KR100904201B1

KR100904201B1 - 양방향통신가능한 유아모니터링장치

Info

Publication number: KR100904201B1
Application number: KR1020080038982A
Authority: KR
Inventors: 김성완
Original assignee: 김성완
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2009-06-23
Also published as: WO2009131413A2; WO2009131413A3

Abstract

본 발명은, 실시간 양방향통신이 가능하며, 음성은 물론 영상까지도 전송이 가능하며, 보호자와 유아 사이의 채널상태를 체크하되 데이터모드로 작동되는 경우 유효송신거리를 증대토록 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치이다.

본 발명은, 음성 등을 입력받아 음성신호 등을 출력하는 입력부(130)와; 소리 등을 감지하여 감지데이터를 발생하는 센싱기능부(140)와; 다수의 사운드데이터 등이 저장되는 플레쉬메모리부(170)와; 플레쉬메모리부(170)에 저장된 사운드데이터 등을 재생가능하게 변환시키는 코덱부(150)와; 사운드데이터 등을 입력받는 외부인터페이스부(160)와; 각종 데이터를 송ㆍ수신하는 무선변복조부(210)와; 무선변복조부(210)의 송ㆍ수신모드를 선택적으로 변환시키는 스위치기능부(120)와; 입력받은 각종 데이터를 변환하여, 음성신호 등을 출력하는 데이터가공부(190)와; 외부장치와의 채널상태를 판단하여 채널정보를 생성하는 채널상태판단부(220)와; 각종 데이터에 대한 데이터율을 변환시키는 데이터전송률변환부(230)와; 제어부(240)를 포함하여 이루어진다.

유아, 보호자, 모니터링, 양방향 통신, 음성데이터, 영상데이터

Description

양방향통신가능한 유아모니터링장치{The monitoring device for baby using real-time bidirectional communication}

본 발명은, 보호자와 유아 사이의 실시간 양방향통신이 가능할 뿐만 아니라, 음성은 물론 영상까지도 전송이 가능하며, 보호자와 유아 사이의 채널상태를 체크하되 데이터모드로 작동되는 경우 유효송신거리를 증대토록 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치이다.

일반적으로, 생후 상당기간 동안에는, 유아는 부모 또는 기타 보호자로부터의 관찰을 필요로 한다.

이는, 특히 생후 수개월 이내의 유아는, 자신의 힘으로 신체를 제어할 수 없는 상황이어서, 대개의 시간을 침대에 누워 생활하고, 하루의 대부분 시간을 잠을 자면서 보내기 때문에, 부모 등 보호자가 관찰을 소홀히 할 경우에는, 아기가 몸을 뒤집거나 모로 눕는 등의 동작을 하는 과정에서 질식사하거나, 침대에서 떨어져 충격으로 크게 다치는 경우가 자주 발생하는데, 이에 따라서 부모 또는 보호자는 아기와 근거리에서 서로 떨어져 있는 경우 혹은 밤에 잠을 자는 시간 동안까지도 아 기의 상태를 관찰할 수 있는 "유아모니터링 장치"를 필요로 한다.

현재 시판되고 있는 유아모니터링 장치는, 크게 3가지로서 영상을 전송하는 방법, 음성 및 소리를 전송하는 방법, 아기의 잠자리 밑에 압력/진동센서를 장착하여 움직임을 감지하는 방법, 그리고 상기 3가지 방법을 복합적으로 이용하는 방법을 이용하여서 모니터링되고 있다.

도 1은 종래의 아기모니터링 장치를 도시한 것으로서, (가)는 화상카메라를 이용한 것이고, (나)는 마이크로폰을 이용한 것이며, (다)는 진동·압력센서를 이용한 장치이다.

도 1의 (가)를 참조하면, 이는 영상을 이용한 모니터링 방법으로서, 화상카메라를 아기 부근에 설치하고, 화상카메라에서 촬영되는 아기의 영상을 영상송신기를 통해 보호자의 수신기로 전송함으로써, 보호자로 하여금 아기의 상태를 현실감 있게 관찰할 수 있도록 하는 방법이다.

