KR20230075111A - 활동 센서와 적외선 어레이 센서를 이용하여 댁내 경보 상황을 지능형으로 판단하는 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 활동 센서와 적외선 어레이 센서를 이용하여 댁내 경보 상황을 지능형으로 판단하는 기술에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 지능형 댁내 경보 시스템은 문 또는 창문에 인가되는 충격이나 개폐 여부를 검출하는 문 센서부, 활동센서(121)와 적외선 어레이 센서(122)를 이용하여, 실내에서의 활동을 검출하는 활동감지 센서부, 상기 활동센서를 통해 검출된 움직임에 대해, 상기 적외선 어레이 센서의 센싱정보를 기반으로 사람인지를 판단하고, 상기 객체가 사람인 경우에 외부 침입으로 판단하여, 경보를 발생시키는 경보수단, 상기 문 센서부에 의해 문 또는 창문 충격이나 개폐가 검출되는 경우, 상기 활동감지 센서부가 동작하는지를 검출하여 상기 경보수단을 동작시킬 것인지를 판별하며, 상기 경보수단을 포함한 전체 시스템 제어를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 활동 센서와 적외선 어레이 센서를 이용하여 댁내 경보 상황을 지능형으로 판단하는 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 문 또는 창문에 충격이나 개폐가 검출되는 경우, 실내 측 활동감지 여부에 따라 경보음을 발생할 것인지 여부를 판단하여 경보를 발생하는 지능형 시스템에 관한 것이다.
주거침입 범죄는 최근 들어 높은 증감률을 보이고 있으며, 2013년 기준 국내 출입문 침입 범죄는 14,834건이며, 이중 창문 침입 절도는 6,195건으로 전년대비 각각 33%, 57% 증가하는 등 큰 폭으로 증가하고 있다.
이 중, 출입문 및 창문을 이용한 침입절도의 유형을 보면 아래와 같이 시정장치를 파손, 문파손, 유리파손 또는 시정장치를 열어 침범하는 경우가 대다수를 차지하기 때문에 효과적인 출입문 및 창문의 침입범죄를 감지 및 예방하는 시스템을 개발한 필요성이 있다.
종래의 주거 침입감지 시스템(10) 제품들은 단순 마그네틱 센서 또는 충격감지 센서(11) 및 경보음 발생장치(13)만으로 구성되므로 사람이 거주하는 주택에 사용되는 경우에는 댁내에 있던 사용자가 일상생활 중 창문을 여닫거나 충격을 가하는 경우에도 이를 침입발생으로 간주하여 경보음이 울리게 되며, 심야시간에 댁내에 있던 사용자에 의한 충격 등에 의해서도 경보음이 발생하므로 경보음으로 인한 불편함 때문에 구입 후 설치하더라도 보안장치를 오프(OFF)하는 경우가 다수 있는 등 보안장치의 활용도가 저조하고 대중화가 어려운 문제가 있다.
본 발명은 문 또는 창문에 충격이나 개폐가 검출되는 경우, 실내 측 활동감지 여부에 따라 경보음을 발생할 것인지 여부를 판단하여 경보를 수행하는 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치 및 지능형 댁내 경보 시스템을 구현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 애완동물이나 찬바람 등으로 인해 오감지되던 활동감지 센서의 감도를 높이기 위한 것을 목적으로 한다.
일실시예에 따른 지능형 댁내 경보 시스템은 문 또는 창문에 인가되는 충격이나 개폐 여부를 검출하는 문 센서부, 활동센서(121)와 적외선 어레이 센서(122)를 이용하여, 실내에서의 활동을 검출하는 활동감지 센서부, 상기 활동센서를 통해 검출된 움직임에 대해, 상기 적외선 어레이 센서의 센싱정보를 기반으로 사람인지를 판단하고, 상기 객체가 사람인 경우에 외부 침입으로 판단하여, 경보를 발생시키는 경보수단, 상기 문 센서부에 의해 문 또는 창문 충격이나 개폐가 검출되는 경우, 상기 활동감지 센서부가 동작하는지를 검출하여 상기 경보수단을 동작시킬 것인지를 판별하며, 상기 경보수단을 포함한 전체 시스템 제어를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 제어부는, 상기 활동감지 센서부가 실내에서의 활동을 검출하지 못하는 경우에는 침입발생으로 판단하여 상기 경보수단을 동작시키고, 상기 문 센서부에 의해 충격이 검출되더라도 상기 활동감지 센서부가 상기 문 센서부의 동작 직전에 실내에서의 활동을 검출하는 경우에는 상기 경보수단을 동작하지 않도록 제어할 수 있다.
