KR20100000422U - 이동체의 운동상태 보고장치 - Google Patents

Abstract

이동체의 이격거리 뿐만 아니라, 직선 및/또는 회전운동패턴(상태)까지 원격으로 알 수 있는 장치를 제공한다.

본 고안의 이동체의 운동상태 보고장치는, 이동체와 함께 운동하는 송신기와, 상기 송신기로부터 정보를 수신하는 수신기로 이루어지는 이동체의 운동상태 보고장치에 있어서, 상기 송신기는, 상기 이동체의 직선운동에 관한 정보를 취득하는 직선운동센서(또는 이와 함께 상기 이동체의 회전운동에 관한 정보를 취득하는 회전운동센서)와, 상기 직선운동(또는 이와 함께 회전운동)에 관한 정보를 송신하는 송신부와, 이들을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지고, 상기 수신기는, 상기 직선운동(또는 이와 함께 회전운동)에 관한 정보를 수신하는 수신부와, 상기 수신부의 수신강도로부터 이격거리를 산정하는 이격거리 산정모듈과, 상기 직선운동(또는 이와 함께 회전운동)에 관한 정보로부터 직선운동(또는 이와 함께 회전운동)패턴을 해석하는 직선운동(또는 이와 함께 회전운동) 해석모듈과, 상기 이격거리 및 직선운동(또는 이와 함께 회전운동)패턴을 표시하는 출력부와, 이들을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이동체, 운동상태, 보고, 그래픽, 송신, 수신, 직선운동, 회전운동

Description

이동체의 운동상태 보고장치{Reporting apparatus of movement status for moving body}

본 고안은, 이동체의 직선운동 또는 회전운동의 유무와 정도 등의 운동상태를 원격지에 보고하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대폰이나 PDA, MP3 플레이어, PMP 같은 단말기는 항시 휴대하고 다니는 것이지만, 크기가 작고 가벼워서, 분실되기 쉽다. 분실되면, 그 가격이 고가이므로 경제적 손실이 큼은 말할 것도 없지만, 대개의 경우에 그 안에 많은 개인정보가 포함되어 있기 때문에, 정보누출에 의한 위험이 더욱 큰 피해를 초래할 수 있다. 따라서, 분실방지를 위한 기술의 대두가 필요하게 된다.

한편, 어린이나 애완동물, 또는 치매노인 등, 인지능력이 떨어지는 사람이나 동물의 경우에도, 보호자로부터 떨어지게 되면 위험에 당면할 가능성이 크다. 따라서, 미아방지를 위한 기술의 대두가 필요하게 된다.

이하, 분실되기 쉬운 물건이나 미아상태가 되기 쉬운 사람, 동물 등을 모두 통칭하여 감시대상이라 한다.

감시대상이 분실이나 미아상태가 된 경우에 이를 찾기 위해서는, 이 감시대 상이 분실이나 미아상태 이후부터 현재까지, 또는 적어도 현재에, 어떤 움직임을 하고 있는지를 아는 것이 큰 도움이 된다. 예컨대, 감시대상이 3분 정지 후 우회전하여 일정보폭으로 100보를 간 후에 정지해 있다면, 분실 또는 미아발생 위치와 그 주변의 지리정보로부터 예상되는 후보지역이 압축될 수 있는 것이다. 따라서, 감시대상의 움직임을 알려주는 기술이 필요하다.

종래부터 분실방지나 미아방지를 위한 기술은 많이 개시되어 있다. 그러나 대부분의 경우에, 이들 종래기술은, 단순히 이격거리만을 측정하여 경보를 하도록 구성되어 있다. 따라서, 분실된 물건이나 미아상태의 사람, 동물이 현재 어떠한 상태에 처해 있는지, 구체적으로는 정지상태인지 보행상태인지, 아니면 뛰고 있거나 차량에 의하여 이동중인 상태인지를 알 수가 없었다.

또한, 종래에는, 휴대폰 등을 송신장치로 사용하는 기술이 알려져 있었다. 이 기술은 휴대폰의 중계기와의 전파교신 범위를 이용하므로, 그 활용가능한 지역범위가 넓다는 장점이 있다. 그러나, 휴대폰에는 수많은 종류가 있고, 이들은 규격이나 특성이 다르기 때문에, 이 분실방지나 미아방지를 위한 기술은 특정 모델의 휴대폰에만 적용될 수 있다는 단점이 있었다. 또한, 역시 분실된 물건이나 미아상태의 사람, 동물이 현재 어떠한 상태에 처해 있는지를 알 수가 없었다.

그리고, 고출력의 송신기와 고감도의 수신기를 이용하거나 GPS 방식을 이용한 기술도 알려져 있다. 그러나, 이러한 기기는 고가의 장비를 이용하지 않으면 안되며, 예컨대 GPS 위성의 전파가 도달하지 않는 고가차도 아래나 지하도 내부 등의 사각지대의 경우에는 무용지물이 된다는 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 생활주파수대의 저출력의 저렴한 부품을 이용하여, 감시대상이 현재 어떠한 상태에 처해 있는지를 알 수 있도록 보고하는 이동체의 운동상태 보고장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 감시대상의 구체적인 직선운동 가속도나 속도, 이동거리를 알 수 있도록 보고하는 이동체의 운동상태 보고장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 감시대상의 구체적인 회전운동 각속도나 각도를 알 수 있도록 보고하는 이동체의 운동상태 보고장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, GPS 등의 외부통신장치에 의존하지 않고, 송신기와 수신기의 직접교신에 의하여 이루어지는 독립통신을 행할 수 있는 이동체의 운동상태 보고장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 고안의 이동체의 운동상태 보고장치는, 이동체와 함께 운동하는 송신기와, 상기 송신기로부터 정보를 수신하는 수신기로 이루어지는 이동체의 운동상태 보고장치에 있어서, 상기 송신기는, 상기 이동체의 직선운동에 관한 정보를 취득하는 직선운동센서와, 상기 직선운동에 관한 정보를 송신하는 송신부와, 이들을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지고, 상기 수신기는, 상기 직선운동에 관한 정보를 수신하는 수신부와, 상기 수신부의 수신강도로부터 이격거리를 산정하는 이격거리 산정모듈과, 상기 직선운동에 관한 정보로부터 직선운동패턴을 해석하는 직선운동 해석모듈과, 상기 이격거리 및 직선운동패턴을 표시하는 출력부와, 이들을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수신기는, 상기 이동체의 평균적인 직선운동패턴에 따른 직선운동 파형정보가 직선운동 기준패턴으로서 미리 기록되어 있는 메모리를 더욱 구비하며, 상기 직선운동 해석모듈은, 상기 수신된 직선운동에 관한 정보를 상기 직선운동 기준패턴과 비교하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 직선운동 기준패턴은, 상기 이동체의 평균적인 직선운동을 패턴화하여 분류된 복수의 직선운동패턴으로 이루어지며, 상기 각 직선운동패턴은, 상기 직선운동 파형정보에 포함된 물리량 중 일부에 대한 상한치 정보와 하한치 정보로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 직선운동센서는 가속도센서이고, 상기 직선운동에 관한 정보는 상기 이동체의 직선운동에 관한 가속도 파형정보이며, 상기 직선운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 가속도이고, 상기 직선운동 해석모듈은, 상기 가속도 파형정보로부터 상기 이동체의 가속에 관한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 수신기는, 상기 가속도 파형정보를 적분하여 속도 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비하며, 상기 직선운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 속도이고, 상기 직선운동 해석모듈은, 상기 속도 파형정보로부터 상기 이동체의 속도에 관한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람 직하다.

