어서,
상기 농장체험용 증강현실안경은,
위성위치정보를 상기 현재위치정보로써 상기 서버에 제공하는 것을 특징으로 하는 체험농장 안전관리 시스템.
제3항에 있어서,
상기 농장체험용 증강현실안경은,
위성위치정보를 상기 현재위치정보로써 상기 서버에 제공하되, 검색된 적어도 하나 이상의 와이파이(Wi-Fi) 중계기의 신호세기를 추가로 파악하여 상기 서버로 전달하는 것을 특징으로 하는 체험농장 안전관리 시스템.