KR20210132516A - Iot 살균 스마트 화장실 시스템 - Google Patents

Iot 살균 스마트 화장실 시스템 Download PDF

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KR20210132516A
KR20210132516A KR1020200051016A KR20200051016A KR20210132516A KR 20210132516 A KR20210132516 A KR 20210132516A KR 1020200051016 A KR1020200051016 A KR 1020200051016A KR 20200051016 A KR20200051016 A KR 20200051016A KR 20210132516 A KR20210132516 A KR 20210132516A
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최경천
김성준
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(주)아이엘커누스
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Abstract

본 발명은 IOT 살균 스마트 화장실 시스템에 대한 것이다.
본 발명에 따른 살균 기능을 수행하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템에 있어서, 화장실에 설치된 개별 공간 내 사용자의 움직임을 감지하는 제1 센서, 상긴 개별 공간 내의 온도를 감지하는 제2 센서, 변기를 중심으로 좌측 및 우측 측벽에 각각 설치되며, 자외선(UV-C)을 변기 및 바닥면을 향하여 조사하는 UV-C 램프, 상기 제1 센서 및 제2 센서를 이용하여 사용자의 상기 개별 공간 내에 입장 또는 퇴장 여부를 판단하고, 상기 사용자가 개별 공간 내에 입장한 상태에서 상기 개별 공간 내의 온도가 기 설정된 임계값보다 높으면, 상기 공간 내 사용자가 재실한 것으로 판단하는 사용자 검지부, 상기 개별 공간의 출입 상태 또는 재실 상태에 따라 상기 UV-C 램프 및 공간 내의 천정에 설치된 전등의 온/오프를 제어하는 제어부, 그리고 상기 개별 공간의 재실 상태 판단 결과를 관리 서버로 전송하는 통신부를 포함한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 재실 유무를 움직임과 열감지로 교차 구분하여 인식하고, 사용자가 구획 공간 내에 진입하거나 재실한 상태에서 UV-C살균램프를 턴오프(turn off) 시킴으로써 UV-C 살균램프로 인한 피해를 줄일 수 있다.

Description

IOT 살균 스마트 화장실 시스템{IOT sterilization smart toilet system}
본 발명은 IOT 살균 스마트 화장실 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화장실의 구획 공간 내에서 감지되는 사람의 재실 여부에 따라 변기 및 바닥을 살균하는 UV-C살균램프의 온(on)/오프(off)를 제어하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템에 관한 것이다.
불특정 다수가 이용하는 공중화장실은 적당한 습기와 온도를 유지하고 있어 세균을 번식시키는데 최적의 조건을 가진다.
더구나, 최근 신종 코로나 바이러스 감염증(코로나 19) 환자 대·소변으로 감염될 수 있다는 의학계의 연구 결과가 잇따라 보고되면서 공중 화장실 이용에 불안감을 호소하는 이들이 늘고 있다.
또한, 코로나 19에 대한 연구성과에 "코로나 19 예방을 위한 공중보건 방역에 중요한 의의가 있다"라는 내용이 포함되었다. 코로나 19 바이러스에 대한 효율적인 방역을 위해선 공중 화장실과 하수도 위생을 대폭 강화할 필요가 있음을 시사한다.
공중 화장실에 대한 위생은 이전에 세계적으로 유행했던 바이러스 감염증에서도 중요한 문제였다.
따라서, 최근 화장실의 구획 공간 내에 UV램프를 설치하고, 설치된 UV램프를 통해 조사되는 자외선을 이용하여 변기를 살균하는 기술들이 증가되는 추세이다.