또한, 여기서, 상기 복수의 직선운동패턴은, 속도에 따라 스톱, 워킹, 러닝, 차량이동으로 분류되도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 메모리에는, 상기 각 직선운동패턴에 대하여, 상기 속도의 파형정보에 있어서의 1주기당 평균이동거리에 관한 정보가 더욱 기록되어 있고, 상기 직선운동 해석모듈은, 상기 속도 파형정보의 주기의 수와 상기 1주기당 평균이동거리를 곱함으로써, 상기 이동체의 개략적인 총이동거리에 대한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 수신기는, 상기 속도 파형정보를 적분하여 거리 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비하며, 상기 직선운동 해석모듈은, 상기 거리 파형정보에 의하여 상기 이동체의 개략적인 총이동거리에 대한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 어느 하나에 있어서, 상기 송신기는, 상기 이동체의 회전운동에 관한 정보를 취득하는 회전운동센서를 더욱 구비하고, 상기 송신부는, 상기 회전운동에 관한 정보도 송신하며, 상기 수신부는, 상기 회전운동에 관한 정보도 수신하고, 상기 수신기는, 상기 회전운동에 관한 정보로부터 회전운동패턴을 해석하는 회전운동 해석모듈을 더욱 구비하며, 상기 출력부는, 상기 회전운동패턴도 표시하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 수신기는, 상기 이동체의 평균적인 회전운동패턴에 따른 회전운동 파형정보가 회전운동 기준패턴으로서 미리 기록되어 있는 메모리를 더욱 구비하며, 상기 회전운동 해석모듈은, 상기 수신된 회전운동에 관한 정보를 상기 회전운동 기준패턴과 비교하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 회전운동 기준패턴은, 상기 이동체의 평균적인 회전운동을 패턴화하여 분류된 복수의 회전운동패턴으로 이루어지며, 상기 각 회전운동패턴은, 상기 회전운동 파형정보에 포함된 물리량 중 일부에 대한 상한치 정보와 하한치 정보로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 회전운동센서는 자이로센서이고, 상기 회전운동에 관한 정보는 상기 이동체의 회전운동에 관한 각속도 파형정보이며, 상기 회전운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 각속도이고, 상기 회전운동 해석모듈은, 상기 각속도 파형정보로부터 상기 이동체의 각속도에 관한 회전운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 수신기는, 상기 각속도 파형정보를 적분하여 각도 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비하며, 상기 회전운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 각도이고, 상기 회전운동 해석모듈은, 상기 각도 파형정보로부터 상기 이동체의 각도에 관한 회전운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 복수의 회전운동패턴은, 각도에 따라 무회전, 워킹시 좌회전, 워킹시 우회전, 러닝시 좌회전, 러닝시 우회전, 차량이동시 좌회전, 차량이동시 우회전으로 분류되도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 송신기는, 식별정보를 저장하는 메모리를 더욱 구비하 고, 상기 송신부는, 상기 식별정보도 송신하며, 상기 수신기는, 복수의 식별정보를 저장하는 메모리와, 상기 제어부에 명령을 입력하기 위한 입력부를 더욱 구비하며, 상기 수신기의 제어부는, 상기 입력부에 의한 표시명령에 따라서, 상기 출력부에 상기 복수의 식별정보를 표시하고, 상기 입력부에 의한 선택명령에 따라 선택된 하나의 식별정보에 대응되는 수신만 가능하도록, 상기 수신부를 제어하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 수신기의 제어부는, 상기 이격거리가 미리 정해져 있는 안전거리를 초과하는 경우에, 상기 출력부에 경고표시를 행하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 수신기의 제어부는, 상기 이격거리가 미리 정해져 있는 안전거리 이내에 있는 경우에, 상기 출력부에 안전표시를 행하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 수신기의 제어부는, 상기 직선운동에 관한 정보로부터 얻어지는 상기 이동체의 운동의 양이 미리 정해져 있는 값을 초과하는 경우에, 상기 출력부에 직선운동표시를 행하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 수신기의 제어부는, 상기 회전운동에 관한 정보로부터 얻어지는 상기 이동체의 운동의 양이 미리 정해져 있는 값을 초과하는 경우에, 상기 출력부에 회전운동표시를 행하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 여기서, 상기 메모리에는, 직선운동패턴의 스톱, 워킹, 러닝, 차량이동에 대응되는 그래픽 정보가 더욱 저장되며, 상기 수신기의 제어부는, 상기 직선 운동 해석모듈에 의한 직선운동패턴의 해석결과에 따라서, 상기 출력부에 상기 그래픽 정보를 출력하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 본 고안에 의하면, 저출력의 저렴한 부품을 이용하므로, 가격에 부담이 없는 제품을 제공할 수 있어서, 광범위한 보급을 기대할 수 있으며, 감시대상이 현재 어떠한 상태에 처해 있는지를 알 수 있게 되므로, 수색의 범위를 수신감도에 의하여 결정한 후, 발견 가능한 후보지역을 압축할 수 있게 된다.

또한, 감시대상의 구체적인 직선운동 가속도나 속도, 이동거리를 알 수 있게 되므로, 분실 또는 미아발생 위치로부터 얼마나 떨어진 곳에 있는지에 대한 추산이 가능하게 되고, 수색에 있어서 도보를 이용할 것인지 차량을 이용할 것인지 등에 대한 판단에 도움이 된다.

또한, 감시대상의 구체적인 회전운동 각속도나 각도를 알 수 있게 되므로, 분실 또는 미아발생 위치로부터 어떤 방향으로 진행한 곳에 있는지에 대한 추산이 가능하게 되고, 수색에 있어서 도보를 이용할 것인지 차량을 이용할 것인지 등에 대한 판단에 도움이 된다.

또한, GPS 등의 외부통신장치에 의존하지 않고, 송신기와 수신기의 직접교신에 의하여 이루어지는 독립통신을 행할 수 있게 되므로, 지하도 내부 등과 같은 곳에서의 수색이 가능하게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하면서, 본 고안을 보다 상세히 설명한다.

도 1은, 본 고안의 이동체의 운동상태 보고장치를 구성하는 송신기와 수신기의 구성예를 나타내는 블럭도이다.

본 고안의 이동체의 운동상태 보고장치는, 이동체와 함께 운동하는 송신기(100)와, 상기 송신기(100)로부터 정보를 수신하는 수신기(200)로 이루어진다. 여기서, '이동체'라 함은, 분실 또는 미아발생의 위험이 있는 감시대상을 의미한다. 또한, '이동체와 함께 운동한다'함은, 이동체에 부착되거나, 고정되거나, 착용되어, 이동체의 움직임이 유효범위 내에서 그 움직임으로 반영되는 상태를 말한다.

상기 송신기(100)는, 직선운동센서(110)와, 송신부(130)와, 제어부(199)를 포함하여 이루어진다. 다만, 후술하는 바와 같이, 회전운동센서(120)를 더욱 포함할 수도 있다.

상기 직선운동센서(110)는, 상기 이동체의 직선운동에 관한 정보를 취득하는 수단이다. 직선운동센서의 예로서는 가속도센서, 속도센서 등을 들 수 있으며, 직선운동에 대한 가속도, 속도 등의 물리량을 측정할 수 있는 수단이다. 따라서, 직선운동에 관한 정보는, 가속도, 속도 등의 물리량 정보를 말한다. 출력은 전기신호가 되며, 디지털처리를 위하여 A/D 컨버터(111)를 경유하도록 구성할 수 있다. 상기 직선운동센서(110)는, MEMS 관성센서로 이루어질 수 있다. MEMS(Micro Electro-Mechanical System)는, 반도체 공정기술로 미세한 구조물을 제작하여, 물리적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 감지센서와 같은 부품을 만드는 초소형화 기술이다.

상기 송신부(130)는, 상기 직선운동에 관한 정보를 송신하는 수단이다. 송신방식에는 제한이 없으며, 예컨대 전파통신, 광통신, 적외선통신, 초음파통신 등을 불문한다. 송신을 위하여, D/A 컨버터(131), (펄스)신호발생부(132), 증폭부(133), 캐리어신호 처리부 등을 구비할 수 있으며, 이들의 종류나 배치순서는 주로 사용되는 장소여건 등에 의하여 결정되는 송신의 목적에 따라서 적절히 설계될 수 있다. 그리고, 송신의 주기는, 배터리 전원절약을 위하여 미리 정해져 있는 주기마다, 예컨대 30초마다로 설정할 수 있다. 상기 송신의 강도는, 생활주파수대역의 허가를 요하지 않는 미약강도로 행하도록 설정할 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 회전운동센서(120)를 더욱 포함하는 경우에는, 상기 송신부(130)는, 회전운동에 관한 정보도 함께 송신할 수도 있다.

상기 제어부(199)는, 이들을 제어하는 수단이다. 마이크로프로세서, CPU, MPU 등 명칭과 종류를 불문하고, 제어명령을 수행하는 기능을 가진 모듈을 말한다.