일실시예에 따른 지능형 댁내 경보 시스템은 상기 경보수단이 동작하는 경우에, 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치는 블루투스 통신에 의해 응급메시지를 사용자의 스마트폰으로 전송할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치는 상기 경보수단이 동작하는 경우에, 댁내 게이트웨이를 통하여 응급메시지를 사용자의 스마트폰을 포함하는 외부장치로 전송할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치는 상기 경보수단이 동작하는 경우에, 댁내 스마트폰을 통하여 외부 장치로 자동 전화연결할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치는 상기 경보수단이 동작하는 경우에, 게이트웨이를 통해 사용자의 스마트폰을 포함하는 외부장치로 전화연결할 수 있다.
일실시예에 따른 지능형 댁내 경보 시스템은 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치와 블루투스 통신에 의해 교신하며, 상기 활동감지 센서부에 의해 실내 활동이 검출된 후 상기 문 센서부가 동작한 경우에는 아동의 추락 위험을 검출한 것으로 판단하고 상기 경보수단이 동작하는 아동보호 모드에서 동작하도록 상기 지능형 문 개폐 경보 장치의 모드 전환을 하는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 지능형 댁내 경보 시스템은 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치와 블루투스 통신에 의해 교신하며, 상기 활동감지 센서부에 의해 실내 활동이 검출된 후 상기 문 센서부가 동작한 경우에는 아동의 추락 위험을 검출한 것으로 판단하고 상기 경보수단이 동작하는 아동보호 모드와, 상기 활동감지 센서부에 의해 실내 활동이 검출되지 않은 경우에 상기 문 센서부가 동작한 경우 침입 발생이 있는 것으로 판단하고 상기 경보수단이 동작하는 침입방지 모드 중 어느 하나에 의해 동작할 수 있도록 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보수단을 제어하는 스마트폰을 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 지능형 댁내 경보 시스템은 상기 침입방지 모드에서 동작하는 경우에는 상기 경보수단이 동작한 경우에 그 중단은 상기 스마트폰에 의하여 제어할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 스마트폰은, 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치와 블루투스 통신에 의해 교신하며, 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치의 동작모드를 전환하는 모드전환수단, 상기 경보수단의 동작을 중단시키는 신호를 입력하는 중단신호입력수단, 및 위험발생을 경찰서 전화를 포함하는 외부장치로 자동 신고를 하기 위한 자동신고수단을 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 제어부는, 상기 경보수단의 경보 발생 후 일정시간이 경과해도 상기 경보수단으로 해제신호가 입력되지 않는 경우에는 근거리무선통신에 의해 상기 경보수단으로부터 해당 신호를 전달받아 자동 무단침입 신고를 수행하도록 댁내 스마트폰을 제어할 수 있다.
일실시예에 따른 지능형 댁내 경보 시스템은 상기 경보 발생이후부터 해제신호가 입력되기까지 음성 녹취를 수행하는 음성 녹취수단을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 지능형 댁내 경보 시스템은 상기 경보 발생이후부터 해제신호가 입력되기까지 댁내 영상녹화를 수행하는 영상녹화 수단을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 문 또는 창문에 충격이나 개폐가 검출되는 경우, 실내 측 활동감지 여부에 따라 경보음을 발생할 것인지 여부를 판단하여 경보를 수행하는 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치 및 지능형 댁내 경보 시스템을 구현할 수 있다.
일실시예에 따르면, 애완동물이나 찬바람 등으로 인해 오감지되던 활동감지 센서의 감도를 높일 수 있다.
