KR20230048798A

KR20230048798A - 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치

Info

Publication number: KR20230048798A
Application number: KR1020210131655A
Authority: KR
Inventors: 송인수
Original assignee: 주식회사 신아시스템
Priority date: 2021-10-05
Filing date: 2021-10-05
Publication date: 2023-04-12
Also published as: KR102583126B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 방향 지향성 신호체계의 복합적적용을 이용한 카운팅 센서장치는 제1감지영역에서 휴먼객체가 감지되는 경우 제1감지신호를 출력하는 제1센서모듈; 리니어 방향을 기준으로 상기 제1센서모듈과 이격되어 구비되며, 제2감지영역에서 휴먼객체가 감지되는 경우 제2감지신호를 출력하는 제2센서모듈; 상기 제1 및 제2감지신호의 입력여부 및 상기 제1 및 제2감지신호가 입력되는 시간차 정보를 이용하여 독립공간을 기준으로 유입, 유출 또는 재실하는 휴먼객체의 카운팅정보를 생성하는 메인제어부; 상기 카운팅정보를 저장하는 정보저장부; 및 리퀘스트신호가 입력되는 경우 상기 카운팅정보를 외부로 전송하는 정보처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치{COUNTING SENSOR APPARATUS USING COMPLEX APPLICATION OF SIGNAL STRUCTURE HAVING DIRECTION ORIENTATION}

본 발명은 독립 공간 등을 기준으로 유입, 유출 또는 재실하는 휴먼객체를 카운팅하는 센서장치로서, 더욱 구체적으로는 이원화된 감지 영역을 시계열적으로 감지하는 복수 개 센서모듈에 대한 구성 및 각 감지 영역 내 휴먼객체의 방향성을 표상하는 신호체계를 생성하는 구성을 복합적으로 적용함으로써 휴먼객체의 유입, 유출 및 재실에 대한 카운팅정보를 더욱 정밀하게 생성 및 활용할 수 있는 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치에 관한 것이다.

방재, 방법, 시설운용 등을 위한 목적은 물론, 특정 영역이나 독립된 공간에 출입하는 사람의 수를 통계적으로 활용하거나 또는 특정 시설 등의 이용 현황 파악 등을 위하여 출입하는 사람의 수를 카운팅하는 카운팅 장치가 개시되고 있다.

사물인터넷과 같은 정보통신기술의 비약적인 발전과 보급이 이루어짐에 따라 최근 이러한 카운팅 장치는 에어컨, 조명, 히터 등과 같은 응용장치의 구동을 인적(人的) 베이스를 기반으로 제어하기 위하여 사용되고 있다.

이러한 감지장치 내지 감지방법으로, 발광부에서 발산된 빛이 수광부로 수신되도록 발광부와 수광부를 설치하고 사람(이하 '휴먼객체'라 지칭한다)의 통과 여부에 따른 신호 수신 여부를 이용하는 방법이 대표적이라고 할 수 있다.

그러나 이러한 방법의 경우, 감지영역이 발광부와 수광부가 설치된 특정 높이 등에 제한되므로 감지의 정확성이 낮으며 또한, 빛 신호의 수신여부만으로 정보가 생성되므로 휴먼객체의 방향성 즉, 휴먼객체가 공간 내로 유입된 것인지 또는 공간 밖으로 유출된 것인지 여부를 정확하게 체크할 수 없다는 본질적인 한계가 있다.

CCTV 또는 이에 준하는 영상처리장치를 이용하는 경우, 관제자의 육안 확인 또는 생성된 영상데이터를 대상으로 객체 인식 알고리즘 등을 이용함으로써 휴먼객체의 유입, 유출 또는 재실 등에 대한 카운팅정보를 생성할 수 있다.

그러나 영상을 기반으로 하는 방법 내지 장치의 경우 화장실 등과 같이 사생활 보호 등이 극히 요구되는 공간에 설치할 수 없음은 물론, 이용자에게 상당한 심리적 불편함을 발생시키며 설치, 유지 등에 상당한 비용이 소요되므로 개별 공간마다 범용적으로 사용되는 것은 극히 어렵다고 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 시계열성을 가지는 감지신호를 출력하는 이원화된 센서모듈에 대한 구성 및 개별 감지영역 내 휴먼객체의 방향성이 표상되도록 각 감지신호를 생성하는 구성 등을 복합적으로 적용함으로써 실제 유입, 유출로 간주될 수 없는 이벤트를 정밀하게 필터링함으로써 휴먼객체의 카운팅정보의 신뢰성과 정확성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 카운팅 센서장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치는 제1감지영역에서 휴먼객체가 감지되는 경우 제1감지신호를 출력하는 제1센서모듈; 리니어 방향을 기준으로 상기 제1센서모듈과 이격되어 구비되며, 제2감지영역에서 휴먼객체가 감지되는 경우 제2감지신호를 출력하는 제2센서모듈; 상기 제1 및 제2감지신호가 입력되는 입력부; 상기 제1 및 제2감지신호의 입력여부 및 상기 제1 및 제2감지신호가 입력되는 시간차 정보를 이용하여 독립공간을 기준으로 유입, 유출 또는 재실하는 휴먼객체의 카운팅정보를 생성하는 메인제어부; 상기 카운팅정보를 저장하는 정보저장부; 및 리퀘스트신호가 입력되는 경우 상기 카운팅정보를 외부로 전송하는 정보처리부를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 상기 제1 및 제2센서모듈은 상기 리니어 방향과 동일한 방향을 기준으로 서로 이격되는 복수 개 센서를 각각 포함하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 제1 및 제2감지신호는 상기 복수 개 센서의 감지 시차를 이용하여 상기 제1 및 제2감지영역 각각에서 휴먼객체가 인식되는 방향성에 따라 해당 방향성을 표상하는 서로 다른 신호특성으로 각각 생성되도록 구성될 수 있다.