상기 송신기(100)는, 상기 제어부(199)의 제어명령을 저장하거나, 제어에 필요한 데이터, 또는 송신에 필요한 데이터를 저장하기 위한 별도의 메모리(140)를 더욱 구비할 수 있다.

또한, 상기 송신기(100)는, 상기 제어부(199)에 대한 사용자의 명령을 입력하기 위한 입력부(150)나, 사용자에게 파워온 상태나 경보 등의 정보를 출력하기 위한 출력부(160)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 출력부(160)는, 소리출력을 위한 스피커, 광출력을 위한 램프, 문자나 그래픽의 출력을 위한 LED나 LCD, 진동출력을 위한 진동자 등의 어느 하나 이상을 구비할 수 있다.

상기 수신기(200)는, 수신부(230)와, 이격거리 산정모듈(232)과, 직선운동 해석모듈(270)과, 출력부(260)와, 제어부(299)를 포함하여 이루어진다. 다만, 후술하는 바와 같이, 상기 송신기(100)가 회전운동센서(120)를 더욱 포함할 경우에는, 상기 수신기(200)는 회전운동 해석모듈(275)를 더욱 포함할 수 있다.

상기 수신부(230)는, 상기 직선운동에 관한 정보를 수신하는 수단이다. 수신방식에는 제한이 없으나, 상기 송신부(130)의 송신방식과 대응되는 방식으로 이루어지게 된다. 예컨대 전파통신, 광통신, 적외선통신, 초음파통신 등을 불문한다. 수신을 위하여, A/D 컨버터(233), 필터부(미도시), 증폭부(231) 등을 구비할 수 있으며, 이들의 종류나 배치순서는 주로 사용되는 장소여건 등에 의하여 결정되는 수신의 목적에 따라서 적절히 설계될 수 있다. 필요에 따라서는 지향성 안테나를 구비함으로써, 송신 방향을 알 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 이격거리 산정모듈(232)은, 상기 수신부(230)의 수신강도로부터 이격거리를 산정하는 수단이다. 즉, 수신된 전파나 광, 초음파 등의 진폭에 의하여, 발신기로부터의 거리를 추정하게 된다. 이때, 발신기(100)의 발신강도는 기지의 값이다. 상기 이격거리의 산정은, 제어부(299)의 동작과 상관없이, 항상 자동적으로 이루어지도록 함이 바람직하다. 그리고, 그 산정된 이격거리는, 상기 제어부(299)로 보내진다. 출력은 디지털처리를 위하여 A/D 컨버터(233)를 경유하도록 구성할 수 있다.

상기 직선운동 해석모듈(270)은, 상기 직선운동에 관한 정보로부터 직선운동 패턴을 해석하는 수단이다. 상기 직선운동에 관한 정보는, 상술한 바와 같이 상기 송신기(100)로부터 수신한 데이터이다. 상기 직선운동패턴이란, 직선운동에 대하여 미리 정해져 있는 기준에 의하여 분류하여, 범주를 나눈 것을 말한다. 예컨대, 일반인의 직선운동의 경우에, 4km/hr의 속도는 보행(워킹)의 범주, 10km/hr의 속도는 달리기(러닝)의 범주, 20km/hr의 속도는 차량이동의 범주로 분류하는 것이다. 일반적으로 사용자는 수치로 된 속도에 대하여, 이 수치가 어느 정도의 빠르기인지를 쉽게 알 수 없다. 따라서, 이러한 분류를 통한 정보제공을 위한 정보가공에 의하여, 사용자의 판단을 용이하게 도울 수 있게 된다. 다만, 후술하는 바와 같이, 상기 송신기(100)가 회전운동센서(120)를 더욱 포함할 경우에는, 상기 수신기(200)의 회전운동 해석모듈(275)은, 회전운동에 관한 정보로부터 회전운동패턴을 해석할 수 있다.

상기 출력부(260)는, 상기 이격거리 및 직선운동패턴을 표시하는 수단이다. 물론, 수신감도의 값 자체나, 직선운동의 물리량인 가속도, 속도 등의 수치 자체도 함께 표시하여도 좋다.

상기 제어부(299)는, 이들을 제어하는 수단이다. 마이크로프로세서, CPU, MPU 등 명칭과 종류를 불문하고, 제어명령을 수행하는 기능을 가진 모듈을 말한다.

상기 수신기(200)는, 상기 제어부(299)의 제어명령을 저장하거나, 제어에 필요한 데이터, 또는 수신에 필요한 데이터를 저장하기 위한 별도의 메모리(240)를 더욱 구비할 수 있다.

또한, 상기 수신기(200)는, 상기 제어부(299)에 대한 사용자의 명령을 입력 하기 위한 입력부(250)나, 사용자에게 파워온 상태나 경보 등의 정보를 출력하기 위한 출력부(260)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 출력부(260)는, 소리출력을 위한 스피커, 광출력을 위한 램프, 문자나 그래픽의 출력을 위한 LED나 LCD, 진동출력을 위한 진동자 등의 어느 하나 이상을 구비할 수 있다.

이하, 상기 송신기(100)의 직선운동센서(110)에 대하여 보다 구체적으로 고찰한다.

도 2는, 송신기 내부의 직선운동센서의 배치예를 나타내는 개략도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 직선운동센서(110)는, 상기 송신기(100)에 설치되어, 어느 한 방향의 직선운동을 검출하여, 그 양이나 방향, 가속도, 속도 등의 어느 하나 이상을 취득하는 수단이다. 도면에는 x축 방향으로 설치된 x축운동센서(110x), y축 방향으로 설치된 y축운동센서(110y), z축 방향으로 설치된 z축운동센서(110z)의 3개가 각각 직각으로 배치된 예를 나타내고 있다. 이러한 3축 배치에 의하여, 상기 송신기(100)의 전도 여부에 관계없이 항시 어느 하나 이상이 작동하는 상태가 되므로, 가장 바람직한 구성이 된다. 즉, 만일 x축 방향이 상측이 되도록 전도된 경우에는, x축 방향으로 설치된 x축운동센서(110x)가 z축의 감지를 하고, y축 방향으로 설치된 y축운동센서(110y)와 z축 방향으로 설치된 z축운동센서(110z)가 횡방향 감지를 하게 된다. 이들 전도여부 및 축의 전환에 대해서는, 출력치의 변화를 감안한 간단한 알고리즘에 의하여 수행할 수 있다.

그러나, 응용예에 따라서는 반드시 이러한 3축 방향의 센서가 모두가 구비될 필요는 없으며, 실용상 예견되는 송신기(100)의 상태에 따라서는, 2개 또는 1개만 구비되어도 좋은 경우가 있다. 예컨대, 목걸이형의 경우에는, 팬던트에 송신기(100)가 설치되도록 할 수 있으며, 이때는 유효범위 내에서 수직방향이 정해져 있다고 볼 수 있으므로, z축 방향으로 설치된 z축운동센서(110z) 하나만 구비되어도 좋은 경우가 있다. 또한, 예컨대, 혁대 착용형의 경우에는, 앉거나 서거나, 또는 걷거나 뛰는 동작에 있어서, 수직방향과 수평방향이 항시 착용자인 감시대상의 몸의 방향과 유효범위 내에서 일치된다고 볼 수 있으므로, x축 방향으로 설치된 x축운동센서(110x), z축 방향으로 설치된 z축운동센서(110z)의 2개만 구비되어도 좋은 경우가 있다.

이하, 상기 직선운동센서(110)의 동작에 대하여 살펴본다.

도 3은, 송신기에 구비되는 직선운동센서의 제1 동작예를 나타내는 그래프이다. 도 4는, 송신기에 구비되는 직선운동센서의 제2 동작예를 나타내는 그래프이다. 도 5는, 송신기에 구비되는 직선운동센서의 제3 동작예를 나타내는 그래프이다.

도 3의 예는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, x축 방향을 기준으로 하여, (1) 1보 전진한 후, (2) 원위치하고, (3) 1보 후퇴한 후, (4) 원위치한 경우의 이상적 또는 평균적 패턴을 나타낸다.

만일 상기 직선운동센서(110)가 가속도센서라면, 원시적으로 취득되는 데이터는 도 3의 (b)와 같이 된다.