즉, 아기의 곁에 화상카메라를 설치하여서, 실시간으로 아기의 노는 모습 또는 잠자는 모습 등 아기의 현재의 상황을 영상신호로써 비교적 상세하게 나타내주는 중·고가격대의 모니터링 장치인 것이다.

따라서, 아기를 직접적으로 모니터링 하기에는 편리한 장치인 반면, 영상을 전송하는 방법의 경우 화상카메라가 아기를 촬영하기 위해서는 최소한의 조명이 필요하므로, 잠자는 동안에도 아기에게 일정량의 조도를 갖는 조명을 항상 비추어야하므로, 숙면을 취하여야 하는 아기의 성장발육에 나쁜 영향을 줄 뿐만 아니라, 이를 모니터링 하고자 하는 보호자는 영상수신기를 주시함으로써 모니터링이 이루어 지는 것이므로, 상기 영상수신기를 항상 관찰하고 있어야만 한다는 단점이 있다.

그리고, 도 1의 (나)를 참조하면, 이는 음성 및 소리를 전송하는 방법으로서, 소리를 입력하는 마이크가 부착된 장치를 아기 부근에 설치하고, 아기의 울음소리를 포함한 음성 및 아기 주변의 소리를 송신기에 내장된 마이크를 통해 입력받아서, 이를 보호자가 가지고 있는 음향수신기로 전송함으로써 보호자로 하여금 아기의 상태를 관찰할 수 있도록 한다.

즉, 아기의 곁에 마이크를 설치하여서, 실시간으로 아기의 울음소리를 포함한 음성 또는 아기 주변의 소리 등 아기의 현재 상황을 음향신호로써 들려주는 모니터링 장치인 것이다.

따라서, 비교적 간단한 장치로써도 아기를 직접 모니터링 하기에는 편리한 장치이나, 아기가 울거나 하는 등의 경우는 효과적이지만, 아기가 몸을 뒤집거나, 모로 눕는 과장에서 이불에 얼굴이 묻혀 질식할 경우에는 오히려 어떠한 음향신호도 발생되지 않게 되므로, 아기가 처해진 상황이 안전에 이상이 있는 것인지 혹은 이상이 없는 것인지 등등 정확한 판단을 할 수 없다는 점에서, 모니터링에 오류가 발생하게 된다.

그리고, 보호자는 음향수신기에 항상 귀를 기울이고 있어야 하는 불편함이 발생하는 동시에, 아기의 정확한 현재 상태를 확인하기 위해 필요한 정보중에서 일부 정보만을 제공한다는 단점이 있다.

도 1의 (다)를 참조하면, 이는 압력·진동센서를 이용한 방법으로서, 누워있는 아기의 등 아래에 압력·진동을 감지할 수 있는 센서를 내장한 패드 등의 장치 를 설치하여, 아기가 움직일 때마다 이에 대한 정보를 보호자의 수신기로 전송하는 방법이다.

즉, 아기가 뒤척이거나 심하게 움직이는 경우 또는 일정시간 동안 전혀 움직임이 없는 경우 이를 진동 또는 압력의 변화로 인식하고, 이를 보호자의 수신기에 알람신호로써 전달하는 장치인 것이다.

그러나, 이와 같이 압력·진동을 감지할 수 있는 센서를 장착한 장치로써 아기의 움직임을 모니터링하는 방법은, 단지 아기의 움직임을 감지하여 이를 전송하는 것이므로, 아기가 정상적으로 손발을 놀리며 움직이는 정도의 움직임과 몸을 좌우로 움직이는 정도의 안정적인 상황하에서도, 불필요하게는 알람신호를 발생시키어서 이를 보호자에게 전송하게 된다.

따라서, 위급 상황에 대한 정확한 모니터링 정보를 제공하지 못하는 경우가 많으므로, 특히 야간에 불필요한 모니터링 정보에 따른 알람신호로 인하여 부모 또는 보호자의 숙면을 방해하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기의 3가지 기능을 복합적으로 수행하는 제품도 있으나, 이것 역시 보호자가 수신기를 항상 주시하고 있어야 하는 불편함과 아기의 정확한 현재 상태를 모니터링할 수 없다는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 장치로서, 본 출원인이 출원하여 등록된 등록특허 제 801540호에 "유아모니터링장치"가 개시되어 있다.