화장실의 구획 공간 내에 인체 감지 센서를 장착하여 인체 감지 여부를 기초로 UV램프를 자동으로 온 또는 오프 제어한다. 그러나, 인체 감지 센서는 사용자가 가만히 있으면 감지되지 않는 문제가 있었다. 그러면, 화장실내에 사람이 없는 것으로 인식하여 UV램프를 계속해서 작동하게 되므로 실명 등 안전사고를 유발하는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록실용신안공보 제10-0394702호(2005.08.29. 공고)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화장실의 구획 공간 내에서 감지되는 사람의 재실 여부에 따라 변기 및 바닥을 살균하는 UV-C살균램프의 온(on)/오프(off)를 제어하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 살균 기능을 수행하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템에 있어서, 화장실에 설치된 개별 공간 내 사용자의 움직임을 감지하는 제1 센서, 상긴 개별 공간 내의 온도를 감지하는 제2 센서, 변기를 중심으로 좌측 및 우측 측벽에 각각 설치되며, 자외선(UV-C)을 변기 및 바닥면을 향하여 조사하는 UV-C 램프, 상기 제1 센서 및 제2 센서를 이용하여 사용자의 상기 개별 공간 내에 입장 또는 퇴장 여부를 판단하고, 상기 사용자가 개별 공간 내에 입장한 상태에서 상기 개별 공간 내의 온도가 기 설정된 임계값보다 높으면, 상기 공간 내 사용자가 재실한 것으로 판단하는 사용자 검지부,
상기 개별 공간의 출입 상태 또는 재실 상태에 따라 상기 UV-C 램프 및 공간 내의 천정에 설치된 전등의 온/오프를 제어하는 제어부, 그리고 상기 개별 공간의 재실 상태 판단 결과를 관리 서버로 전송하는 통신부를 포함한다.
상기 UV-C 램프는, UVC 자외선을 발광하는 UVC LED, 그리고 상기 UVC LED의 외측을 감싸는 형태로 사출되며, 일면에 히트 싱크가 설치된 방호 덮개를 포함할 수 있다.
상기 제1 센서는 개별 공간의 문쪽을 향하여 스캐닝하여 움직임에 대한 변화량을 측정하고, 상기 제2 센서는 개별 공간 내에 설치된 변기를 향하여 스캐닝하여 온도에 대한 변화량을 측정할 수 있다.
상기 검지부는, 상기 제1 센서를 통해 움직임이 최초로 감지되는 시점을 사용자가 개별 공간 내에 입장한 상태로 판단하고, 상기 개별 공간 내에 사용자의 움직임을 감지한 상태에서 감지된 온도가 기 설정된 임계값보다 높으면, 상기 사용자가 개별 공간 내에 재실한 상태로 판단하고, 상기 감지된 온도가 기 설정된 임계값 이하이고, 상기 제1 센서로부터 움직임이 미감지되면, 상기 사용자가 개별 공간으로부터 퇴장한 것으로 판단할 수 있다.
상기 검지부는, 상기 감지된 온도가 기 설정된 임계값 이하이고, 상기 움직임의 감지 값이 기 설정된 임계 이상이면, 상기 해당 공간 내 청소 또는 수리 중 상태로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 판단 결과 상기 사용자가 개별 공간 내에 입장 또는 재실한 것으로 판단하면, 상기 UV-C 램프는 턴 오프(turn off)되고 상기 조명은 턴 온(turn on)되도록 하는 제어신호를 생성하고, 상기 사용자가 개별 공간 내로부터 퇴장한 것으로 판단하면, 상기 UV-C 램프는 턴 온(turn on)되고 상기 조명은 턴 오프(turn off)되도록 하는 제어신호를 생성할 수 있다.
상기 통신부는, 상기 공간별 도어에 장착되어 재실 상태에 대응하는 색상을 조명시키는 안내 램프로 현재 상태 정보를 전송할 수 있다.
상기 관리 서버는, 상기 공용 화장실 내 복수의 공간에 대한 2D 맵 또는 3D 맵(Map)을 기 저장하며, 상기 공간 별로 상기 재실 상태를 나타내는 색상, 텍스트, 이미지 중 적어도 하나를 매핑하여 디지털 정보 디스플레이 장치(DID)를 통하여 출력하며, 기 등록된 사용자 단말로 상기 2D 맵 또는 3D 맵을 제공할 수 있다.
상기 통신부는, 상기 사용자가 개별 공간에 입실한 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하고, 상기 움직임의 감지 값이 기 설정된 임계 미만인 경우, 개별 공간에 대한 현재 상태 정보를 상기 관리 서버로 전송하며, 상기 관리 서버는, 상기 개별 공간에 대한 현재 상태 정보를 사용자 단말에 경고 신호의 형태로 전송할 수 있다.