만일 속도 데이터가 필요하다면, 이를 적분하면 되며, 이는 도 3의 (c)에 나 타낸다.

그리고, 만일 거리 데이터가 필요하다면, 다시 이를 적분하면 되며, 이는 도 3의 (d)에 나타낸다.

도 4의 예는, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, x축 방향을 기준으로 하여, 연속 보행시의 수직방향의 운동패턴, 즉 예컨대 머리의 상하방향 흔들림(리듬을 타는 것)의 이상적 또는 평균적 패턴을 나타낸다.

만일 상기 직선운동센서(110)가 가속도센서라면, 원시적으로 취득되는 데이터는 도 4의 (b)와 같이 된다.

만일 속도 데이터가 필요하다면, 이를 적분하면 되며, 이는 도 4의 (c)에 나타낸다.

그리고, 만일 거리 데이터가 필요하다면, 다시 이를 적분하면 되며, 이는 도 4의 (d)에 나타낸다.

도 5의 예는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, x축 방향을 기준으로 하여, 연속 보행시의 횡방향의 운동패턴, 즉 예컨대 가슴의 앞뒤방향 흔들림(리듬을 타는 것)의 이상적 또는 평균적 패턴을 나타낸다.

만일 상기 직선운동센서(110)가 가속도센서라면, 원시적으로 취득되는 데이터는 도 5의 (b)와 같이 된다.

만일 속도 데이터가 필요하다면, 이를 적분하면 되며, 이는 도 5의 (c)에 나 타낸다.

그리고, 만일 거리 데이터가 필요하다면, 다시 이를 적분하면 되며, 이는 도 5의 (d)에 나타낸다.

이와 같이, 직선운동센서의 파형으로부터, 어떠한 동작이 이루어졌는지를 알 수 있으며, 이러한 파형데이터를 다양한 행동패턴에 대하여 집적한 후 분석하여 두면, 패턴화를 할 수 있다. 이를 기준값으로 미리 작성하여 저장하여 두고, 후에 실제로 계측된 데이터와 비교하면, 계측된 데이터를 형성하는 시점의 동작패턴을 알 수 있게 된다.

상기 운동패턴을 미리 측정하여 분류해두는 구성에 대하여 설명한다.

상기 수신기(200)는, 데이터를 저장하는 메모리(240)를 더욱 구비할 수 있다. 그리고, 상기 메모리(240)에는, 상기 이동체의 평균적인 직선운동패턴에 따른 직선운동 파형정보가 직선운동 기준패턴으로서 미리 기록되어 있도록 구성될 수 있다. 상기 직선운동패턴이란, 도 3의 (a), 도 4의 (a), 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같은 동작을 의미한다. 상기 직선운동 파형정보란, 도 3의 (b) 내지 (d), 도 4의 (b) 내지 (d), 도 5의 (b) 내지 (d)에 나타낸 바와 같은 파형을 의미한다. 상기 직선운동 기준패턴이란, 상기 직선운동 파형정보 중에서 평균적 또는 대표적이라고 할 수 있는 것으로서, 나중에 실측된 파형정보와 비교하기 위하여 사용되기 위하여 저장되는 것을 말한다. 상기 직선운동 기준패턴은, 파형 그 자체로 저장하여도 좋고, 그로부터 도출되는 가공된 값이 저장되어도 좋으며, 그 산출을 위하여, 통계기 법에 의한 처리가 필요할 수 있다.

이때, 상기 직선운동 해석모듈(270)은, 상기 수신된 직선운동에 관한 정보를 상기 직선운동 기준패턴과 비교하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 수신된 직선운동에 관한 정보란, 실측된 파형을 의미한다. 상기 직선운동 기준패턴이란, 미리 저장되어 있는 기준파형을 의미한다. 상기 비교에 있어서, 직선운동 기준패턴이 파형 그 자체인 경우에는, 그 파형데이터와 실측된 파형데이터를 미리 정해져 있는 유효범위 내에서 비교하도록 할 수 있다. 그리고, 직선운동 기준패턴이 파형으로부터 도출된 가공된 값인 경우에는, 그 가공된 값과 실측된 파형데이터로부터 동일한 방법에 의하여 가공된 값을 비교하거나, 그 가공된 값과 실측된 파형데이터의 대응부분의 값을 비교하도록 할 수 있다. 예컨대, 가공에 의하여 상한치와 하한치를 저장하였을 경우에는, 실측된 파형데이터가 상기 상한치와 하한치의 범위에 드는지 여부를 비교할 수 있다.

또한, 상기 직선운동 기준패턴은, 상기 이동체의 평균적인 직선운동을 패턴화하여 분류된 복수의 직선운동패턴으로 이루어질 수 있다. 즉, 예컨대 직선운동에 관한 물리량이 가속도인 경우에는, 가속도의 증감량, 방향 등에 대하여 범위를 나누고, 이들을 각각 가속도에 관한 직선운동패턴으로 정해놓을 수 있다. 또는 예컨대 직선운동에 관한 물리량이 속도인 경우에는, 속도의 범위를 나누고, 이들을 각각 속도에 관한 직선운동패턴으로 정해놓을 수 있다. 예컨대 정지, 워킹, 러닝, 차량이동 등으로 나눌 수 있다.

이때, 상기 각 직선운동패턴은, 상기 직선운동 파형정보에 포함된 물리량 중 일부에 대한 상한치 정보와 하한치 정보로 이루어지는 것이 바람직하다. 예컨대, 속도가 0에 수렴하는 경우에는 정지, 4km/hr 이하인 경우에는 워킹, 10km/hr 이하인 경우에는 러닝, 10km/hr 초과의 경우에는 차량이동으로 분류할 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 직선운동센서(110)는 가속도센서로 이루어질 수 있다. 그러면, 상기 송신기(100)에 있어서 가속도에 대한 파형정보가 원시적으로 취득된다.

이때, 상기 직선운동에 관한 정보는 상기 이동체의 직선운동에 관한 가속도 파형정보가 될 수 있다. 그러면, 상기 송신기(100)에 의한 송신정보나 상기 수신기(200)에 의한 수신정보는 모두 가속도 파형정보가 된다.

그리고, 상기 직선운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 가속도가 될 수 있다. 그러면, 상기 수신기(200)에 있어서 가속도에 따라서 패턴을 분류하여 그 유형을 미리 저장해 놓게 된다.

이때, 상기 직선운동 해석모듈(270)은, 상기 가속도 파형정보로부터 상기 이동체의 가속에 관한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 가속도 파형정보 중에서, 미리 정해져 있는 상한치와 하한치의 기준패턴 정보와의 비교를 위하여, 진폭이나 주기 정보, 또는 이들 모두가 이용될 수 있다. 진폭과 주기 정보는 파형의 특성을 나타내는 가장 기본적인 정보이기 때문이다.

또한, 상기 수신기(200)는, 상기 가속도 파형정보를 적분하여 속도 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비할 수 있다. 이에 의하여, 원시취득된 가속도 파형정보로부터 보다 이해하기 쉽고 직접적인 정보량이 많은 속도 파형정보가 산출된다.

그리고, 상기 직선운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 속도가 될 수 있다. 즉, 미리 저장해 놓는 정보도 속도 정보가 되어야 비교가 가능하게 된다.

이때, 상기 직선운동 해석모듈(270)은, 상기 속도 파형정보로부터 상기 이동체의 속도에 관한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 가속도 파형정보 중에서, 미리 정해져 있는 상한치와 하한치의 기준패턴 정보와의 비교를 위하여, 진폭이나 주기 정보, 또는 이들 모두가 이용될 수 있다. 진폭과 주기 정보는 파형의 특성을 나타내는 가장 기본적인 정보이기 때문이다.

구체적인 예로서, 상기 복수의 직선운동패턴은, 속도에 따라 스톱, 워킹, 러닝, 차량이동으로 분류되도록 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 사용자가 이해하기 쉽도록 하기 위하여, 속도를 기준으로 하여, 그 범위를 이해하기 쉬운 용어로 나누어두고, 실측된 속도가 이들 범위 중 어느 것에 해당되는지를 산출하여 표시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수신기(200)의 메모리(240)에는, 상기 각 직선운동패턴에 대하 여, 상기 속도의 파형정보에 있어서의 1주기당 평균이동거리에 관한 정보가 더욱 기록되어 있도록 구성될 수 있다. 즉, 예컨대 워킹 범위에 드는 경우에는, 1주기에 대하여 76cm라는 평균이동거리, 즉 평균보폭을 배정하여 저장해 두는 것이다. 상기 평균이동거리는, 이동체, 즉 감시대상에 따라 설정될 수 있으며, 이는 입력부(250)에 의하여 설정, 변경될 수 있다.