도 2는 종래기술에 따른 유아모니터링 장치의 사용예를 나타낸 시스템도이고, 도 3은 도 2에 있어서 자세센싱모듈의 주요구성을 나타낸 블럭도이다.

도시한 바와 같이, 종래기술의 유아모니터링 장치는, 자세센싱 모듈(1)로부터 수신한 모니터링 신호를 중계하는 중계기인 송신기(2)와 상기 송신기 (2)로부터 전송받은 신호를 이용하여, 모니터링 결과를 나타내주는 수신기(3)로 구성되며, 특히 상기 자세센싱 모듈(1)은 아기(B)의 신체에도 부착이 가능하지만, 특히 기저귀(D)의 상단에 부착된다.

그리고, 상기 송신기(2)는, 아기가 있는 방의 근처에 설치되어서, 상기 자세센싱 모듈(1)에서 수신한 소출력의 신호를 다시 재전송하는 장치인데, 이와 같이 상기 자세센싱 모듈(1)로부터 소출력의 신호를 전송받는 것은 아기에 대한 전자파의 유해로부터의 피해를 사전에 방지하기 위하여, 상기 자세센싱 모듈(1)로 하여금 소출력의 신호만을 송출토록 하기 때문이다.

또한, 상기 수신기(3)는, 상기 자세센싱 모듈(1)로부터 전송 받은 신호를 처리하여, 아기의 현재의 자세를 포함하는 정확한 정보와 아기 울음소리등에 대한 감지결과를 소리로써 알려주는 장치이다.

특히, 상기 자세센싱 모듈(1)은, 아기의 몸에 부착되어서 아기가 정상적으로 누워 있는지, 좌우 방향으로 모로 누워 있는지, 엎드러져서 있는지, 침대의 모서리 등을 잡고 일어서서 있는지, 침대 아래로 떨어져 있는지, 혹은 계속해서 울고 있는지 등을 감지하고 이를 보호자의 수신기로 소출력 무선송출토록 하는 장치인바, 이는 케이싱(1a)과; 케이싱(1a)의 움직임을 감지하여, 움직임 감지신호를 발생하는 움직임감지 센싱부(1b)와; 케이싱(1a) 주변의 소리를 감지하여, 소리 감지신호를 발생하는 소리감지센싱부(1c)와; 음성을 입력하기 위한 입력부(1d)와; 상기 입력 부(1d)로 입력된 신호를 디지털 정보로 변환하기 위한 음성신호 변환부(1e)와; 상기 움직임감지 센싱부(1b), 소리감지 센싱부(1c), 입력부(1d) 및 음성 신호변환부(1e)를 제어하기 위한 제어부(1f)와; 상기 제어부(1f)의 제어결과를 외부로 전송하기 위한 무선송신부(1g)를 포함하여 구성된다.

미설명부호 1h는 전원부이다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래기술의 유아모니터링 장치는 유아의 상태를 보호자에게 순방향으로만 전달해주되 음성데이터와 영상데이터를 동시에 전송할 수 없을 뿐만 아니라, 역방향인 보호자로부터 유아에게 음성데이터, 영상데이터를 비롯한 각종 데이터 등을 전송할 수 없는 문제점이 있었다.

그리고, 현재 시중에서 판매되고 있는 제품은 유아용 장치와 보호자용 장치간에 정보를 전송할 경우, 순방향 채널(유아용 장치 -> 보호자용 장치) 또는 역방향 채널(보호자용 장치 -> 유아용 장치) 중의 한 개 채널을 선택하도록 되어 있어, 보호자와 유아 혹은 어린이 사이의 실시간 대화가 불가능하다.