상기 사용자 단말은, 앱(App)이 구동된 상태에서 공용 화장실의 사용 현황 및 살균 상태에 대한 정보를 제공받으며,
사용자로부터 사용하고자 하는 해당 공간을 미리 지정받는 경우, 상기 관리서버로부터 전달받은 사용 현황에 따라 개별 공간이 빈자리일 경우 알림 신호를 출력할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 사용자의 재실 유무를 움직임과 열감지로 교차 구분하여 인식하고, 사용자가 구획 공간 내에 진입하거나 재실한 상태에서 UV-C 살균램프를 턴오프(turn off) 시킴으로써 UV-C 살균램프로 인한 피해를 줄일 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 사용자가 어플 또는 웹을 통해 사용하고자 하는 화장실의 사용 현황 및 살균상태를 확인할 수 있도록 하고, 공간별 재실 유무 상태를 DID 장치 및 화장실 구획부의 일측에 설치된 안내 램프를 통하여 실시간 서비스할 수 있어 사용의 불편을 줄이고 사용 공간의 효율성을 극대화할 수 있는 이점이 있다
또한 본 발명에 따르면, 범죄자와 같은 특정인이 사용하는 공용 화장실이나, 경범죄가 발생될 가능성이 있는 공원 또는 휴게소 등에 설치된 공용 화장실 또는 병원 등의 공용 화장실에는 사용자의 움직임과 재실 시간에 따라 알람을 발생시켜 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IOT 살균 스마트 화장실 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 살균 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 UV-C 램프(120)가 개별 공간 내에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IOT 살균 스마트 화장실 시스템을 이용하여 공용 화장실 내 개별 공간을 살균하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 DID 장치를 통해 디스플레이되는 화면을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 앱을 통해 건물의 층별로 공용 화장실의 사용 현황을 나타내는 예시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는 도 1을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 IOT 살균 스마트 화장실 시스템에 관하여 더욱 상게하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IOT 살균 스마트 화장실 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, IOT 살균 스마트 화장실 시스템은 제어 장치(100), 관리 서버(200)를 포함하며, 사용자 단말기(300) 및 디스플레이 장치(400)를 더 포함할 수 있다.
제어 장치(100)는 공용 화장실 내의 복수의 개별 공간에 각각 설치되는 것으로, 사용자의 재실 상태 및 출입 상태를 검지하여 UV-C 램프의 온/오프를 제어한다. 또한, 제어 장치(100)는 검지된 재실 정보를 관리 서버(200)에 전송한다.
또한, 제어 장치(100)는 재실 상태 여부를 개별 공간의 도어에 장착된 안내 램프에 전달하여 사용자로 하여금 재실 상태를 시각적으로 즉시 인지할 수 있도록 한다. 제어 장치(100)와 안내 램프는 유무선 연결되어 있으며, 무선 방식의 경우 Wi-Fi 통신, Bluetooth 통신, RF 통신 등을 이용할 수 있다.
관리 서버(200)는 공용 화장실 내 각 공간별로 설치된 복수의 제어 장치(100)와 유무선 네트워크 연결된다. 무선 방식의 경우 RF 통신, Wi-Fi 통신을 이용할 수 있다. 관리 서버(200)는 복수의 제어 장치(100)로부터 수집한 각 공간의 재실 상태 정보를 디스플레이 장치(400)를 통해 출력한다.
또한, 관리 서버(200)는 디스플레이 장치(400)뿐만 아니라 기 등록된 사용자 단말기(300)로도 해당 정보를 실시간 제공할 수 있다.
사용자 단말기(300)는 응용 프로그램(ex, 모바일 어플리케이션)이 실행된 상태에서 조회 대상이 되는 공용 화장실 내 각 공간의 재실 상태 확인 등이 가능하다. 여기서 응용 프로그램은 관리 서버(200)가 제공하는 앱(App)에 해당될 수 있다. 따라서, 사용자는 단말기(300)를 통해 앱을 활성화 시킨 상태에서 건물의 각 층에 설치된 공용 화장실의 상태 정보를 확인할 수 있고, 특정 공간을 지정할 수 있다. 따라서, 사용자로부터 사용하고자 하는 해당 공간을 미리 지정 받는 경우, 사용자 단말기(300)는 관리 서버(200)로부터 전달받은 사용 현황에 따라 해당되는 개별 공간이 빈자리일 경우 알림 신호를 출력한다.