이때, 상기 직선운동 해석모듈(270)은, 상기 속도 파형정보의 주기의 수와 상기 1주기당 평균이동거리를 곱함으로써, 상기 이동체의 개략적인 총이동거리에 대한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 총이동거리는, 평균이동거리로 몇 주기만큼 이동하였는지로부터 개략적으로 알 수 있으므로, 간이한 계산에 의하여 이를 산출하도록 한 것이다.

또한, 상기 수신기(200)는, 상기 속도 파형정보를 적분하여 거리 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비할 수 있다. 이에 의하여, 원시취득되거나 가공취득된 속도 파형정보로부터 거리에 대하여 보다 직접적인 정보가 되는 거리 파형정보가 산출된다.

이때, 상기 직선운동 해석모듈(270)은, 상기 거리 파형정보에 의하여 상기 이동체의 개략적인 총이동거리에 대한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 총이동거리는 간단한 적분연산에 의하여 비교적 정확하게 도출된다. 다만, 직선운동센서(110)의 작동오차한계나 송신기(100)의 전도 정도에 따라서는 총이동거리의 산출치는 정확도가 저하되는 경우가 있다.

이하, 상기 송신기(100)의 회전운동센서에 대하여 보다 구체적으로 고찰한다.

도 6은, 송신기 내부의 회전운동센서의 배치예를 나타내는 개략도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전운동센서(120)는, 상기 송신기(100)에 설치되어, 어느 한 방향을 중심으로 하는 회전운동을 검출하여, 그 양이나 방향, 각속도, 각도 등의 어느 하나 이상을 취득하는 수단이다. 도면에는 z축 방향으로 설치되어, z축을 중심으로 하는 원주방향인 θ방향의 회전을 검출하는 z축회전운동센서(100z)만이 배치된 예를 나타내고 있다. 그러나, x축 방향으로 설치된 x축회전운동센서, y축 방향으로 설치된 y축회전운동센서, z축 방향으로 설치된 z축회전운동센서(100z)의 의 3개가 각각 직각으로 배치되도록 할 수도 있다. 이러한 3축 배치에 의하여, 상기 송신기(100)의 전도 여부에 관계없이 항시 어느 하나 이상이 작동하는 상태가 되므로, 가장 바람직한 구성이 된다. 즉, 만일 x축 방향이 상측이 되도록 전도된 경우에는, x축 방향으로 설치된 x축회전운동센서가 z축 둘레의 감지를 하고, y축 방향으로 설치된 y축회전운동센서와 z축 방향으로 설치된 z축회전운동센서(100z)가 횡방향을 중심으로 한 회전 감지를 하게 된다. 이들 전도여부 및 축의 전환에 대해서는, 출력치의 변화를 감안한 간단한 알고리즘에 의하여 수행할 수 있다.

그러나, 응용예에 따라서는 도 6에 나타낸 바와 같이, 반드시 이러한 3축 방향의 센서가 모두가 구비될 필요는 없으며, 실용상 예견되는 송신기(100)의 상태에 따라서는, 2개 또는 1개만 구비되어도 좋은 경우가 있다. 예컨대, 목걸이형의 경우에는, 팬던트에 송신기(100)가 설치되도록 할 수 있으며, 이때는 유효범위 내에서 수직방향이 정해져 있다고 볼 수 있으므로, 도 6과 같이 z축 방향으로 설치된 z축회전운동센서(100z) 하나만 구비되어도 좋은 경우가 있다. 또한, 예컨대, 혁대 착용형의 경우에는, 앉거나 서거나, 또는 걷거나 뛰는 동작에 있어서, 수직방향과 수평방향이 항시 착용자인 감시대상의 몸의 방향과 유효범위 내에서 일치된다고 볼 수 있으므로, 역시 도 6과 같이 z축 방향으로 설치된 z축회전운동센서(100z)만 구비되어도 좋은 경우가 있다.

도 7은, 송신기에 구비되는 회전운동센서의 동작예를 나타내는 그래프이다.

도 7의 예는, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, x축 방향을 기준으로 하여, (1) 180도 좌회전 후, (2) 원위치하고, (3) 180도 우회전 후, (4) 원위치한 경우의, 이상적 또는 평균적 패턴을 나타낸다.

만일 상기 회전운동센서(120)가 각속도센서라면, 원시적으로 취득되는 데이터는 도 7의 (b)와 같이 된다.

만일 각도 데이터가 필요하다면, 이를 적분하면 되며, 이는 도 7의 (c)에 나타낸다.

이와 같이, 회전운동센서의 파형으로부터, 어떠한 동작이 이루어졌는지를 알 수 있으며, 이러한 파형데이터를 다양한 행동패턴에 대하여 집적한 후 분석하여 두면, 패턴화를 할 수 있다. 이를 기준값으로 미리 작성하여 저장하여 두고, 후에 실 제로 계측된 데이터와 비교하면, 계측된 데이터를 형성하는 시점의 동작패턴을 알 수 있게 된다.

이하, 상기와 같은 회전운동센서(120)를 구비하는 구성에 대하여 살펴본다.

상기 직선운동센서(110)를 구비하는 구성에 있어서, 상기 송신기(100)는, 상기 이동체의 회전운동에 관한 정보를 취득하는 회전운동센서(120)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 회전운동센서(110)는, MEMS 관성센서로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 송신부(130)는, 상기 회전운동에 관한 정보도 송신하도록 할 수 있다. 그러면, 상기 수신부(230)는, 상기 회전운동에 관한 정보도 수신하게 된다. 이로써, 직선운동에 관한 정보와 함께 회전운동에 관한 정보도 송수신된다. 상기 양 정보는, 개별적으로 독립하여 송수신되어도 좋고, 하나의 정보로 통합 또는 합성된 후에 송수신되어도 좋다.

이때, 상기 수신기(200)는, 상기 회전운동에 관한 정보로부터 회전운동패턴을 해석하는 회전운동 해석모듈(275)을 더욱 구비할 수 있다. 상기 회전운동패턴이란, 회전의 방향, 회전의 크기, 회전에 걸리는 시간 등에 따라서 운동패턴을 분류하여 놓은 유형을 말한다.

그리고, 상기 출력부(260)는, 상기 회전운동패턴도 표시하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 직선운동패턴과 함께 회전운동패턴도 출력된다. 물론, 직선운동에 관한 정보(가속도나 속도, 거리 등)나 회전운동에 관한 정보(각속도나 각도 등)도 함께 출력되어도 좋다.

또한, 상기 수신기(200)는, 상기 이동체의 평균적인 회전운동패턴에 따른 회전운동 파형정보가 회전운동 기준패턴으로서 미리 기록되어 있는 메모리(240)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 회전운동 기준패턴이란, 회전운동의 방향과 양, 속도에 따라서 미리 사용자가 알기 쉬운 형태로 분류하기 위한 유형의 판단 기준치 또는 기준범위를 말한다.

이때, 상기 회전운동 해석모듈(275)은, 상기 수신된 회전운동에 관한 정보를 상기 회전운동 기준패턴과 비교하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 실측치를 미리 저장해 놓은 기준치와 비교함으로써, 신속하게 범주화하여 출력할 수 있다.

또한, 상기 회전운동 기준패턴은, 상기 이동체의 평균적인 회전운동을 패턴화하여 분류된 복수의 회전운동패턴으로 이루어질 수 있다. 즉, 회전의 방향은 물론이고, 회전된 양과 속도에 따라서 정지, 워킹, 러닝, 차량이동 등 유형별로 분류하기 위한 복수의 기준을 가질 수 있다.

이때, 상기 각 회전운동패턴은, 상기 회전운동 파형정보에 포함된 물리량 중 일부에 대한 상한치 정보와 하한치 정보로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 복수의 기준에 대한 경계값을 저장하여, 실측치와 대소비교를 함으로써, 용이하고 신속하게 분류할 수 있다.