일실시예에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 문 또는 창문에 충격이나 개폐가 검출되는 경우, 실내 측 활동감지 여부에 따라 경보음을 발생할 것인지 여부를 판단하여 경보를 수행하므로, 주택 내부에 있는 사람이 문을 여는 경우에는 경보가 발생하기 않고, 주택 외부에서 침입이나 충격이 있는 경우에만 경보를 발생하므로 사용자의 편의에 기여할 수 있다.
일실시예에 따르면, 아동의 추락방지 댁내 이탈방지 등을 위해 댁내의 아동이 문에 접근하는 것을 자동검출하여 경보를 발생시키므로 아동의 추락이나 댁내 이탈 등의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
일실시예에 따르면, 댁내 침입·화재·가스누출 등 비상상황 발생시 음성/영상 녹취, 응급알람 서비스, 음성안내 서비스 등을 제공하여 비상상황에 대한 신속하고 적절한 대응을 가능하게 하며, 사물인터넷 기반으로 한 댁내 통합관리시스템으로 구성되므로 장치의 중복을 방지할 수 있어 소형주택이나 원룸 등에도 공간 효율적인 적용이 가능하고, 거주자의 스마트폰을 이용하여 자동 범죄신고가 이루어지는 구성이므로 시스템 구성/설치/운영에 소요되는 비용과 노력을 대폭 절감할 수 있다.
일실시예에 따르면, 활동센서(PIR)와 적외선 어레이 복합 센서을 이용해 사람과 애완동물을 검출하는 알고리즘을 구현할 수 있다.
일실시예에 따르면, 독거노인 고독사 방지 서비스의 경우 사생활 보호 문제로 CCTV 설치가 불가하나, 본 발명에 따른 활동감지 센서부를 활용하면 활동센서 기반의 활동량을 체크할 수 있다.
일실시예에 따르면, PIR 센서의 오동작 및 반려동물 문제로 인해 성능 한계를 극복하고, 활동센서(PIR)와 적외선 어레이 복합 센서을 이용해 독거노인이 거주하는 댁내의 난방 여부 및 활동량을 정확히 판별할 수 있다.
도 1은 종래의 주거침입 감지 시스템의 구성을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템의 동작과정 각 단계를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템이 침입방지 모드에서 동작하는 각 단계를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템이 아동보호 모드에서 동작하는 각 단계를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예의 댁내 비상 경보시스템에 의해 무단침입에 대응을 하는 과정을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템의 동작과정 각 단계를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템이 침입방지 모드에서 동작하는 각 단계를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템이 아동보호 모드에서 동작하는 각 단계를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예의 댁내 비상 경보시스템에 의해 무단침입에 대응을 하는 과정을 예시한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 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 가진다. 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.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템을 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템을 예시한 도면이다.
도 2와 도 3에서, 본 발명의 실시예의 지능형 댁내 경보 시스템은, 댁내 재내자의 활동감지 유무 및 동작모드에 따라 문의 충격이나 개폐에 대한 경보음을 발생할 것인지 여부를 판단하여 경보를 수행하는 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)와, 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)와 교신하고 제어하는 스마트 폰(200) 및/또는 댁내 게이트웨이(300)를 포함한다.
본 실시예의 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)는, 문 또는 창문에 인가되는 충격이나 개폐 여부를 검출하는 문 센서부(110)와, 실내에서의 활동을 검출하는 활동감지 센서(120)와, 침입 검출시 경보를 발생시키는 경보수단(130)과, 통신수단과, 경보 메시지 및 원격지 자동신고 음성멘트를 저장하는 저장수단(150)과, 상기 문 센서부(110)에 의해 문 또는 창문 충격이나 개폐가 검출되는 경우 상기 활동감지 센서(120)도 동작하는지를 검출하여 상기 경보수단(130)을 동작시킬 것인지를 판별하여 상기 경보수단(130)을 제어하는 제어부(180)를 포함한다.