또한, 정보량이 많은 화상데이터나 음성데이터를 전송할 경우 거리가 멀어짐에 따라 채널잡음이 증가하고, 임계 거리가 되었을 경우에는 채널이 연결된 상태임에도 불구하고, 전송데이터의 BER(Bit Error Rate) 증가 또는 각종 페이딩 잡음에 의한 데이터의 오염으로 수신 장치에서 정보를 복원할 수 없는 단점이 있다.

그리고, 유아용 장치를 통하여 아기에게 들려줄 목적으로 내장되어 있는 자장가 등의 멜로디 음악은 제품 출시시 메모리에 저장된 것인바 하드웨어적으로 고정이 되어 있어, 멜로디의 수정이 불가능하고 단순 기계음 이상의 높은 품질의 음 악을 기대할 수 없다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 유아 또는 어린이와 보호자 사이의 실시간 양방향 통신을 가능하게 할 뿐만 아니라, 장치 내부의 무선 복조기에서 측정되는 무선신호의 수신신호세기값인 RSSI(Received Signal Strength Indication)등의 측정값을 이용하여, 데이터의 전송거리를 배가시키며 보호자용 장치에 MP3코덱 혹은 비디오코덱을 내장함으로써, 보호자로 하여금 아기에게 들려줄 수 있는 자장가 또는 부모의 음성 혹은 부모의 영상 등의 각종 음성 및 영상정보들을 유아 또는 어린이의 장치로 전송할 수 있도록 하는 유아모니터링 장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은, 마이크로폰을 통하여 외부로부터 음성을 입력받거나, 화상카메라를 통하여 외부로부터 영상을 입력받아, 영상신호 또는 음성신호를 출력하는 입력부와 보호자음성데이터를 포함하는 다수의 사운드데이터 또는 보호자영상데이터를 포함하는 다수의 영상데이터가 저장되는 플레쉬메모리부를 구비함으로써 달성된다.

본 발명의 다른 목적은, 무선변복조부의 송ㆍ수신모드를 선택적으로 변환시 키는 스위치기능부와 상기 무선변복조부로부터 입력받은 수신신호세기(RSSI)와 비트에러율(BER)을 참조하여, 외부의 유아모니터링장치와의 채널상태를 판단하여 채널정보를 생성하는 채널상태판단부와 상기 채널상태판단부로부터 입력받은 채널정보를 참조하여, 제어부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터에 대한 데이터율(data rate)을 변환시키는 데이터전송률변환부를 구비함으로써 달성된다.

본 발명에 따르면, 유아 또는 어린이용 모니터링장치와 보호자용 모니터링장치 사이의 실시간 양방향 통신을 가능하게 할 뿐만 아니라, 장치 내부의 무선변복조부에서 측정되는 무선신호의 수신신호세기값인 RSSI(Received Signal Strength Indication)등의 측정값을 이용하여, 데이터의 전송거리를 배가시키며 보호자용 모니터링장치에 MP3코덱 혹은 비디오코덱을 내장함으로써, 보호자로 하여금 아기에게 들려줄 수 있는 고음질의 자장가 또는 부모의 음성 혹은 고화질의 부모의 영상 등의 각종 음성 및 영상정보들을 유아 또는 어린이의 장치로 전송할 수 있는 효과가 있다.