구체적 예로서, 상기 회전운동센서(120)는 자이로센서로 이루어질 수 있다. 이로써, 고가의 장비를 배제하고, 저렴한 부품으로 송신기를 제작 보급할 수 있다.

그리고, 상기 회전운동에 관한 정보는 상기 이동체의 회전운동에 관한 각속도 파형정보가 될 수 있다. 즉, 각속도 정보가 원시취득된다.

또한, 상기 회전운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 각속도가 될 수 있다. 즉, 원시취득된 정보를 활용하기 위하여, 패턴분류의 기준을 각속도로 정할 수 있다.

이때, 상기 회전운동 해석모듈(275)은, 상기 각속도 파형정보로부터 상기 이동체의 각속도에 관한 회전운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 이미 기준정보가 각속도에 따른 분류체계로 이루어져서 저장되어 있으므로, 실측된 각속도 정보는 이 기준정보와 비교됨으로써 신속하게 패턴분류될 수 있다.

또한, 상기 수신기(200)는, 상기 각속도 파형정보를 적분하여 각도 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비할 수 있다. 즉, 보다 직접적이고 이해하기 쉬운 각도정보가 간단한 적분연산에 의하여 구해진다.

그리고, 상기 회전운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 각도가 될 수 있다. 각속도 정보로부터 가공된 각도 정보를 활용하기 위하여, 분류기준을 각도로 설정할 수 있다.

이때, 상기 회전운동 해석모듈(275)은, 상기 각도 파형정보로부터 상기 이동체의 각도에 관한 회전운동패턴을 해석하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 각도에 따라 분류된 기준패턴을 이용함으로써, 보다 용이한 이해가 가능한 정보가 출 력된다.

또한, 상기 복수의 회전운동패턴은, 각도에 따라 무회전, 워킹시 좌회전, 워킹시 우회전, 러닝시 좌회전, 러닝시 우회전, 차량이동시 좌회전, 차량이동시 우회전으로 분류되도록 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 각도변화가 0에 수렴하면 회전이 없는 것으로 판단하여 무회전으로 해석하고, 각도변화가 무시할 수 없다면 회전 방향은 좌회전 또는 우회전으로 양분하여 판단한다. 그리고, 회전 각도 또는 각속도가 빠른 경우에는 워킹, 중간인 경우에는 러닝, 느린 경우에는 차량이동 중의 회전으로 판단한다.

상기 직선운동센서(110)와 상기 회전운동센서(120)의 동작을 종합해보면, 다음과 같다.

이격거리가 불변이라거나 증가 또는 감소하는 것에 대한 판단은, 상기 이격거리 산정모듈(232)의 출력값에 대하여 상기 수신기(200)의 제어부(299)가 행한다. 이때, 이격거리의 검출을 소정 시간간격마다 실시하면, 상기 수신기(200)의 제어부(299)는 이격속도를 산출할 수 있다. 상기 이격속도는, 이동체 자체의 속도와는 다르다. 즉, 상기 직선운동센서(110)에 의한 속도, 또는 각속도의 적분치인 속도와는 다르다. 상기 이격속도는, 송신기(100)가 운동하는 방향 중 수신기(200)를 중심으로 하는 방사방향 성분만 고려되기 때문이다.

그리고, 상기 직선운동센서(110)에 의한 값으로부터, 상기 수신기(200)의 제 어부(299)는, 이동체의 운동속도를 알 수 있을 뿐만 아니라, 상기 직선운동 해석모듈(270)을 이용하여 그 운동의 패턴(워킹, 러닝, 차량이동 등)을 결정할 수 있다. 상기 패턴에 있어서, 특히 상하방향 운동이 0에 수렴하는데 횡방향 운동값이 존재하는 경우에는, 그 횡방향 운동속도에 따라서는 휠체어, 자전거, 차량 등에 의한 운동이라고 생각할 수 있다. 또한 상하방향 운동이 규칙적 소정 패턴을 이루고, 횡방향 운동값이 존재하는 경우에는, 워킹이나 러닝으로 생각할 수 있다. 특히, 3축에 대하여 직선운동센서(110)가 구비된 경우에는, 수평방향에 해당되는 두 센서의 값, 또는 세 센서들의 수평방향에 대한 투영값(벡터계산)을 알 수 있고, 이 두 센서의 값이 한쪽은 감소하고 다른 한쪽은 증가하는 경우에, 그 회전방향과 회전정도를 알 수 있다.

그리고, 상기 회전운동센서(120)에 의한 값으로부터, 상기 수신기(200)의 제어부(299)는, 이동체의 회전방향 및 회전각도를 알 수 있을 뿐만 아니라, 상기 회전운동 해석모듈(275)을 이용하여 그 회전운동의 패턴(워킹, 러닝, 차량이동 등)을 결정할 수 있다. 상기 패턴에 있어서, 특히 회전운동시의 회전반경은, 워킹, 러닝, 자전거, 차량의 순으로 커지고, 회전속도는 이에 반비례한다는 점을 고려하면, 패턴의 판단에 기준이 될 수 있다.

따라서, 상기 이격속도, 직선운동패턴, 회전운동패턴을 종합 고려함으로써, 이동체의 운동상태를 도출하여, 이를 출력할 수 있다. 예컨대, 수평방향 직선운동이 4km/hr이고, 이격속도가 4km/hr인 경우에는, 수신기(200) 위치로부터 벗어나는 방향으로 이동중이라는 것을 알 수 있는데, 회전운동에 의하여 90도 우회전을 하였 다면, 그 회전운동시의 이격거리로 규정되는 원의 원주방향(시계방향)으로 운동하고 있는 것이며, 이는 그 이후의 이격속도가 0km/hr가 되는 것으로부터 확인할 수 있다. 그리고, 이 회전운동의 회전반경과 회전속도에 의하여 그 운동패턴이 자전거에 해당되는 것이라면, 이는 수직방향 직선운동이 0에 수렴하는지 여부에 의하여 확인할 수 있게 되는 것이다. 또한, 상기 우회전 이후에, 상기 이격거리로 규정되는 원의 접선의 연장선과 만나는 곳에, 예컨대 하천이나 기타 일반적인 경우에 통행이 불가능한 지형지물이 존재하는 경우에, 상기 우회전 이후의 운동패턴, 즉 직선운동이나 회전운동에 있어서의 정지, 가속, 감속, 회전 등과 시간과 평균이동거리(보폭)을 고려하면, 그 지역의 지리정보에 따라서는 이동체의 현재위치에 대한 후보 범위를 좁힐 수가 있다.

다른 예로서, 직선운동센서와 회전운동센서의 값은, 이동체가 정지상태이면 모든 센서출력이 0에 수렴한다.

이동체가 차량이동상태인 경우에는, 차량 회전시에는, 회전운동센서는 진폭이 크고 파형은 완만한 곡선을 나타내고, 직선운동센서는 진폭이 작고 파형은 완만한 곡선을 나타낸다. 차량 직진시에는, 회전운동센서는 진폭이 0에 수렴하고, 직선운동센서는 진폭이 크고 완만한 곡선을 나타낸다. 즉, 차량이동상태에서는, 모든 관성센서의 출력은 완만한 곡선을 나타낸다.

이동체가 워킹 또는 러닝상태인 경우에는, 모든 관성센서의 출력은 급격한 곡선을 나타낸다.

이상과 같은 구성에 있어서, 상기 송신기(100)는, 식별정보를 저장하는 메모리(140)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 식별정보는 ID, 이름, 일련번호 등 어느 것이어도 좋다.

이때, 상기 송신부(130)는, 상기 식별정보도 송신하는 것이 바람직하다. 상기 식별정보는, 상기 직선운동에 관한 정보나 회전운동에 관한 정보, 또는 이들 모두와 결합 또는 합성되어서 한꺼번에 송신되어도 좋고, 이들과 독립적으로 분리하여 송신되어도 좋다.

그리고, 상기 수신기(200)는, 복수의 식별정보를 저장하는 메모리(240)와, 상기 제어부(299)에 명령을 입력하기 위한 입력부(250)를 더욱 구비할 수 있다. 상기 메모리(240)의 복수의 식별정보는, 상기 수신기(200)(예컨대 부모의 수신기)에 의하여 관리되는 상기 송신기(100)가 다수(예컨대 여러 자녀에게 배급된 송신기)이고, 이들 각 송신기(100)에 식별정보가 구별 가능하도록 설정되어 있는 경우에, 이들 송신기(100)의 식별정보와 대응되는 식별정보로 구성된다.