마지막으로 디스플레이 장치(400)는 관리 서버(200)에 유무선 연결된 일반 모니터 장치 또는 DID(Digital Information Display) 장치에 해당될 수 있다. 여기서 DID 장치는 관리 서버(200)가 위치한 공간상에 설치될 수도 있고, 공용 화장실의 출입구 등에 설치되어 각 공간별 재실 상태, 재실 변동 사항 등을 실시간 보여줄 수 있다.
따라서, 관리 서버(200)는 시설 내 복수의 공간에 대한 2D 맵 또는 3D 맵(Map)을 기 저장하며, 공간 별로 재실 상태를 나타내는 색상, 텍스트, 이미지 중 적어도 하나를 매핑하여 디스플레이 장치(400)를 통하여 출력한다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치(100)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 제어 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치(100)는 센서(110), UV-C 램프(120), 사용자 검지부(130), 제어부(140) 및 통신부(150)를 포함한다.
센서(110)는 개별 공간 내에 발생된 움직임을 감지하는 제1 센서(111)와 온도를 감지하는 제2 센서(112)를 포함한다.
제1 센서(111)는 개별 공간 내에 진입하는 사용자의 움직임을 감지한다. 따라서, 제1 센서(111)는 개별 공간의 문쪽을 향하여 스캐닝하여 움직임에 대한 변화량을 측정하며, 인체감지센서 및 적외선 센서로 구현될 수 있다.
제2 센서(112)는 온도를 감지하는 센서로서, 개별 공간 내에 설치된 변기를 향하여 스캐닝하여 온도에 대한 변화량을 측정한다. 따라서, 제2 센서(112)는 공간 내에 진입한 사용자가 열원역할을 하여 사람의 움직임을 감지하지 못하더라도 재실 여부를 판단할 수 있다.
UV-C 램프(120)는 개별 공간 내에 설치된 변기 및 바닥을 살균한다.
도 3은 도 2에 도시된 UV-C 램프(120)가 개별 공간 내에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, UV-C 램프(120)는 방호 덮개(122)에 의해 마감처리 된 상태에서 변기를 중심으로 양측 벽면에 각각 설치된다. 방호 덮개(122)는 상판과 하판이 직교되도록 조립되며, 상판과 하판 사이에 UV-C LED(121)를 설치한다. 따라서, UV-C LED(121)로부터 조사되는 광은 0~90°의 조사각을 형성한 상태에서 변기 및 바닥을 향하여 조사된다.
한편, 자외선은 파장에 따라 UV-A, UV-B, UV-C로 나뉘어지며, 그 중에서 살균력이 가장 높은 파장은 UV-C이다. 따라서, 공간 내에 존재하는 각종 세균 및 바이러스를 제거하기 위하여 UV-C 파장을 가지는 LED(121)를 설치한다. 다만, UV-C는 세균뿐만 아니라 피부에도 나쁜 영향을 주기 때문에 가능한 직접적인 노출은 피해야 한다. 따라서, 본 발명에서는 개별 공간 내에 사용자의 출입 및 재실 여부에 따라 UV-C 램프(120)의 온/오프를 제어한다.
사용자 검지부(130)는 제1 센서(111)와 제2 센서(112)를 이용하여 사용자의 출입 여부 및 재실 여부를 판단한다.
먼저, 사용자 검지부(130)는 비어 있는 개별 공간 내에서 제1 센서(111)에 의해 움직임이 최초로 감지된 시점을 사람이 진입한 시점으로 판단한다. 그 다음, 사용자 검지부(130)는 제2 센서(112)에 의해 검지된 개별 공간 내의 온도를 이용하여 재실 여부 및 퇴장 여부를 판단한다.
사용자 검지부(130)는 사용자가 사용하지 않을 때에 측정된 개별 공간 내의 온도를 임계값으로 설정한다.