실시형태에 따라서 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 제1 또는 제2감지신호 중 하나 이상으로 이루어지며 시계열적으로 입력되는 신호인 시계열신호 및 상기 시계열신호 각각의 신호특성을 이용하여 상기 카운팅정보를 생성하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 메인제어부는 기준시간 이내 입력된 n(n은 2이상의 자연수)개의 감지신호 중 최초감지신호가 상기 제1 또는 제2감지신호 중 하나이며 최후감지신호가 나머지 하나이고, 상기 최초 및 최후감지신호 각각의 신호특성이 상호 대응되는 경우에 한해, 상기 카운팅정보를 생성하도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게, 본 발명은 상기 제1 및 제2감지신호가 입력되는 시간차정보와 기준설정정보의 차이를 이용하여 제1 및 제2센서모듈의 조사 방향이 상호 멀어지거나 근접하도록 상기 제1 및 제2감지모듈의 자세를 제어하는 자세제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 제1 또는 제2감지신호 중 하나가 입력된 후 나머지 하나가 기준시간 이내 입력되고, 상기 제1감지신호 또는 제2감지신호 중 선입력된 신호의 신호특성과 후입력된 신호의 신호특성이 대응되는 경우에 한해, 상기 카운팅정보를 생성하도록 구성될 수 있다.

나아가 본 발명은 내부에 구비되는 상기 제1센서모듈을 외부로 노출시키며, 내측으로 유입된 형상을 가지는 제1가이더; 및 상기 리니어 방향과 동일한 방향을 기준으로 상기 제1가이더와 이격되며, 내부에 구비되는 상기 제2센서모듈을 외부로 노출시키며 내측으로 유입된 형상을 가지는 제2가이더를 가지는 하우징을 더 포함할 수 있다.

이 경우 본 발명의 상기 제1가이더는 상기 제1센서모듈을 외부로 노출시키는 제1개방부, 상기 제2센서모듈이 구비된 방향에 위치하며 상기 제1개방부를 기준으로 수직 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제1차단벽부와, 상기 제1개방부를 기준으로 사선 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제1사이드가이더를 포함할 수 있고, 상기 제2가이더는 상기 제2센서모듈을 외부로 노출시키는 제2개방부, 상기 제1센서모듈이 구비된 방향에 위치하며 상기 제2개방부를 기준으로 수직 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제2차단벽부와, 상기 제2개방부를 기준으로 사선 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제2사이드가이더를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 복수 개 센서모듈의 시계열적 감지를 통한 방향성 판단 프로세싱 및 이원화된 개별 감지신호 각각의 방향성을 표상하는 신호체계의 대응성 여부 판단 프로세싱을 복합적으로 적용함으로써 휴먼객체의 실제 유입 또는 유출만을 정확히 특정 및 선별할 수 있어 휴먼객체에 대한 카운팅정보의 신뢰성과 정확성을 비약적으로 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 내측에서 외측으로 돌출 연장되는 가이더의 구조적 특징을 통하여 복수 개 센서모듈의 개별 감지영역을 명확하게 분리시킬 수 있어 감지영역마다의 개별 감지신호를 더욱 독립적으로 생성할 수 있다.