본 발명 "양방향통신가능한 유아모니터링장치"는, 케이싱과; 마이크로폰을 통하여 외부로부터 음성을 입력받거나, 화상카메라를 통하여 외부로부터 영상을 입 력받아, 영상신호 또는 음성신호를 출력하는 입력부와; 소리 및 움직임을 감지하여 감지데이터를 발생하는 센싱기능부와; 보호자음성데이터를 포함하는 다수의 사운드데이터 또는 보호자영상데이터를 포함하는 다수의 영상데이터가 저장되는 플레쉬메모리부와; 플레쉬메모리부에 저장된 사운드데이터 또는 영상데이터의 압축을 풀어서 재생가능하게 변환시키는 코덱부와; 외부로부터 사운드데이터 또는 영상데이터를 입력받는 외부인터페이스부와; 기저대역변복조부를 포함하며, 사운드데이터 또는 영상데이터와, 센싱기능부에서 감지한 감지데이터를 외부와 송ㆍ수신하는 무선변복조부와; 무선변복조부의 송ㆍ수신모드를 선택적으로 변환시키는 스위치기능부와; 전원을 공급하는 전원부와; 무선변복조부를 통하여 외부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터를 변환하여, 음성신호 또는 영상신호와 감지신호를 출력하는 데이터가공부와; 무선변복조부로부터 입력받은 수신신호세기와 비트에러율을 참조하여, 외부의 유아모니터링장치와의 채널상태를 판단하여 채널정보를 생성하는 채널상태판단부와; 채널상태판단부로부터 입력받은 채널정보를 참조하여, 제어부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터에 대한 데이터율을 변환시키는 데이터전송률변환부와; 입력부, 센싱기능부, 플레쉬메모리부, 코덱부, 외부인터페이스부, 무선변복조부, 스위치기능부, 전원부, 데이터가공부, 채널상태판단부 및 데이터전송률변환부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는바, 각 구성 요소를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "케이싱"은, 본 발명의 유아모니터링 장치의 전체 외곽을 이루며, 그 내부에 각종 구성요소를 구비하는 것으로 서, 상기 케이싱은 아기의 소리 및 움직임을 모니터링하는 송신장치로서, 아기의 몸 가까이에 부착시키게 되기도 하며, 체인걸이가 가능한 장착홀을 일측에 구비함으로써 보행이 가능한 아동의 경우에는 목걸이형으로 활용되는 것이 가능할 것이다.

그리고, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "입력부"는, 외부로부터 각종 신호를 입력받는 구성요소로서, 예를 들면 마이크로폰을 통하여 유아 혹은 보호자로부터 음성을 입력받거나, 화상카메라를 통하여 유아 혹은 보호자로부터 영상을 입력받고, 상기 영상 또는 음성을 영상신호 또는 음성신호로 변환시켜 제어부 등으로 출력하는 구성요소이다.

또한, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "센싱기능부"는, 상기 케이싱(110)에 고정되어, 소리 및 움직임 등을 감지하여 감지데이터를 발생하는 소리감지센싱기, 움직임센싱기 및 온ㆍ습도 등을 감지하는 환경센싱부를 포함하여 구성된다.

따라서, 상기 움직임센싱기는, 본 발명의 유아모니터링장치에 있어서 아기의 자세를 포함한 전반적인 움직임을 감지하는 주요 구성요소로서, 2축 혹은 3축 가속도 센서를 사용하는 것이 바람직하며, 센서의 위치에 따라 X, Y, Z축의 값이 변화하고 외부의 충격을 받을 경우 출력값의 크기가 증가하는 특성을 가지며, 상기 3축 가속도 센서와 동시에 방위센서 혹은 각속도 센서를 병행하여 사용하는 경우에는 유아모니터링에 있어서 보다 정확한 상황분석이 가능해 진다.

한편, 소리감지센싱기는, 일정한 크기 이상의 음량이 감지되었을 경우 혹은 실정시간 동안 계속해서 소리가 감지되는 경우, 감지 결과를 후술하는 제어부에 전달하는 구성요소이다.

즉, 아기가 갑자기 침대에서 떨어져서 "쿵"하는 소리가 크게 발생된 경우 혹은 비록 작지만 아기 울음소리가 계속해서 일정시간 감지되는 경우에는, 이를 위급상황으로 인식하여 상기 제어부에 감지신호를 전달하는 것으로서, 이처럼 위급상황인 경우에는 상기 제어부는 후술하는 입력부의 마이크로폰 또는 또는 화상카메라를 활성화시키어, 아기 주변의 음향 및 영상을 입력받도록 하고, 아기 주변의 상황을 보호자용 유아모니터링장치로써 모니터할 수 있도록 한다.