그리고, 사용자 검지부(130)는 제1 센서(111)를 통해 최초 움직임을 감지한 시점으로부터 기 설정된 시간 동안 제2 센서(112)에서 감지된 온도가 임계값보다 높으면 개별 공간 내에 사용자가 재실한 상태로 판단한다.
부연하자면, 개별 공간에 사람이 진입한 후에 착좌한 상태로 움직임이 거의 없는 시간이 수 초간 발생될 수 있다. 따라서, 기 설정된 시간 동안 제1 센서(111)를 통해 감지된 움직임의 값이 기 설정된 임계 미만이더라도 제2 센서(112)에서 감지된 온도가 임계값보다 높으면, 사용자 검지부(130)는 개별 공간 내에 사용자가 재실한 상태로 판단한다.
한편, 기 설정된 시간 동안 제2 센서(112)에서 감지된 온도가 임계값 이하이고, 제1 센서(111)를 통해 감지된 움직임의 값이 기 설정된 임계 이상이면, 사용자 검지부(130)는 개별 공간 내에 청소 또는 수리가 진행중인 상태로 판단한다.
또한, 제2 센서(112)를 통해 감지된 온도가 임계값 이하이고, 제1 센서(111)를 통해 감지된 움직임의 값이 기 설정된 임계 미만이면, 사용자 검지부(130)는 사용자가 개별 공간으로부터 퇴장한 상태로 판단한다.
제어부(140)는 개별 공간의 출입 상태 또는 재실 상태에 따라 UV-C 램프(120) 및 공간 내의 천정에 설치된 전등(160)의 온/오프를 제어한다.
부연하자면, 판단 결과 사용자가 개별 공간 내에 입장 또는 재실한 상태로 판단되면, 제어부(140)는 제어신호를 생성하여 UV-C 램프(120)를 턴 오프(turn off)시키고, 조명(160)을 턴 온(turn on)시킨다.
반면에, 사용자가 개별 공간 내로부터 퇴장한 것으로 판단하면, 제어부(140)는 제어신호를 생성하여 UV-C 램프(120)를 턴 온(turn on)시키고 조명(160)을 턴 오프(turn off)시킨다.
마지막으로 통신부(150)는 사용자 검지부(130)에 의해 판단된 개별 공간의 재실 상태 판단 결과를 관리 서버(200)로 전송하며, 이와 동시에 개별 공간의 도어에 장착된 안내 램프(170)로 현재 상태 정보를 전송한다. 안내 램프(170)는 도 3에 도시된 것과 같이 공간별 도어에 장착되어 재실, 청소 또는 수리 중 하나의 상태에 대응하는 색상을 점등시킨다.
또한, 통신부(150)는 사용자가 재실한 것으로 판단하는 경우, 사용자가 개별 공간에 입실한 시간 정보를 관리 서버(200)로 전송할 수 있다. 여기서, 입실한 시간 정보는 제1 센서(111)에 의해 최초 움직임이 감지된 시점에 해당될 수 있다. 이에 따라, 관리 서버(200)는 입실한 시간 정보를 디스플레이 장치(400)를 통하여 출력할 수 있다.
물론, 제어 장치(100)는 추후에 온도 및 움직임 모두가 감지되지 않는 시점이 발생하면 사용자가 완전한 퇴실한 것으로 판단할 수 있다. 따라서 통신부(150)는 퇴실한 시간 정보를 사용자 검지부(130)로부터 전달받아 관리 서버(200)로 전송하는 것도 가능하다.
한편, 통신부(150)는 개별 공간에 입실한 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하고, 제1 센서(111)를 통해 감지된 움직임의 값이 기 설정된 임계 미만인 경우, 개별 공간에 대한 현재 상태 정보를 관리 서버(200)에 전달한다. 그러면, 관리 서버(200)는 해당되는 개별 공간에 대한 현재 상태 정보를 사용자 단말기(300)에 경고 신호의 형태로 전송한다.
또한, 본 발명의 실시예의 경우, 도어에 장착되는 안내 램프(160)의 색상과 디스플레이 장치(400)를 통해 출력되는 개별 공간의 재실 상태를 나타내는 색상은 동일한 색상으로 연동되도록 구현할 수 있다. 이를 통해, 디스플레이 장치(400)의 정보와 개별 공간마다 설치된 안내의 램프(170)의 정보를 동기화 및 일치시킬 수 있고 정보의 인식 시 혼란을 방지할 수 있다.