본 발명에 의하는 경우, 간단한 물리적 구조와 복잡하지 않는 알고리즘만으로도 구현되므로 설치 및 사용에 대한 편의성은 물론, 비용 경제성이 높으므로 개별 공간마다의 범용적 적용에 최적화될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하는 경우 센서모듈의 조사 자세/각도 등을 가변적으로 조정할 수 있어 설치환경에 최적화될 수 있음은 물론, 장기 사용 또는 외부 충격 등과 같은 외적 요인에 의하여 신호 생성의 정밀성을 저하시키는 오차 등이 발생하더라도 사후적으로 자동 조정이 이루어질 수 있어 장치의 신뢰성을 더욱 효과적으로 지속할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 센서장치 및 이와 관련된 전반적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 센서장치의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 카운팅 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 카운팅 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서장치의 외부 구성을 도시한 도면,
도 6은 제1 및 제2센서모듈에 의한 독립된 개별 감지영역을 설명하는 도면,
도 7은 방향성을 표상하는 제1 및 제2감지신호의 신호체계에 대한 실시예를 설명하는 도면,
도 8은 선입력신호 및 후입력신호에 따른 이벤트 처리를 설명하는 도면,
도 9 및 도 10은 n개의 시계열신호에 따른 이벤트 처리를 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 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.

도 1은 본 발명에 의한 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치(이하 '카운팅 센서장치'라 지칭한다)(1000) 및 이와 관련된 전반적인 구성을 도시한 도면이다.

본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 사무실, 부스(booth), 방(room) 등 출입문, 출입구 등을 통하여 사람의 출입(유입, 유출)이 이루어지는 공간에 설치되는 장치에 해당한다.

본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 발열체에 의한 파형 변화를 감지하는 PIR센서(Passive Infrared sensor)를 기반으로 구현되므로 수광소자가 전혀 필요하지 않아 특정 높이에 설치되어야 하는 제약사항이나 감지 영역이 협소하다는 등의 종래 빛신호 차단 방식의 장치가 가지는 근본적인 문제점을 해소할 수 있다.

후술되어 상세히 설명되는 바와 같이 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 선형성(linearity)을 가지면서 이격되어 설치되는 복수 개 센서모듈을 기반으로 개별 감지영역에 대한 독립된 복수 개 감지신호의 시계열적 특성을 이용하여 휴먼객체를 감지하도록 구성된다.

그러므로 복수 개 센서모듈의 리니어 방향성(선형 방향성)에 대응되는 방향으로만 설치된다면 장치와 휴먼객체 사이의 거리 등은 전혀 영향을 미치지 않으므로 천장, 벽부 등 그 설치 위치를 자유롭게 정할 수 있다.

본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 특정 공간을 기준으로 유입, 유출 또는 재실하는 휴먼객체의 카운팅정보를 생성하도록 구성되며, 실시형태에 따라서 유입, 유출 등의 처리(transaction)가 이루어지는 경우 사용자 인지성을 높이기 위하여 카운팅 센서장치(1000) 외측에 구비된 표출수단(시각, 청각 매체 등)(1500, 도 5 참조)을 통하여 이에 대한 정보가 표출되도록 구성될 수 있다.

실시형태에 따라서 특정 공간에 유입, 유출 등의 이벤트가 이루어지는 경우 관리자 또는 사용자의 단말(50)로 이벤트에 해당하는 알람정보 등이 전송되도록 구성될 수도 있다. 설치용이성은 물론, 정보 전송의 효율성을 높이기 위하여 상기 알람정보는 무선 네트워크를 이용하여 전송되도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 내부에 구비된 정보처리모듈 및 통신모듈 등을 통하여 상기 카운팅정보를 해당 공간의 응용장치(에어컨, 조명, 히터 등)의 구동을 제어하는 IoT허브 또는 IoT제어기(300)로 전송하도록 구성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 경우, 현재 재실하는 사람의 유무 등에 따라 응용장치의 on/off를 제어하거나 또는 재실하는 사람 수에 따라 함수적으로 처리되도록 설계된 알고리즘 등을 통하여 조명의 밝기를 조정하거나 히터 또는 에어컨 등의 온도 등을 다양한 조건으로 가변적으로 제어할 수 있다.

독립공간마다 재실하는 사람의 카운팅정보를 확장적으로 이용하여 방범, 방재, 피난 구제 등에 활용하고 건물 전체를 기준으로 에너지 사용에 대한 효율성을 높이는 등의 종합적인 후속 처리를 위하여 본 발명에 의한 복수 개 카운팅 센서장치(1000-1, 1000-n)는 상기 생성된 카운팅정보를 시설 또는 건물 등을 통합적으로 관리하는 관제서버(200)로 전송하도록 구성될 수 있다.

실시형태에 따라서, 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 유무선 통신망을 통하여 사용자단말(50)과 통신 가능하도록 구성될 수 있으며 이 경우 특정 공간에 유입, 유출 또는 현재 재실하고 있는 사람의 수에 대한 정보, 이 정보의 시계열적 변화 등에 대한 정보 등을 GUI 환경으로 사용자에게 제공할 수 있다.