본 실시예의 문 센서부(110)는 문에 인가되는 충격을 감지하는 충격감지 센서(115)와, 문의 개폐를 감지하는 개폐감지 센서(113)를 포함한다. 본 실시예의 충격감지 센서(115)와 개폐감지 센서(113)는 현관문 또는 창문 등에 설치될 수 있으며, 상기 제어부(180)는 문에 충격이 인가되거나 문 개폐가 있는 경우 외부에서 침입이 있었는지 또는 아동의 추락이나 댁내 이탈 위험이 있는지를 판단한다.
본 실시예의 활동감지 센서(120)는 문이나 창문 측에서 실내를 향해 설치되며 실내에서 문이나 창문 근처에서 재내자 활동이 있는지 여부를 검출한다.
본 실시예의 경보수단(130)은 외부에서 침입이 검출되거나 아동의 추락위험 등이 있다고 판단되는 경우 경보를 발생하여 재내자에게 통보하기 위한 것이며, 경보음을 발생시키는 경보음 발생장치(131)와, 시각적 경보를 하는 경광등(133)을 포함한다.
본 실시예의 통신수단은 침입발생 또는 아동추락이나 댁내 이탈위험이 발생한 사실을 블루투스 통신에 의해 재내자의 스마트폰(200)으로 전송하거나, 댁내 게이트웨이(300)를 통하여 원격지 스마트폰(500)으로 침입발생을 알리는 SMS를 전송하거나 경찰서(112) 등으로 자동 침입 신고 전화연결을 하기 위한 것이며, 스마트폰(200)과 통신을 위한 블루투스 통신수단(107)과 게이트웨이(300) 연결을 위한 IoT 인터페이스(108)를 구비한다.
본 실시예의 신고수단(135)은 경보수단(130)이 동작한 경우에도 일정시간 이내에 취소신호가 입력되지 않는 경우에 재내자의 스마트폰(200)을 통하여 경찰서 등으로 자동 범죄신고를 하거나, IoT 인터페이스(108)를 통하여 게이트웨이(300)에 접속하여 경찰서 등 원격지로 자동 고장신고를 하게 된다.
본 실시예의 스마트폰(200)은 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)와 블루투스 통신에 의해 교신하며, 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)의 동작모드를 전환하는 모드전환수단과, 상기 댁내 비상 경보시스템(130)의 동작을 중단시키는 신호를 입력하는 중단신호입력수단 및 위험발생을 경찰서 등으로 자동 신고를 하기 위한 자동신고수단을 포함하며 상기 각 부는 스마트폰 어플로 제작되어 상기 스마트폰(200)에 탑재될 수 있다.
예컨대, 본 실시예의 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)는 상기 활동감지 센서(120)에 의해 실내활동이 검출된 후 상기 문 센서부(110)가 동작한 경우에는 아동의 추락 위험을 검출한 것으로 판단하고 상기 경보수단(130)이 동작하는 아동보호 모드와, 상기 활동감지 센서(120)에 의해 실내 활동이 검출되지 않은 경우에 상기 문 센서부(110)가 동작한 경우 침입 발생이 있는 것으로 판단하고 상기 경보수단(130)이 동작하며 실내활동이 검출된 경우에는 경보수단(130)이 동작하지 않는 침입방지 모드를 구비하며, 본 실시예의 스마트폰(200)은 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)가 상기 아동보호 모드와 상기 침입방지 모드 중 어느 하나에서 동작하도록 모드전환 제어를 수행한다.
또한, 본 실시예의 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)가 침입방지 모드에서 경보수단(130)이 동작한 경우 그 경보를 중단시키는 신호를 지능형 댁내 문 개폐 댁내 비상 경보시스템(100)에 구비된 버튼이나 스위치 입력에 의해서는 되지 않고 사용자의 스마트폰(200)을 통하도록 하고 있는데, 이는 시스템 구조를 아는 침입자가 지능형 댁내문 개폐 댁내 비상 경보시스템(100)의 버튼조작을 하게 되는 경우에는 경보가 중단되지 않으므로 침입을 중단하도록 유도할 수 있다.
본 실시예에서는 지능형 댁내 문 개폐 댁내 비상 경보시스템(100)의 버튼조작을 스마트폰(200)에 의하도록 하고 있으나 버튼조작은 반드시 스마트폰(200)에 한정되는 것은 아니며 실시예에 따라 다양한 다른 장치나 기구를 통해 경보중단을 할 수 있는 것이다.