이하에서는 도 4 내지 도 6을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 IOT 살균 스마트 화장실 시스템을 이용하여 공용 화장실을 관리하는 방법에 관하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IOT 살균 스마트 화장실 시스템을 이용하여 공용 화장실 내 개별 공간을 살균하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어 장치(100)는 제1 센서(111)를 통해 개별 공간 내에 사용자의 움직임이 감지되는지 여부를 판단한다(S410).
제1 센서(111)는 개별 공간의 출입문 방향을 향하여 스캐닝하고, 사용자의 움직임에 대한 변화량을 측정하므로, 최초로 감지 되는 시점을 사용자가 개별 공간 내에 입장한 것으로 판단한다. 그리고, 제1 센서(111)를 통해 최초의 움직임을 감지하면, 제어부(140)는 UV-C 램프(120)는 턴 오프(turn off)되고 조명(160)은 턴 온(turn on)되도록 하는 제어신호를 생성한다(S420).
그 다음, 사용자 검지부(130)는 제2 센서(120)를 이용하여 공간 내 온도 감지하도록 제어하여 사용자의 재실 여부를 판단한다(S430).이때, 제2 센서(112)는 개별 공간 내에 설치된 변기 주변의 온도 변화량을 측정하므로, 개별 공간 내에 움직임을 측정하지 못하더라도 검출된 온도값을 이용하여 사용자의 재실 여부를 판단할 수 있다.
따라서, 제2 센서(112)에서 측정된 온도가 임계값보다 높으면, 사용자가 개별 공간 내에 재실한 것으로 판단되므로, 제어부(140)는 UV-C 램프(120)와 조명(160)의 상태를 유지시킨다(S440).
반면에, 제2 센서(112)에서 측정된 온도가 임계값 이하이면, 사용자 검지부(130)는 제1 센서(111)를 이용하여 공간 내에 움직임을 재 검지한다(S440).
제1 센서(111)를 통해 검지된 움직임의 값이 임계 이상이면, 개별 공간 내에 청소 또는 수리 중인 상태로 판단되므로 제어부(140)는 UV-C 램프(120)와 조명(160)의 상태를 유지시킨다.
반면에, 제1 센서(111)를 통해 검지된 움직임의 값이 임계 미만이면, 사용자 검지부(130)는 사용자가 개별 공간으로부터 퇴장한 것으로 판단한다. 따라서, 제어부(140)는 UV-C 램프(120)는 턴 온(turn on)되고 조명(160)은 턴 오프(turn off)되도록 하는 제어신호를 생성한다.
한편, 통신부(150)는 판단된 재실 정보(사용자의 재실 여부 등)를 관리 서버(200)와 안내 램프(170)로 각각 전송한다. 그러면, 관리 서버(200)는 공동 화장실의 내부 구조에 상당하는 가상 맵을 통해 각 공간별 재실 상태를 디스플레이 장치(400)를 통해 출력할 수 있고, 안내 램프(170)는 개별 공간의 재실 상태를 색상 조명을 통해 직관적으로 안내한다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 디스플레이 장치를 통해 디스플레이되는 화면을 예시한 도면이다.
도 5는 스마트 화장실 이용 안내를 제공하는 화면 예시로서, 화장실 내부 구조와 공간 배치를 가상 맵의 형태로 제공하고 있다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 장치(400)는 가상 맵의 각 공간별로 사용자의 재실 상태, 청소 또는 수리 상태 등을 대응 이미지, 색상, 텍스트(문자, 숫자) 등과 매핑하여 제공하며, 각 상태(빈자리, 사용중, 청소중, 수리중) 별 수치를 통계화하여 제공하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 해당 시설의 각 공간에 대한 재실 상태, 점유 상태 등을 직관적으로 확인할 수 있게 하여 시설의 활용 편의성을 높인다.