이러한 정보는 무선 통신을 통하여 모바일 단말(50-1)로 전송될 수 있으므로 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 유비쿼터스 환경으로 공간적 제약에서 벗어나 특정 공간에 재실하는 사람에 대한 정보를 유저(사용자, 관리자 등)에게 제공할 수 있음은 물론, 사물 인터넷 등을 기반으로 통신 접속된 IoT제어기(300)의 구동 제어를 통하여 유저가 특정 응용장치의 구동 등도 원격으로 제어할 수 있는 기반을 제공할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 카운팅 센서장치(1000)의 상세 구성 및 구체적인 프로세싱 과정을 설명하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 제1센서모듈(110/1200A), 제2센서모듈(120/1200B), 입력부(130), 메인제어부(140), 정보저장부(150), 정보처리부(160), 자세제어부(170) 및 표출부(180)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 도 2에 도시된 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)의 각 구성요소는 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 구성되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

제1센서모듈(110/1200A)을 지칭하는 복수 개 참조부호(110, 1200A) 각각은 논리적 구성과 하드웨어적 구성을 상대적으로 구분하기 위한 것일 뿐, 서로 대응되는 구성을 의미한다. 제2센서모듈(120/1200B)의 참조부호 또한, 이와 같다.

본 발명의 제1센서모듈(110/1200A)은 제1감지영역(A, 도 6참조)에서 휴먼객체(H, 도 6참조)가 감지되는 경우 제1감지신호를 출력하도록 구성되며, 본 발명의 카운팅 센서장치(1000) 내부에서 물리적으로 상기 제1센서모듈(110/1200A)과 이격되어 설치되는 제2센서모듈(120/1200B)은 제1감지영역(A)과 독립된 영역인 제2감지영역(B)에서 휴먼객체(H)가 감지되는 경우 제2감지신호를 출력하도록 구성된다.

휴먼객체(H)의 이동에 따른 감지와 후술하여 설명되는 본 발명만의 고유한 프로세싱의 처리를 위하여 상기 제2센서모듈(120/1200B)은 제1센서모듈(110/1200A)과 동일한 직선 방향(이하 '리니어 방향'이라 지칭한다)을 기준으로 이격되어 장치 내부에 설치된다.

더욱 바람직한 실시형태에 구현을 위하여, 제1센서모듈(110/1200A)은 상기 리니어 방향과 대응되는 동일한 방향을 기준으로 서로 이격되는 2개 이상의 복수 개 센서를 포함하도록 구성될 수 있다. 도면에는 이에 대한 일 예로 제1센서모듈(110/1200A)이 제1-1센서(110-1)와 제1-2센서(110-2) 두 개를 포함하는 제1센서모듈(110/1200A)이 도시되어 있다.

제2센서모듈(120/1200B) 또한, 제1센서모듈(110/1200A)과 같이 상기 리니어 방향과 대응되는 동일한 방향을 기준으로 서로 이격되는 제2-1센서(120-1)와 제2-2센서(120-2)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이 제1센서모듈(110/1200A)이 제1-1센서(110-1) 및 제1-2센서(110-2)를 포함하는 경우, 서브센서(110-1, 110-2) 각각의 개별적인 감지 프로세싱, 감지되는 시간차, 신호 처리 등의 프로세싱을 이용하여 상기 제1감지신호는 도 7에 예시된 바와 같이 제1감지영역(A) 내 휴먼객체(H)가 인식되는 방향성에 따라 해당 방향성을 표상하는 서로 다른 신호특성 내지 신호체계로 생성될 수 있다.

도 7의 (a)는 감지영역 내에서 휴먼객체(H)가 좌측에서 우측(도면 기준)으로 이동하는 방향성이 감지되는 경우 생성되는 제1감지신호의 다양한 예를 도시하고 있다. 도 7의 (b)는 이와는 반대로 휴먼객체(H)가 우측에서 좌측으로 이동하는 방향성이 감지되는 경우 생성되는 제1감지신호의 예를 도시하고 있다.

신호합성, 지연, DSP(digital signal processing) 등의 프로세싱 통하여 각 방향성에 따라 그 방향성을 대표하거나 표상할 수 있는 서로 다른 신호특성 내지 신호체계로 생성될 수 있다면 제1감지신호는 도 7에 예시된 신호체계 이외 다양한 형태가 가능할 수 있음은 물론이다. 제2감지신호 또한, 제1감지신호와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 입력부(130)는 신호 인터페이싱을 위한 구성으로서 상기 제1센서모듈(110/1200A) 및 제2센서모듈(120/1200B)로부터 제1감지신호 또는 제2감지신호가 입력되면 이를 본 발명의 메인제어부(140)로 출력한다.

실시형태에 따라서 입력부(130)의 구성을 생략하고 제1센서모듈(110/1200A)과 제2센서모듈(120/1200B)이 직접적으로 본 발명의 메인제어부(140)와 연결될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 메인제어부(140)는 제1감지신호 및 제2감지신호가 입력되는지 여부 그리고 상기 제1감지신호 및 제2감지신호가 입력되는 시간차 정보를 이용하여 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)가 설치된 독립공간을 기준으로 유입, 유출 또는 재실하는 휴먼객체(H)의 카운팅정보를 생성한다.