상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)가 침입감지하는 경우 그 시점부터 해제신호가 입력되기까지 음성 녹취를 수행하는 음성 녹취수단(136)이나 댁내 영상녹화를 수행하는 영상녹화 수단(138) 및 비상전원 배터리(139)를 더 포함할 수 있다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치 및 지능형 댁내 경보 시스템의 동작과정을 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 지능형 댁내 경보 시스템의 동작과정 각 단계를 예시한 도면이다.
대기상태에서 문 또는 창문에 설치된 충격감지 센서(115) 또는 개폐감지 센서(113)가 동작하는 경우(단계 600) 상기 제어부(180)는 활동감지 센서(120)에서 재실자의 동작을 검출하였는지 여부를 판단할 수 있다(단계 601).
예를 들어, 본 발명에서는 활동센서(121)와 적외선 어레이 센서(122)를 이용하여, 실내에서의 활동을 검출할 수 있다. 특히, 활동센서를 통해 검출된 움직임에 대해, 적외선 어레이 센서의 센싱정보를 기반으로 사람인지를 판단하고, 객체가 사람인 경우에 외부 침입으로 판단하여, 경보를 발생시킬 수 있다.
활동센서는 PIR(Passive Infrared Sensor)로 해석될 수 있으며, 피동형 적외선센서를 의미한다. 또한, 프레넬 렌즈를 통해 9~12도의 예각으로 일정 구간의 인체 이동을 감지할 수 있다.
활동센서는 센서의 특성상 마스킹이펙트 등으로 인해 계수인원의 오차가 발생(약 15%내외) 할 수 있으나 통계적 기법으로 장기적으로 오차의 범위를 줄일 수 있는 알고리즘을 채택하고 있다.
대신 매우 적은 전류 소모량으로 외부전원없이 장기간 운영이 가능하며 소형으로 제작 가능하기 때문에 방수 방적설계가 용이하고 특별한 유지보수 없이 1년이상 운영할 수 있다.
특히 활동센서는 이동통신 모뎀을 장착할 경우 설치장소에 구애받지 않고 전국 어느곳이나 설치 및 데이타 수집이 가능하다.
일실시예에 따른 적외선 어레이 센서(Infrared Array Sensor)는 모니터링되는 2차원의 화면을 복수개의 어레이로 구분하고, 해당 어레이에서 일정온도 이상으로 객체가 측정되는지 여부를 나타내는 센서로서, 전체 어레이에서 객체가 감지되는 어레이의 비율 등을 센싱값으로 출력할 수 있다. 적외선 어레이 센서는 사용자 발열체크 등에 사용될 수 있으며, 댁내를 64 그리드로 구분하여 온도를 체크할 수 있다.
예를 들어, 강아지나 고양이와 같이 크기가 작은 애완동물은 활동센서에는 감지가 되지만, 적외선 어레이 센서를 통해서는 사람으로 인식되지 않을 것이다.
따라서, 활동센서(121)와 적외선 어레이 센서(122)를 이용한 활동감지 센서부는 애완동물과 구분하여 사람을 인식할 수 있다.
일실시예에 따르면, 활동센서(PIR)와 적외선 어레이 복합 센서을 이용해 사람과 애완동물을 검출하는 알고리즘을 구현할 수 있다.
한편, 독거노인 고독사 방지 서비스의 경우 사생활 보호 문제로 CCTV 설치가 불가하나, 본 발명에 따른 활동감지 센서부를 활용하면 활동센서 기반의 활동량을 체크할 수 있다.
PIR 센서의 오동작 및 반려동물 문제로 인해 성능 한계 있으나, 활동센서(PIR)와 적외선 어레이 복합 센서을 이용해 독거노인이 거주하는 댁내의 난방 여부 및 활동량 정확히 판별 가능하다.
재실자의 활동이 검출되지 않은 경우에는 외부 침입이 있는 것으로 판단하고 경보수단(130)을 동작시킨다(단계 603).