도 5와 같은 형태는 사용자 단말기(300)의 앱을 통해서도 제공될 수 있다. 더불어, 사용자 단말기(300)는 해당 건물의 층별로 공용 화장실의 사용 현황 및 살균상태를 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 앱을 통해 건물의 층별로 공용 화장실의 사용 현황을 나타내는 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 사용자는 주변에 위치하고 있는 건물 또는 해당 건물의 층별로 설치된 공용 화장실의 사용 상태를 확인할 수 있다. 그리고, 사용자가 특정 화장실 칸을 지정하게 되면, 사용자 단말기(300)는 관리 서버(200)로부터 전달받은 사용 현황에 따라 개별 공간이 빈자리일 경우 알림 신호를 출력한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 통신부(150)로부터 수신된 입실 시간에 대한 정보를 이용하여, 공용 화장실 내에서 발생할 수 있는 사고를 미연에 대처할 수 있다.
부연하자면, 범죄자와 같은 특정인이 사용하는 교도소, 경찰서, 유치장 등에 설치된 공용 화장실이나, 경범죄가 발생될 가능성이 있는 공원 또는 휴게소 등에 설치된 공용 화장실 또는 양로원이나 병원 등의 공용 화장실에는 사용자의 재실 시간을 기 설정한다. 따라서, 통신부(150)는 사용자가 개별 공간 내에 입장한 시점으로부터 재실 시간을 측정하고, 측정된 재실 시간이 초과된 상태에서 제1 센서(111)로부터 검지된 움직임 값이 임계 미만이면 해당되는 개별 공간에 대한 정보를 관리 서버(200)에 전달한다.
그러면, 관리 서버(200)는 전달받은 개별 공간에 대한 현재 상태 정보를 공용 화장실을 관리하고 있는 관리자의 사용자 단말기(300)에 경고 신호를 송신한다.
예를 들어, 양로원에 설치된 공용 화장실인 경우 20분을 재실 시간으로 설정하였다고 가정한다. 그리고, 사용자가 개별 공간에 재실한 상태에서 20분을 초과하면, 통신부(150)는 해당되는 개별 공간에 대한 정보를 관리 서버(200)에 전달한다. 그러면, 관리 서버(200)는 해당 관리자의 사용자 단말기(300)에 경고 신호를 출력시켜 노약자에 대한 사고를 방지할 수 있도록 한다.
반면, 범죄자와 같은 특정인이 사용하는 공용 화장실에는 재실 시간을 초과하지 않더라도 개별 공간 내에서의 움직임이 기 설정된 시간 동안 임계 미만으로 검출되면, 해당 관리자의 사용자 단말기(300)에 경고 신호를 출력시켜 범죄자에 대한 사고를 방지할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 재실 유무를 움직임과 열감지로 교차 구분하여 인식하고, 사용자가 구획 공간 내에 진입하거나 재실한 상태에서 UV-C살균램프를 턴오프(turn off) 시킴으로써 UV-C살균램프로 인한 피해를 줄일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 어플 또는 웹을 통해 사용하고자 하는 화장실의 사용 현황 및 살균상태를 확인할 수 있도록 하고, 공간별 재실 유무 상태를 DID 장치 및 화장실 구획부의 일측에 설치된 안내 램프를 통하여 실시간 서비스할 수 있어 사용의 불편을 줄이고 사용 공간의 효율성을 극대화할 수 있는 이점이 있다
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 범죄자와 같은 특정인이 사용하는 공용 화장실이나, 경범죄가 발생될 가능성이 있는 공원 또는 휴게소 등에 설치된 공용 화장실 또는 병원 등의 공용 화장실에는 사용자의 움직임과 재실 시간에 따라 알람을 발생시켜 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 제어 장치
111 : 제1 센서
112 : 제2 센서
120 : UV-C 램프
130 : 검지부
140 : 제어부
150 : 통신부
160 : 전등
170 : 안내 램프
200 : 관리 서버
300 : 사용자 단말기
400 : 디스플레이 장치

Claims (10)

  1. 살균 기능을 수행하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템에 있어서,
    화장실에 설치된 개별 공간 내 사용자의 움직임을 감지하는 제1 센서,
    상긴 개별 공간 내의 온도를 감지하는 제2 센서,