메인제어부(140)에서 생성된 카운팅정보는 본 발명의 정보저장부(150)에 의하여 저장되며, 사용자단말(50) 또는 관제서버(200) 등으로부터 리퀘스트신호가 입력되는 경우 본 발명의 정보처리부(160)는 상기 카운팅정보를 무선 또는 유선 통신 프로토콜에 부합하는 데이터 처리 등을 통하여 사용자단말(50) 또는 관제서버(200)로 카운팅정보를 전송한다.

휴먼객체(H)의 유입, 유출 등에 대한 방향성은 기준이 되는 위치와의 관계에서 상대적 방향성을 가지므로 이하 설명에서는 도 6에 예시된 바와 같이 제1센서모듈(110/1200A)에서 제2센서모듈(120/1200B)로 휴먼객체(H)가 이동하는 방향을 유입 방향(IN)으로 정의하며, 이와 반대로 제2센서모듈(120/1200B)에서 제1센서모듈(110/1200A)로 향하는 방향을 유출 방향(OUT)으로 정의한다.

이러한 방향성을 기준으로 할 때, 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)를 특정 공간에 설치하는 경우, 제1센서모듈(110/1200A)이 제2센서모듈(120/1200B)보다 출입구에 근접하는 방향 내지 자세로 카운팅 센서장치(1000)가 설치된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 카운팅 센서장치(1000)의 외부 구성을 도시한 도면이다.

도 5에 예시된 바와 같이 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)는 장치의 케이스 내지 기본 골격 프레임에 해당하는 하우징(1100)을 포함할 수 있으며, 이 하우징(1100)은 실시형태에 따라서 베이스와 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

도 2를 참조하여 설명된 본 발명의 논리적 구성은 전자회로, 칩, 부품, 모듈, 메모리, 회로기판 등으로 구현되는 하드웨어적 구성의 형태로 상기 하우징(1100) 내부에 설치될 수 있다.

상기 하우징(1100)은 하우징(1100) 내부에 구비되는 제1센서모듈(110/1200A)을 외부로 노출시키며 내측으로(도 5 기준 Y축) 유입(함몰)된 형상을 가지는 제1가이더(1300A) 및 제2센서모듈(120/1200B)을 외부로 노출시키며 내측으로 유입된 형상을 가지는 제2가이더(1300B)를 포함할 수 있다.

상기 제2가이더(1300B)는 앞서 설명된 리니어 방향과 대응되는 방향을 기준으로 제1가이더(1300A)와 이격되는 위치에 구비된다.

구체적으로 제1가이더(1300A)는 제1개방부(1330A), 제1차단벽부(1320A) 및 제1사이드가이더(1310A)를 포함할 수 있다. 상기 제1개방부(1330A)는 하우징(1100) 내부의 회로기판(미도시)에 탑재되는 형태로 구비될 수 있는 제1센서모듈(110/1200A)이 외부로 노출되도록 통공이나 개방된 공간을 제공한다.

제1차단벽부(1320A)는 제1센서모듈(110/1200A)의 감지영역인 제1감지영역(A)이 제2센서모듈(120/1200B)의 제2감지영역(B)과 중첩되지 않도록 제1센서모듈(110/1200A)의 조사 범위를 억제 내지 제한하는 물리적 차단벽부에 해당하며, 도면에 도시된 바와 같이 제1개방부(1330A)를 기준으로 제2센서모듈(120/1200B)이 구비된 방향에 위치하며 수직 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다.

이에 상응하는 관점에서 제1사이드가이더(1310A)는 제1개방부(1330A)를 기준으로 제1차단벽부(1320A)를 제외한 나머지 영역에서 제1센서모듈(110/1200A)의 조사 방향이 제한되지 않도록 사선 방향으로 기울어진 형태로 돌출되는 형상을 가질 수 있다.

제1가이더(1300A)와 대칭되는 구조 내지 형상을 가지는 제2가이더(1300B)는 제2센서모듈(120/1200B)을 외부로 노출시키는 제2개방부(1330B), 상기 제2개방부(1330B)를 기준으로 수직 방향으로 돌출되는 형상을 가지되, 제1센서모듈(110/1200A)이 구비된 방향에 위치하는 제2차단벽부(1320B) 및 제2개방부(1330B)를 기준으로 사선 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제2사이드가이더(1310B)를 포함할 수 있다.

참고로. 도 6의 상부 도면은 도 5의 상부에 도시된 카운팅 센서장치(1000)의 수평 단면도이며, 도 6의 상부 도면에 표기된 참조부호 600은 배터리를 의미한다.

이하에서는 첨부된 도 3 등을 참조하여 카운팅정보를 생성하는 프로세싱에 대한 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이 실시형태에 따라서 전원이 on되는 등의 처리를 통하여 구동이 개시되면(S300) 내부 구성의 동작모드가 개시된다.