그리고, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "플레쉬메모리부"는, 종래기술에 따른 유아모니터링장치의 문제점을 개선하기 위한 구성요소인바, 종래의 유아모니터링장치에 있어서는 아기에게 들려줄 목적으로 유아용 장치에 자장가 등의 음악을 멜로디 형태로 내장하는데, 이와 같은 경우 내장되어 있는 음악파일이 소수일 뿐만 아니라, 오디오재생 전용 음악코덱을 사용하지 않으므로 고품질의 음악을 아기에게 들려줄 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "플레쉬메모리부"는, 유아에게 보호자의 목소리를 직접 들려줄 수 있도록 하기 위한 보호자의 음성데이터를 포함하여 고음질의 다양한 음원에 따른 자장가 등의 다수의 사운드데이터 및 유아에게 보호자의 영상을 직접 보여줄 수 있도록 하기 위한 보호자의 영상데이터를 포함하여 유아가 좋아하는 고화질의 에니메이션 영상 등의 특정영상을 비롯한 다수의 영상데이터가 저장되는바, 상기 사운드데이터 또는 영상데이터는 상기 코덱부에 포함되어 있는 MP3코덱 또는 Video코덱에 의하여 압축이 풀리어 스피커 또는 디스플레이장치에서 재생 가능하도록 변환된다.

또한, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "외부인터페이스부"는 외부로부터 사운드데이터 또는 영상데이터를 입력받는 구성요소이며, "무선변복조부"는 기저대역변복조부를 포함하며, 사운드데이터 또는 영상데이터와, 상기 센싱기능부(140)에서 감지한 감지데이터를 외부와 송ㆍ수신하는 구성요소로서 이동통신단말기와 근거리통신이 가능한 불루투스모듈을 구비하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "스위치기능부"는 상기 무선변복조부(210)의 송ㆍ수신모드를 선택적으로 변환시키는 구성요소인바, 이로써 본 발명의 유아모니터링장치는 종래의 장치와 달리 순방향 채널모드(FS,FD), 또는 역방향 채널모드(RS,RD) 또는 양방향 채널모드(FS,RS,FD,RD) 또는 데이터 채널모드(FD,RD)로 선택 동작이 가능한 이점이 있다.

그리고, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "데이터가공부"는 상기 무선변복조부를 통하여 외부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터를 변환하여, 음성신호 또는 영상신호와 감지신호를 출력하는 구성요소이고, "채널상태판단부"는 상기 무선변복조부로부터 입력받은 수신신호세기(RSSI)와 비트에러율(BER)을 참조하여, 외부의 유아모니터링장치와의 채널상태를 판단하여 채널정보를 생성하는 구성요소이며, "데이터전송률변환부"는 상기 채널상태판단부로부터 입력받은 채널정보를 참조하여, 제어부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터에 대한 데이터율(data rate)을 변환시키는 구성요소이 다.

또한, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "전원부"는, 본 발명의 양방향통신가능한 유아모니터링장치에 전원을 공급하는 구성요소인바, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치가 휴대용임을 감안하여 밧데리 혹은 충전용 밧데리인 2차전지를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 충전용 밧데리인 2차전지를 사용하는 경우에는 외부로부터 전원을 공급받는 전원입력단자를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 또한, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 "제어부"는,

상기 입력부, 센싱기능부, 플레쉬메모리부, 코덱부, 외부인터페이스부, 무선변복조부, 스위치기능부, 전원부, 데이터가공부, 채널상태판단부 및 데이터전송률변환부를 제어한다.