    변기를 중심으로 좌측 및 우측 측벽에 각각 설치되며, 자외선(UV-C)을 변기 및 바닥면을 향하여 조사하는 UV-C 램프,
    상기 제1 센서 및 제2 센서를 이용하여 사용자의 상기 개별 공간 내에 입장 또는 퇴장 여부를 판단하고, 상기 사용자가 개별 공간 내에 입장한 상태에서 상기 개별 공간 내의 온도가 기 설정된 임계값보다 높으면, 상기 공간 내 사용자가 재실한 것으로 판단하는 사용자 검지부,
    상기 개별 공간의 출입 상태 또는 재실 상태에 따라 상기 UV-C 램프 및 공간 내의 천정에 설치된 전등의 온/오프를 제어하는 제어부, 그리고
    상기 개별 공간의 재실 상태 판단 결과를 관리 서버로 전송하는 통신부를 포함하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 UV-C 램프는,
    UVC 자외선을 발광하는 UVC LED, 그리고
    상기 UVC LED의 외측을 감싸는 형태로 사출되며, 일면에 히트 싱크가 설치된 방호 덮개를 포함하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서는 개별 공간의 문쪽을 향하여 스캐닝하여 움직임에 대한 변화량을 측정하고,
    상기 제2 센서는 개별 공간 내에 설치된 변기를 향하여 스캐닝하여 온도에 대한 변화량을 측정하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검지부는,
    상기 제1 센서를 통해 움직임이 최초로 감지되는 시점을 사용자가 개별 공간 내에 입장한 상태로 판단하고,
    상기 개별 공간 내에 사용자의 움직임을 감지한 상태에서 감지된 온도가 기 설정된 임계값보다 높으면, 상기 사용자가 개별 공간 내에 재실한 상태로 판단하고,
    상기 감지된 온도가 기 설정된 임계값 이하이고, 상기 제1 센서로부터 움직임이 미감지되면, 상기 사용자가 개별 공간으로부터 퇴장한 것으로 판단하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검지부는,
    상기 감지된 온도가 기 설정된 임계값 이하이고, 상기 움직임의 감지 값이 기 설정된 임계 이상이면, 상기 해당 공간 내 청소 또는 수리 중 상태로 판단하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    판단 결과 상기 사용자가 개별 공간 내에 입장 또는 재실한 것으로 판단하면, 상기 UV-C 램프는 턴 오프(turn off)되고 상기 조명은 턴 온(turn on)되도록 하는 제어신호를 생성하고,
    상기 사용자가 개별 공간 내로부터 퇴장한 것으로 판단하면, 상기 UV-C 램프는 턴 온(turn on)되고 상기 조명은 턴 오프(turn off)되도록 하는 제어신호를 생성하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 공간별 도어에 장착되어 재실 상태에 대응하는 색상을 조명시키는 안내 램프로 현재 상태 정보를 전송하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 공용 화장실 내 복수의 공간에 대한 2D 맵 또는 3D 맵(Map)을 기 저장하며, 상기 공간 별로 상기 재실 상태를 나타내는 색상, 텍스트, 이미지 중 적어도 하나를 매핑하여 디지털 정보 디스플레이 장치(DID)를 통하여 출력하며, 기 등록된 사용자 단말로 상기 2D 맵 또는 3D 맵을 제공하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 사용자가 개별 공간에 입실한 시간이 기 설정된 기준 시간을 초과하고, 상기 움직임의 감지 값이 기 설정된 임계 미만인 경우, 개별 공간에 대한 현재 상태 정보를 상기 관리 서버로 전송하며,
    상기 관리 서버는,
    상기 개별 공간에 대한 현재 상태 정보를 사용자 단말에 경고 신호의 형태로 전송하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 사용자 단말은,
    앱(App)이 구동된 상태에서 공용 화장실의 사용 현황 및 살균 상태에 대한 정보를 제공받으며,
    사용자로부터 사용하고자 하는 해당 공간을 미리 지정받는 경우, 상기 관리서버로부터 전달받은 사용 현황에 따라 개별 공간이 빈자리일 경우 알림 신호를 출력하는 IOT 살균 스마트 화장실 시스템.
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