이 경우 내부 메모리 등에 저장되어 있는 카운팅정보는 리셋(reset)되도록 구성될 수 있는데, 실시형태에 따라서 장치 외부에 구비된 버튼 동작 또는 사용자단말(50)에 탑재되는 앱의 구동을 통하여 상기 카운팅정보가 리셋되도록 구성될 수 있음은 물론이다.

카운팅 센서장치(1000)의 구동이 개시된 후, 제1감지영역(A) 또는 제2감지영역(B)에 휴먼객체(H)가 존재하는 경우 제1센서모듈(110/1200A)에 의한 제1감지신호 또는 제2센서모듈(120/1200B)에 의한 제2감지신호가 입력된다(S310, S320).

만약 제1 및 제2감지모듈(1200A, 1200B) 모두로부터 감지신호가 입력되지 않으면 카운팅 처리를 진행하지 않는다(S365). 이 경우 사용자의 조작 또는 내부 알고리즘 등에 의한 종료조건이 아니라면(S380) 본 발명의 프로세싱은 순환적으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

제1감지신호 또는 제2감지신호 중 어느 하나가 입력된 후(S310, S320) 소정의 기준시간 이내에 선입력된 감지신호와 다른 감지신호가 입력되면(S330) 선입력신호 및 후입력신호의 방향성을 파싱(parsing)한다(S340).

파싱 결과, 상기 제1감지신호 또는 제2감지신호 중 선입력된 신호의 신호특성과 후입력된 신호의 신호특성(방향성)이 상호 대응되면(S350) 카운팅정보를 생성한다(370).

예를 들어, 도 8의 Event 1과 같이, 제1감지신호가 입력된(t1) 후 기준 시간(△t) 이내 제2감지신호가 시계열적으로 입력되고 제1감지신호의 방향성(신호특성)과 제2감지신호의 방향성이 대응되는 경우 유입(IN)으로 처리되어 이에 해당하는 카운팅정보를 생성(갱신생성)한다.

또한, 도 8의 Event 2의 경우, 제2감지신호가 선입력되고 기준 시간 이내 제1감지신호가 시계열적으로 후입력되는 경우로서 이들 신호의 방향성이 모두 대응되므로 유출(OUT)로 처리된다.

이와는 달리, 제1(2)감지신호가 입력된 후 제2(1)감지신호가 입력되지 않는 경우라면(S330) 이는 휴먼객체(H)가 제2(1)감지영역(B)으로 진입하지 않고, 제1(2)감지영역(A)에서만 머무르는 경우 등에 해당하므로 NO 카운팅 처리를 한다(S360).

도 8의 Event 3과 같이 제1감지신호가 시계열적으로 생성되어 입력되었으나, 그 방향성이 서로 다른 경우라면 이 Event는 유입전 퇴장한 경우로 간주하여 이 경우에도 NO 카운팅 처리를 한다(S360).

이에 상응하는 관점에서 도 8의 Event 4와 같이 시계열적으로 입력된 제2감지신호의 방향성이 서로 다른 경우라면 이 Event는 유출전 복귀한 경우로 간주한다.

이와 같이 본 발명의 메인제어부(140)는 상기 제1감지신호 또는 제2감지신호 중 하나 이상으로 이루어지며 시계열적으로 입력된 신호의 입력 순서(방향/시간차) 및 이 시계열적 신호 각각의 신호특성을 복합적으로 이용하여 카운팅정보를 생성하도록 구성된다.

메인제어부(140)에서 정식적인 처리(transaction) 또는 NO 카운팅 처리가 이루어지면 본 발명의 표출부(180)는 이에 해당하는 각각의 빛신호, 소리신호 등을 생성하여 LED, 스피커 등으로 이루어질 수 있는 표출수단(1500)으로 표출시킨다.

실시형태에 따라서 입실 또는 퇴실에 따른 감지상태 및 그 결과에 해당하는 카운팅값이 상기 표출수단(1500)을 통하여 표출되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 휴먼객체(H)가 감지되는 경우 녹색 LED가 점멸되도록 하고, 현재 재실자 수에 대응되는 수만큼 적색 LED가 점멸되도록 구성될 수 있다.

또한, 사용자단말(50)과의 양방향성 정보 동기화(information synchronization)를 구현하기 위하여, 모바일 단말 등과 같은 사용자단말(50)에 탑재된 앱의 구동을 통하여 실제 재실자 수와 카운팅정보가 상이하게 되는 경우 후속적으로 카운팅정보를 정정하도록 구성되는 것이 바람직하다.

실시형태에 따라서 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)와 연동하는 장치, 예를 들어 스마트 스위치가 수동으로 off되는 경우 카운팅 센서장치(1000)에 저장된 카운팅정보가 0(zero)으로 셋팅되도록 구성할 수도 있다.