한편, 재실자의 활동이 검출된 경우에는 현재 지능형 댁내 문 개폐 댁내 비상 경보시스템(100)의 동작모드가 아동보호 모드인지 침입감지 모드인지를 검출한다(단계 620, 단계 621).
현재 모드가 침입감지 모드인 경우에는 재실자의 활동이 감지되므로 재실자가 문 또는 창문을 개폐하거나 충격을 가한 경우로 보고 경보수단(130)을 동작하지 않는다(단계 620).
한편, 현재 모드가 아동보호 모드인 경우에는 아동의 추락 위험이나 아동의 댁내 이탈 위험이 있는 것으로 보고 경보수단(130)을 동작시킨다(단계 622).
본 발명의 실시예에서 경보수단(130)이 동작하는 경우에는 상기 경보음 발생수단(131)과 경광등(133)이 동작할 수 있으며, 상기 음성녹취 수단(136) 및 영상녹취 수단(138)이 동시적으로 동작하는 것이 가능하다(단계 604, 단계 605, 단계 623, 단계 624).
또한, 본 발명의 실시예에서 경보수단(130)이 동작하는 경우에 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(130)는, 저장수단(150)에 저장된 위급메시지를 검출하여 블루투스 통신을 통해 SMS로 스마트폰(200)으로 전송하거나 IoT 인터페이스(108)를 통하여 기 설정된 외부 스마트폰(500) 전화번호로 위급메시지를 SMS로 전송할 수 있다.
한편, 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치(100)가 외부 침입검출을 하여 경보수단(130)이 경보를 개시한 경우에도 일정시간 이내에 경보수단(130) 동작을 중단시키는 제어신호가 입력되지 않으면, 댁내에 심각한 상황이 발생된 것으로 판단하고 상기 스마트폰(200)을 이용하여 경찰서 등으로 자동 전화연결을 하여 위급상황을 알리는 음성멘트를 전달하여 자동 위급상황 신고를 수행할 수 있다. 또한, IoT 인터페이스(108)를 통하여 경찰서 등으로 전화연결을 하여 위급상황을 알리는 음성멘트를 전달하여 자동 범죄 신고를 수행하는 것이 가능하다(단계 608, 단계 609, 단계 610).
한편, 아동의 추락위험이나 댁내 이탈 위험 등을 검출한 경우에는 일정시간 경보를 수행하고 해제신호가 입력되지 않는 경우에는 경보를 중단한다.
도 7은 본 발명의 실시예의 댁내 비상 경보시스템에 의해 무단침입에 대응을 하는 과정을 예시한 도면이다.
일실시예에 따르면, 거주자가 취침을 하고 있는 사이 무단침입의 우려가 있으므로 댁내 비상 경보시스템(100)의 모드를 무단침입 예방모드를 설정하는 것이 가능하며, 세부적으로 댁내 재실중인 경우에 사용하는 재실모드 및 외출중에 사용하는 외출모드를 선택할 수 있다(단계 701).
활동감지 센서부(120)가 동작하는 경우 외출모드인 경우에는 일정의 대기시간을 부여하여 외출하였다가 돌아온 댁내 거주자가 무단침입 예방모드를 해제할 시간을 부여할 수 있다(단계 702, 단계 704, 단계 705, 단계 706).
한편, 외출모드인 경우 대기시간이 경과하거나 재실모드인 경우에는, 무단침입자가 현관문이나 창문을 열거나 파손하는 경우에는 활동감지 센서부(120)가 이를 검출하여 댁내 비상 경보시스템(100)로 무단침입 발생을 알리는 신호를 입력한다(단계 702).
예를 들어, 댁내 비상 경보시스템(100)은 단계 702에서 활동센서(121)와 적외선 어레이 센서(122)를 이용하여, 실내에서의 활동을 검출할 수 있다. 특히, 활동센서를 통해 검출된 움직임에 대해, 적외선 어레이 센서의 센싱정보를 기반으로 사람인지를 판단하고, 객체가 사람인 경우에 외부 침입으로 판단하여, 경보를 발생시킬 수 있다.