이때, 상기 수신기(200)의 제어부(299)는, 상기 입력부(250)에 의한 표시명령에 따라서, 상기 출력부(260)에 상기 복수의 식별정보를 표시하고, 상기 입력부(250)에 의한 선택명령에 따라 선택된 하나의 식별정보에 대응되는 수신만 가능하도록, 상기 수신부(230)를 제어하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 사용자가 어느 특정 송신기(100)를 지정하면, 수신기(200)는 그 송신기(100)로부터의 송신 정보만을 수신하게 된다. 물론, 상기 지정된 송신기(100)로부터의 정보만 출 력부(260)에 출력하되, 정보의 수신은 모든 송신기(100)로부터 하여, 메모리(240)에 백그라운드로 저장하도록 하는 것도 가능하다.

한편, 상기 수신기(200)의 제어부(299)는, 상기 이격거리가 미리 정해져 있는 안전거리를 초과하는 경우에, 상기 출력부(260)에 경고표시를 행하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 이로써, 이동체, 즉 감시대상이 범위를 벗어난 것을 사용자가 알 수 있다.

또한, 상기 수신기(200)의 제어부(299)는, 상기 이격거리가 미리 정해져 있는 안전거리 이내에 있는 경우에, 상기 출력부(260)에 안전표시를 행하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 이로써, 이동체, 즉 감시대상이 범위를 벗어나지 않은 것을 사용자가 알 수 있다.

그리고, 상기 이격거리를 기준으로 하는 경고표시 또는 안전표시의 기능을 둘 다 구비하는 수신기(200)를 고려할 수도 있으며, 이 경우에는, 입력부(250)에 의하여 그 기능을 선택하도록 할 수 있다.

또한, 상기 수신기(200)의 제어부(299)는, 상기 직선운동에 관한 정보로부터 얻어지는 상기 이동체의 운동의 양이 미리 정해져 있는 값을 초과하는 경우에, 상기 출력부(260)에 직선운동표시를 행하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 이로써, 이동체, 즉 감시대상이 직선운동을 하는지 여부와, 상기 송신기(100)와 수신기(200)의 통신이 정상인지 여부를 사용자가 알 수 있다.

또한, 상기 수신기(200)의 제어부(299)는, 상기 회전운동에 관한 정보로부터 얻어지는 상기 이동체의 운동의 양이 미리 정해져 있는 값을 초과하는 경우에, 상기 출력부(260)에 회전운동표시를 행하도록 이루어지는 것이 바람직하다. 이로써, 이동체, 즉 감시대상이 회전운동을 하는지 여부와, 상기 송신기(100)와 수신기(200)의 통신이 정상인지 여부를 사용자가 알 수 있다.

도 8은, 송신기의 외관 구성예 및 외관구성요소의 배치예를 나타내는 개략도이다. 이들은 하나의 예시에 불과하며, 기본적으로 외관구성은 다양한 변형예가 가능하다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 송신기(100)는, 예컨대 동전크기의 원형 몸체에 입력부(150)로서의 버튼과 출력부(160)로서의 LED를 구비하며, 상부에 핸드폰이나 목걸이에 걸 수 있는 고리(180)를 구비한 구성으로 할 수 있다.

또는, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 송신기(100)는, 대략 사각 몸체에 입력부(150)로서의 버튼과 출력부(160)로서의 LED를 구비하며, 상부에 핸드폰이나 목걸이에 걸 수 있는 고리(180)를 구비한 구성으로 할 수 있다.

이들의 몸체 내부에는, 도시되지 않은 스피커나 진동자가 구비될 수도 있다. 또한, LED 대신에 또는 이와 함께 LCD가 구비되어도 좋다.

도 9는, 수신기의 외관 구성예 및 외관구성요소의 배치예를 나타내는 개략도이다. 이들은 하나의 예시에 불과하며, 기본적으로 외관구성은 다양한 변형예가 가능하다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 수신기(200)는, 예컨대 동전크기의 원형 몸체에 입력부(250)로서의 버튼과 출력부(260)로서의 LED를 구비하며, 상부에 핸드폰이나 목걸이에 걸 수 있는 고리(280)를 구비한 구성으로 할 수 있다.

또는, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 수신기(200)는, 대략 사각 몸체에 입력부(250)로서의 버튼과 출력부(260)로서의 LED를 구비하며, 상부에 핸드폰이나 목걸이에 걸 수 있는 고리(280)를 구비한 구성으로 할 수 있다.

또는, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 수신기(200)는, 사각 몸체에 입력부(250)로서의 버튼과 출력부(260)로서의 LED를 구비하며, 상기 몸체는 신용카드와 같은 납작한 형태로 구성할 수 있다.

이들의 몸체 내부에는, 도시되지 않은 스피커나 진동자가 구비될 수도 있다. 또한, LED 대신에 또는 이와 함께 LCD가 구비되어도 좋다.

도 10은, 수신기의 출력부의 표시화면 구성예를 나타내는 개략도이다. 이들은 하나의 예시에 불과하며, 기본적으로 외관구성은 다양한 변형예가 가능하다.

도 10의 (a)는, 단순형태의 표시화면을 나타내며, 이격거리, 직선운동속도, 회전각도, 회전방향을 수치로 나타내고, 이들 수치에 대한 설명을 나래이션 식으로 꾸민 예이다.

도 10의 (b)는, 비주얼한 형태의 표시화면을 나타내기 위한 그래픽 요소의 예이며, 정지, 워킹, 러닝, 차량이동으로 판단되는 각 운동패턴에 대한 예이다.

도 10의 (c)는, 상기 도 10의 (b)의 그래픽 요소를 이용한 비주얼한 형태의 표시화면의 예를 나타내며, 원형의 출력부(260)에 대하여, 원주를 따르는 부분호 형상의 이격거리 표시부(262), 중앙부의 직선형상의 속도표시부(264), 동작모드(패턴)를 비주얼하게 나타내는 그래픽 표시부(266) 및 각각 화살표로 나타내는 좌회전 표시부(268), 우회전 표시부(269)를 포함하고 있다. 상기 출력부(260)의 각 표시부(262, 246, 266, 268, 269)에는, 수치데이터도 함께 표시되도록 할 수 있다.

상기 도 10의 (b)와 (c)에 의하면, 상기 수신기(200)의 메모리(240)에는, 직선운동패턴의 스톱, 워킹, 러닝, 차량이동에 대응되는 그래픽 정보가 더욱 저장되도록 구성될 수 있다. 상기 그래픽 정보는, 회전운동패턴에 대해서도 동일하게 설정되어 저장될 수 있다.

이때, 상기 수신기(200)의 제어부(299)는, 상기 직선운동 해석모듈(270)에 의한 직선운동패턴의 해석결과에 따라서, 상기 출력부(260)에 상기 그래픽 정보를 출력하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

이상, 본 고안에 대하여 구체적인 실시예에 의하여 상세히 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 청구범위에 기재되어 있는 본 고안의 기술적 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 이루어진 변형, 변경은 모두 본 고안에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

본 고안은, 이동체의 직선운동 또는 회전운동의 유무와 정도 등의 운동상태를 원격지에 보고하는 장치에 적용될 수 있다.

도 1은, 본 고안의 이동체의 운동상태 보고장치를 구성하는 송신기와 수신기의 구성예를 나타내는 블럭도이다.

도 2는, 송신기 내부의 직선운동센서의 배치예를 나타내는 개략도이다.

도 3은, 송신기에 구비되는 직선운동센서의 제1 동작예를 나타내는 그래프이다.

도 4는, 송신기에 구비되는 직선운동센서의 제2 동작예를 나타내는 그래프이다.

도 5는, 송신기에 구비되는 직선운동센서의 제3 동작예를 나타내는 그래프이다.

도 6은, 송신기 내부의 회전운동센서의 배치예를 나타내는 개략도이다.

도 7은, 송신기에 구비되는 회전운동센서의 동작예를 나타내는 그래프이다.