이하에서는 도 4 등을 참조하여, 카운팅정보를 생성하는 프로세싱에 대한 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 설명한다.

기준 시간 내 n(n은 2이상의 자연수)개의 감지신호가 시계열적으로 입력되는 경우(S400) 본 발명의 메인제어부(140)는 최초감지신호가 제1감지신호인지 제2감지신호인지 여부를 판단한다(S410).

최초로 입력된 감지신호가 제1감지신호인 경우, 본 발명의 메인제어부(140)는 시계열적으로 입력된 감지신호 중 최후에 입력된 감지신호가 제2감지신호인지 판단하고(S420) 최초감지신호가 제2감지신호인 경우 최후 감지신호가 제1감지신호인지 판단한다(S430).

만약, 최초입력신호가 제1감지신호이나 최후감지신호가 제2감지신호가 아닌 경우, 최초입력신호가 제2감지신호이나 최후감지신호가 제1감지신호가 아닌 경우는 물리적 감지영역의 변화(제1감지영역 → 제2감지영역 또는 제2감지영역 → 제1감지영역)가 발생되지 않는 경우로서 이는 실질적 유입(IN) 또는 유출(OUT)에 해당하지 않으므로 NO카운팅 처리를 수행한다(S460).

도 10은 기준 시간 이내 5번의 시계열적 감지신호가 입력된 경우를 예시하고 있는데, 이 경우 최초감지신호(n=1)와 최후감지신호(N-5) 모두 제1센서모듈(110/1200A)에 의한 제1감지신호이다.

5번의 감지신호가 모두 기준 시간 이내 이루어졌으므로 이는 동일 휴먼객체(H)의 감지로 간주될 수 있으며, 이와 같이 최초감지신호와 최후감지신호가 서로 다른 감지모듈에 의한 신호가 아니므로 이 경우에도 도 8의 Event 3과 같이 유입전 퇴장으로 볼 수 있다.

한편, 최초감지신호와 최후감지신호가 서로 다른 경우(S420, S430) 본 발명의 메인제어부(140)는 최초감지신호의 방향성과 최후감지신호의 방향성이 상호 대응되는지 여부를 판단한다(S440).

만약 최초감지신호의 방향성과 최후감지신호의 방향성이 상호 대응되지 않는다면 실질적인 유입이나 유출에 상응하는 이동이 이루어졌다고 볼 수 없으므로 이 경우에도 본 발명의 메인제어부(140)는 NO카운팅처리를 수행한다(S460).

이와는 달리, 최초감지신호 및 최호감지신호의 방향성이 모두 동일한 방향성(신호특성)을 가지고 있다면 본 발명의 메인제어부(140)는 이를 실질적 유입(최초감지신호가 제1감지신호이고 최후감지신호가 제2감지신호인 경우) 또는 유출(최초감지신호가 제2감지신호이고 최후감지신호가 제1감지신호인 경우)로 간주하여 카운팅정보를 생성(갱신)한다(S450).

도 9는 이에 대한 일 예를 도시하고 있다. 도 9에 도시된 Event의 경우, 기준 시간 이내 6번의 감지신호가 입력되었으며, 최초감지신호는 제1감지신호이며, 최후감지신호는 제2감지신호인 경우에 해당한다.

또한, 최초감지신호(n=1)인 제1감지신호의 신호특성(방향성)과 최후감지신호(n=6)인 제2감지신호의 신호특성이 상호 대응되는 경우이므로 이 경우는 실질적 유입(IN)에 해당하므로 본 발명의 메인제어부(140)는 유입에 해당하는 카운팅정보를 생성한다.

이와 같이 본 발명에 의한 카운팅 센서장치(1000)의 경우, 감지신호가 입력되는 시계열적 방향성 및 각 감지신호의 신호특성을 복합적으로 고려하여 실질적 유입과 실질적 유출을 정확하게 선별할 수 있어 재실자에 대한 카운팅정보를 더욱 신뢰성 높게 생성할 수 있다.

실시형태에 따라서 본 발명은 상기 제1 및 제2감지신호가 입력되는 시간차정보와 기준설정정보의 차이를 이용하여 제1 및 제2센서모듈의 조사 방향이 상호 멀어지거나 근접하도록 상기 제1 및 제2감지모듈의 자세를 제어하는 자세제어부(170)를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 구성이 추가적으로 적용되는 경우, 본 발명의 카운팅 센서장치(1000)가 설치되는 장소, 위치, 높이 등과 같은 설치환경은 물론, 장기 사용이나 물리적 충격 등에 의하여 발생될 수 있는 오차 등을 사후적으로 보정할 수 있어 감지신호를 더욱 정확하게 생성할 수 있음은 물론, 구동 성능을 지속적으로 유지할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