활동센서는 PIR(Passive Infrared Sensor)로 해석될 수 있으며, 피동형 적외선센서를 의미한다. 또한, 프레넬 렌즈를 통해 9~12도의 예각으로 일정 구간의 인체 이동을 감지할 수 있다.
활동센서는 센서의 특성상 마스킹이펙트 등으로 인해 계수인원의 오차가 발생(약 15%내외) 할 수 있으나 통계적 기법으로 장기적으로 오차의 범위를 줄일 수 있는 알고리즘을 채택하고 있다.
대신 매우 적은 전류 소모량으로 외부전원없이 장기간 운영이 가능하며 소형으로 제작 가능하기 때문에 방수 방적설계가 용이하고 특별한 유지보수 없이 1년이상 운영할 수 있다.
특히 활동센서는 이동통신 모뎀을 장착할 경우 설치장소에 구애받지 않고 전국 어느곳이나 설치 및 데이타 수집이 가능하다.
일실시예에 따른 적외선 어레이 센서(Infrared Array Sensor)는 모니터링되는 2차원의 화면을 복수개의 어레이로 구분하고, 해당 어레이에서 일정온도 이상으로 객체가 측정되는지 여부를 나타내는 센서로서, 전체 어레이에서 객체가 감지되는 어레이의 비율 등을 센싱값으로 출력할 수 있다. 적외선 어레이 센서는 사용자 발열체크 등에 사용될 수 있으며, 댁내를 64 그리드로 구분하여 온도를 체크할 수 있다.
댁내 비상 경보시스템(100)는 무단침입신호를 입력받으면 경보수단(130)과 음성 및 영상 녹취수단(150)을 동작시킨다.(단계 707, 단계 708)
예컨대, 즉, 경광등을 온하고 저장수단(150)에 저장된 응급상황을 알리는 멘트 예컨대 「무단침입이 검출되어 자동신고를 진행하였습니다」 등을 경보수단(130)을 통해 발생시키며, 경고음 발생수단(131)를 동작시켜 사이렌 또는 알람을 발생시키고 해제신호가 입력되기까지 경보수단(130)의 동작은 계속된다(단계 707, 단계 708, 단계 709).
본 실시예에서는 경보수단(130)이 동작을 한 후 일정시간이 경과하였는데도 해제신호가 입력되지 않는 경우에는 거주자의 스마트폰(500)으로 자동 범죄신고를 요청하는 제어신호를 근거리 무선통신으로 전송하며, 거주자 스마트폰(500)은 자동 범죄신고 요청 제어신호를 수신하면 바로 112 경찰서(112) 등으로 다이얼링을 하여 기 저장된 음성멘트를 출력하여 음성 범죄신고를 수행하거나 전화연결을 한다(단계 710, 단계 711).
한편, 스마트폰(500)에서는 자동 범죄신고를 수행하는 이외에 스마트폰(500)에 기 설정된 지인 전화번호로 다이얼링하여 응급상황이 발생하였음을 알리는 위급 메시지를 생성하여 지인 스마트폰(500)으로 전송한다(단계 711, 단계 712).
본 실시예에서는 음성녹취수단(136) 및 영상녹취수단(138)이 외출모드인 경우에는 일정의 대기시간 경과 후에 동작하도록 하고 있으나, 다른 실시예에서는 재실모드 및 외출모드인 경우 불문 댁내 비상 경보시스템(100)이 무단침입 신호를 받게 되면 즉시로 음성녹음 및 영상촬영을 시작하도록 설정하는 것이 가능하다.
한편, 외출모드인 경우에는 거주자가 댁내에 있지 않은 경우에는 댁내 비상 경보시스템(100)는 동작하지만 거주자 스마트폰(500)을 통한 자동 범죄신고는 진행될 수 없으며 경보수단(130) 및 음성 및 영상녹취수단(136, 138) 등이 계속하여 동작하며 경보발생 및 범죄상황을 파악한 이웃이나 건물 관리인 경비 등에 의해 범죄신고가 이루어질 수 있다.