도 8은, 송신기의 외관 구성예 및 외관구성요소의 배치예를 나타내는 개략도이다.

도 9는, 수신기의 외관 구성예 및 외관구성요소의 배치예를 나타내는 개략도이다.

도 10은, 수신기의 출력부의 표시화면 구성예를 나타내는 개략도이다.

* 부호의 설명 *

100: 송신기

110: 직선운동센서 100z: z축방향 회전운동센서

110x, 110y, 110z: z, y, z축방향 직선운동센서

111: A/D 컨버터

120: 회전운동센서 121: A/D 컨버터

130: 송신부 131: D/A 컨버터

132: 신호발생부 133: 증폭부

140: 메모리

150: 입력부 160: 출력부

180: 고리 199: 제어부

200: 수신기

230: 수신부 231: 증폭부

232: 이격거리 산정모듈 233: A/D 컨버터

240: 메모리

250: 입력부 260: 출력부

262: 이격거리 표시부 264: 속도 표시부

266: 그래픽 표시부

268: 좌회전 표시부 269: 우회전 표시부

270: 직선운동 해석모듈 275: 회전운동 해석모듈

280: 고리 299: 제어부

Claims (20)

1. 이동체와 함께 운동하는 송신기와, 상기 송신기로부터 정보를 수신하는 수신기로 이루어지는 이동체의 운동상태 보고장치에 있어서,

   상기 송신기는,

   상기 이동체의 직선운동에 관한 정보를 취득하는 직선운동센서와,

   상기 직선운동에 관한 정보를 송신하는 송신부와,

   이들을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지고,

   상기 수신기는,

   상기 직선운동에 관한 정보를 수신하는 수신부와,

   상기 수신부의 수신강도로부터 이격거리를 산정하는 이격거리 산정모듈과,

   상기 직선운동에 관한 정보로부터 직선운동패턴을 해석하는 직선운동 해석모듈과,

   상기 이격거리 및 직선운동패턴을 표시하는 출력부와,

   이들을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 수신기는, 상기 이동체의 평균적인 직선운동패턴에 따른 직선운동 파형정보가 직선운동 기준패턴으로서 미리 기록되어 있는 메모리를 더욱 구비하며,

   상기 직선운동 해석모듈은, 상기 수신된 직선운동에 관한 정보를 상기 직선운동 기준패턴과 비교하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 직선운동 기준패턴은, 상기 이동체의 평균적인 직선운동을 패턴화하여 분류된 복수의 직선운동패턴으로 이루어지며,

   상기 각 직선운동패턴은, 상기 직선운동 파형정보에 포함된 물리량 중 일부에 대한 상한치 정보와 하한치 정보로 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 직선운동센서는 가속도센서이고,

   상기 직선운동에 관한 정보는 상기 이동체의 직선운동에 관한 가속도 파형정보이며,

   상기 직선운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 가속도이고,

   상기 직선운동 해석모듈은, 상기 가속도 파형정보로부터 상기 이동체의 가속에 관한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 수신기는, 상기 가속도 파형정보를 적분하여 속도 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비하며,

   상기 직선운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 속도이고,

   상기 직선운동 해석모듈은, 상기 속도 파형정보로부터 상기 이동체의 속도에 관한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 복수의 직선운동패턴은, 속도에 따라 스톱, 워킹, 러닝, 차량이동으로 분류됨을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 메모리에는, 상기 각 직선운동패턴에 대하여, 상기 속도의 파형정보에 있어서의 1주기당 평균이동거리에 관한 정보가 더욱 기록되어 있고,

   상기 직선운동 해석모듈은, 상기 속도 파형정보의 주기의 수와 상기 1주기당 평균이동거리를 곱함으로써, 상기 이동체의 개략적인 총이동거리에 대한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
8. 청구항 6에 있어서,

   상기 수신기는, 상기 속도 파형정보를 적분하여 거리 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비하며,

   상기 직선운동 해석모듈은, 상기 거리 파형정보에 의하여 상기 이동체의 개략적인 총이동거리에 대한 직선운동패턴을 해석하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 송신기는, 상기 이동체의 회전운동에 관한 정보를 취득하는 회전운동센서를 더욱 구비하고,

   상기 송신부는, 상기 회전운동에 관한 정보도 송신하며,

   상기 수신부는, 상기 회전운동에 관한 정보도 수신하고,

   상기 수신기는, 상기 회전운동에 관한 정보로부터 회전운동패턴을 해석하는 회전운동 해석모듈을 더욱 구비하며,

   상기 출력부는, 상기 회전운동패턴도 표시하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 수신기는, 상기 이동체의 평균적인 회전운동패턴에 따른 회전운동 파형정보가 회전운동 기준패턴으로서 미리 기록되어 있는 메모리를 더욱 구비하며,

    상기 회전운동 해석모듈은, 상기 수신된 회전운동에 관한 정보를 상기 회전 운동 기준패턴과 비교하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 회전운동 기준패턴은, 상기 이동체의 평균적인 회전운동을 패턴화하여 분류된 복수의 회전운동패턴으로 이루어지며,

    상기 각 회전운동패턴은, 상기 회전운동 파형정보에 포함된 물리량 중 일부에 대한 상한치 정보와 하한치 정보로 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 회전운동센서는 자이로센서이고,

    상기 회전운동에 관한 정보는 상기 이동체의 회전운동에 관한 각속도 파형정보이며,

    상기 회전운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 각속도이고,

    상기 회전운동 해석모듈은, 상기 각속도 파형정보로부터 상기 이동체의 각속도에 관한 회전운동패턴을 해석하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 수신기는, 상기 각속도 파형정보를 적분하여 각도 파형정보를 산출하는 적분모듈을 더욱 구비하며,

    상기 회전운동 기준패턴을 형성하는 기준이 되는 물리량은 각도이고,

    상기 회전운동 해석모듈은, 상기 각도 파형정보로부터 상기 이동체의 각도에 관한 회전운동패턴을 해석하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 복수의 회전운동패턴은, 각도에 따라 무회전, 워킹시 좌회전, 워킹시 우회전, 러닝시 좌회전, 러닝시 우회전, 차량이동시 좌회전, 차량이동시 우회전으로 분류됨을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
15. 청구항 1에 있어서,

    상기 송신기는, 식별정보를 저장하는 메모리를 더욱 구비하고,

    상기 송신부는, 상기 식별정보도 송신하며,

    상기 수신기는, 복수의 식별정보를 저장하는 메모리와, 상기 제어부에 명령을 입력하기 위한 입력부를 더욱 구비하며,

    상기 수신기의 제어부는, 상기 입력부에 의한 표시명령에 따라서, 상기 출력부에 상기 복수의 식별정보를 표시하고, 상기 입력부에 의한 선택명령에 따라 선택된 하나의 식별정보에 대응되는 수신만 가능하도록, 상기 수신부를 제어하도록 이 루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
16. 청구항 1에 있어서,

    상기 수신기의 제어부는, 상기 이격거리가 미리 정해져 있는 안전거리를 초과하는 경우에, 상기 출력부에 경고표시를 행하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
17. 청구항 1에 있어서,

    상기 수신기의 제어부는, 상기 이격거리가 미리 정해져 있는 안전거리 이내에 있는 경우에, 상기 출력부에 안전표시를 행하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
18. 청구항 1에 있어서,

    상기 수신기의 제어부는, 상기 직선운동에 관한 정보로부터 얻어지는 상기 이동체의 운동의 양이 미리 정해져 있는 값을 초과하는 경우에, 상기 출력부에 직선운동표시를 행하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
19. 청구항 9에 있어서,

    상기 수신기의 제어부는, 상기 회전운동에 관한 정보로부터 얻어지는 상기 이동체의 운동의 양이 미리 정해져 있는 값을 초과하는 경우에, 상기 출력부에 회 전운동표시를 행하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.
20. 청구항 6에 있어서,

    상기 메모리에는, 직선운동패턴의 스톱, 워킹, 러닝, 차량이동에 대응되는 그래픽 정보가 더욱 저장되며,

    상기 수신기의 제어부는, 상기 직선운동 해석모듈에 의한 직선운동패턴의 해석결과에 따라서, 상기 출력부에 상기 그래픽 정보를 출력하도록 이루어짐을 특징으로 하는 이동체의 운동상태 보고장치.

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