1000 : 카운팅 센서장치
50 : 사용자단말 200 : 관제서버
300 : IoT제어기 600 : 배터리
110 : 제1센서모듈 110-1 : 제1-1센서
110-2: 제1-2센서 120 : 제2센서모듈
120-1 : 제1-2센서 120-2 : 제2-2센서
130 : 입력부 140 : 메인제어부
150 : 정보저장부 160 : 정보처리부
170 : 자세제어부 180 : 표출부
1100 : 하우징 1200A : 제1센서모듈
1200B : 제2센서모듈 1300A : 제1가이더
1310A : 제1사이드가이더 1320A : 제1차단벽부
1330A : 제1개방부 1300B : 제2가이더
1310B : 제2사이드가이더 1320B : 제2차단벽부
1330B : 제2개방부 1500 : 표출수단
H : 휴먼객체 A : 제1감지영역
B : 제2감지영역

Claims

제1감지영역에서 휴먼객체가 감지되는 경우 제1감지신호를 출력하는 제1센서모듈;
리니어 방향을 기준으로 상기 제1센서모듈과 이격되어 구비되며, 제2감지영역에서 휴먼객체가 감지되는 경우 제2감지신호를 출력하는 제2센서모듈;
상기 제1 및 제2감지신호의 입력여부 및 상기 제1 및 제2감지신호가 입력되는 시간차 정보를 이용하여 독립공간을 기준으로 유입, 유출 또는 재실하는 휴먼객체의 카운팅정보를 생성하는 메인제어부;
상기 카운팅정보를 저장하는 정보저장부; 및
리퀘스트신호가 입력되는 경우 상기 카운팅정보를 외부로 전송하는 정보처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 지향성 신호체계의 복합적적용을 이용한 카운팅 센서장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2센서모듈은,
상기 리니어 방향과 동일한 방향을 기준으로 서로 이격되는 복수 개 센서를 각각 포함하고,
상기 제1 및 제2감지신호는,
상기 복수 개 센서의 감지 시차를 이용하여 상기 제1 및 제2감지영역 각각에서 휴먼객체가 인식되는 방향성에 따라 해당 방향성을 표상하는 서로 다른 신호특성으로 각각 생성되는 것을 특징으로 하는 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치.
제2항에 있어서, 상기 메인제어부는,
상기 제1 또는 제2감지신호 중 하나 이상으로 이루어지며 시계열적으로 입력되는 신호인 시계열신호 및 상기 시계열신호 각각의 신호특성을 이용하여 상기 카운팅정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치.
제2항에 있어서, 상기 메인제어부는,
기준시간 이내 입력된 n(n은 2이상의 자연수)개의 감지신호 중 최초감지신호가 상기 제1 또는 제2감지신호 중 하나이며 최후감지신호가 나머지 하나이고, 상기 최초 및 최후감지신호 각각의 신호특성이 상호 대응되는 경우에 한해, 상기 카운팅정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치.
제2항에 있어서, 상기 메인제어부는,
상기 제1 또는 제2감지신호 중 하나가 입력된 후 나머지 하나가 기준시간 이내 입력되고, 상기 제1감지신호 또는 제2감지신호 중 선입력된 신호의 신호특성과 후입력된 신호의 신호특성이 대응되는 경우에 한해, 상기 카운팅정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치.
제1항에 있어서,
내부공간을 제공하는 하우징을 더 포함하고,
상기 하우징은,
내부에 구비되는 상기 제1센서모듈을 외부로 노출시키며, 내측으로 유입된 형상을 가지는 제1가이더; 및
상기 리니어 방향과 동일한 방향을 기준으로 상기 제1가이더와 이격되며, 내부에 구비되는 상기 제2센서모듈을 외부로 노출시키며 내측으로 유입된 형상을 가지는 제2가이더를 가지는 것을 특징으로 하는 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치.
제6항에 있어서, 상기 제1가이더는,
상기 제1센서모듈을 외부로 노출시키는 제1개방부, 상기 제2센서모듈이 구비된 방향에 위치하며 상기 제1개방부를 기준으로 수직 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제1차단벽부와, 상기 제1개방부를 기준으로 사선 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제1사이드가이더를 포함하고,
상기 제2가이더는,
상기 제2센서모듈을 외부로 노출시키는 제2개방부, 상기 제1센서모듈이 구비된 방향에 위치하며 상기 제2개방부를 기준으로 수직 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제2차단벽부와, 상기 제2개방부를 기준으로 사선 방향으로 돌출되는 형상을 가지는 제2사이드가이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2감지신호가 입력되는 시간차정보와 기준설정정보의 차이를 이용하여 제1 및 제2센서모듈의 조사 방향이 상호 멀어지거나 근접하도록 상기 제1 및 제2감지모듈의 자세를 제어하는 자세제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 지향성 신호체계의 복합적 적용을 이용한 카운팅 센서장치.