또한, 이 경우 침입자가 도주하여 댁내에서 활동감지 센서부(120)가 댁내 움직임을 일정시간 검출할 수 없게 되는 경우에 해제신호가 발생되어 자동으로 경보수단(130)과 음성 및 영상녹취수단(136, 138)의 동작을 멈추도록 설정할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (13)
- 문 또는 창문에 인가되는 충격이나 개폐 여부를 검출하는 문 센서부;
활동센서(121)와 적외선 어레이 센서(122)를 이용하여, 실내에서의 활동을 검출하는 활동감지 센서부;
상기 활동센서를 통해 검출된 움직임에 대해, 상기 적외선 어레이 센서의 센싱정보를 기반으로 사람인지를 판단하고, 상기 객체가 사람인 경우에 외부 침입으로 판단하여, 경보를 발생시키는 경보수단;
상기 문 센서부에 의해 문 또는 창문 충격이나 개폐가 검출되는 경우, 상기 활동감지 센서부가 동작하는지를 검출하여 상기 경보수단을 동작시킬 것인지를 판별하며, 상기 경보수단을 포함한 전체 시스템 제어를 수행하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 활동감지 센서부가 실내에서의 활동을 검출하지 못하는 경우에는 침입발생으로 판단하여 상기 경보수단을 동작시키고, 상기 문 센서부에 의해 충격이 검출되더라도 상기 활동감지 센서부가 상기 문 센서부의 동작 직전에 실내에서의 활동을 검출하는 경우에는 상기 경보수단을 동작하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 문 개폐 경보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 경보수단이 동작하는 경우에 블루투스 통신에 의해 응급메시지를 사용자의 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 경보수단이 동작하는 경우에 댁내 게이트웨이를 통하여 응급메시지를 사용자의 스마트폰을 포함하는 외부장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 문 개폐 경보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 경보수단이 동작하는 경우에 댁내 스마트폰을 통하여 외부 장치로 자동 전화연결하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 경보수단이 동작하는 경우에 게이트웨이를 통해 사용자의 스마트폰을 포함하는 외부장치로 전화연결하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 문 개폐 경보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치와 블루투스 통신에 의해 교신하며, 상기 활동감지 센서부에 의해 실내 활동이 검출된 후 상기 문 센서부가 동작한 경우에는 아동의 추락 위험을 검출한 것으로 판단하고 상기 경보수단이 동작하는 아동보호 모드에서 동작하도록 상기 지능형 문 개폐 경보 장치의 모드 전환을 하는 어플리케이션이 탑재된 스마트폰을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치와 블루투스 통신에 의해 교신하며, 상기 활동감지 센서부에 의해 실내 활동이 검출된 후 상기 문 센서부가 동작한 경우에는 아동의 추락 위험을 검출한 것으로 판단하고 상기 경보수단이 동작하는 아동보호 모드와, 상기 활동감지 센서부에 의해 실내 활동이 검출되지 않은 경우에 상기 문 센서부가 동작한 경우 침입 발생이 있는 것으로 판단하고 상기 경보수단이 동작하는 침입방지 모드 중 어느 하나에 의해 동작할 수 있도록 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보수단을 제어하는 스마트폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 침입방지 모드에서 동작하는 경우에는 상기 경보수단이 동작한 경우에 그 중단은 상기 스마트폰에 의하여 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 스마트폰은,
상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치와 블루투스 통신에 의해 교신하며, 상기 지능형 댁내 문 개폐 경보 장치의 동작모드를 전환하는 모드전환수단;
상기 경보수단의 동작을 중단시키는 신호를 입력하는 중단신호입력수단; 및
위험발생을 경찰서 전화를 포함하는 외부장치로 자동 신고를 하기 위한 자동신고수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 경보수단의 경보 발생 후 일정시간이 경과해도 상기 경보수단으로 해제신호가 입력되지 않는 경우에는 근거리무선통신에 의해 상기 경보수단으로부터 해당 신호를 전달받아 자동 무단침입 신고를 수행하도록 댁내 스마트폰을 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 경보 발생이후부터 해제신호가 입력되기까지 음성 녹취를 수행하는 음성 녹취수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 경보 발생이후부터 해제신호가 입력되기까지 댁내 영상녹화를 수행하는 영상녹화 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 댁내 경보 시스템.
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