이하, 본 발명에 따른 "양방향통신가능한 유아모니터링장치"에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 주요구성을 나타낸 블럭도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명 "양방향통신가능한 유아모니터링장치(100)"는, 밀폐가능한 케이싱(110)과; 마이크로폰(M)을 통하여 외부로부터 음성을 입력받거나, 화상카메라(C)를 통하여 외부로부터 영상을 입력받아, 영상신호 또는 음성신호를 출력하는 입력부(130)와; 상기 케이싱(110)에 고정되어, 소리 및 움직임을 감지하여 감지데이터를 발생하는 센싱기능부(140)와; 보호자음성데이터를 포함하는 다 수의 사운드데이터 또는 보호자영상데이터를 포함하는 다수의 영상데이터가 저장되는 플레쉬메모리부(170)와; 상기 플레쉬메모리부(170)에 저장된 사운드데이터 또는 영상데이터의 압축을 풀어서 재생가능하게 변환시키는 코덱부(150)와; 외부로부터 사운드데이터 또는 영상데이터를 입력받는 외부인터페이스부(160)와; 기저대역변복조부(200)를 포함하며, 사운드데이터 또는 영상데이터와, 상기 센싱기능부(140)에서 감지한 감지데이터를 외부와 송ㆍ수신하는 무선변복조부(210)와; 상기 무선변복조부(210)의 송ㆍ수신모드를 선택적으로 변환시키는 스위치기능부(120)와; 전원을 공급하는 전원부(180)와; 상기 무선변복조부(210)를 통하여 외부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터를 변환하여, 음성신호 또는 영상신호와 감지신호를 출력하는 데이터가공부(190)와; 상기 무선변복조부(210)로부터 입력받은 수신신호세기(RSSI)와 비트에러율(BER)을 참조하여, 외부의 유아모니터링장치와의 채널상태를 판단하여 채널정보를 생성하는 채널상태판단부(220)와; 상기 채널상태판단부(220)로부터 입력받은 채널정보를 참조하여, 제어부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터에 대한 데이터율(data rate)을 변환시키는 데이터전송률변환부(230)와; 상기 입력부(130), 센싱기능부(140), 플레쉬메모리부(170), 코덱부(150), 외부인터페이스부(160), 무선변복조부(210), 스위치기능부(120), 전원부(180), 데이터가공부(190), 채널상태판단부(220)와 데이터전송률변환부(230)를 제어하는 제어부(240)를 포함하여 이루어진다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 양방향통신가능한 유아모니터링장치(100)에 따르면, 유아용 유아모니터링장치(100a)의 입력부(130)에 접속되어 있는 마이크로 폰(M)을 통하여 입력받은 음성데이터, 입력부(130)에 접속되어 있는 화상카메라(C)를 통하여 입력받은 영상데이터, 플레쉬메모리부에 저장되어 있는 음성데이터 등 혹은 센싱기능부에서 감지한 각종 감지신호 등이 무선변복조부(210)를 통하여 보호자용 유아모니터링장치(100)로 전송되기도 하고, 채널상태판단부(220)의 판단결과에 근거하여 제어부(240)의 제어신호에 따른 스위치기능부(120)의 작동에 의하여 역방향으로 보호자용 유아모니터링장치(100)로부터 유아용 유아모니터링장치(100a)로 전송된다.

특히, 기저대역변복조부(200)를 포함하는 무선변복조부(210)의 수신신호세기(RSSI)와 비트에러율(BER)을 참조하여, 또 다른 유아모니터링장치(100a)와의 채널상태에 대한 채널상태판단부(220)의 판단결과 및 데이터전송률변환부(230)의 데이터율 변환에 근거하여 제어부(240)의 제어신호에 따라 영상 및(또는) 음성정보를 송ㆍ수신하게되나, 반면 상기 제어부(240)가 영상 및(또는) 음성정보를 복원하는 것이 불가능하다고 판단한 경우에는 센싱기능부(140)에서 출력한 각종 감지정보만을 송ㆍ수신하게 된다.

도 5는 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치에 있어서, RSSI 및 BER의 변화에 따라 모드가 절환되는 것을 도시한 개념도이다.

도시한 바와 같이, 무선변복조부(210)로부터 추출되는 무선신호의 수신신호세기인 RSSI값과 기저대역변복조부(200)로부터 추출되는 비트에러율 측정값은 채널상태판단부(220)로 입력되며, 상기 RSSI 및 BER값은 현재 상태의 유아용 유아모니터링장치(100a)와 보호자용 유아모니터링장치(100) 사이의 채널 상태를 나타내는 것인바, RSSI값이 크고 BER값이 작을수록 채널상태가 좋고 외부 잡음이 작으며 반대의 경우에는 외부 페이딩 잡음 등의 간섭으로 채널상태가 좋지 않음을 의미한다.

즉, 송신 거리가 멀거나 무선채널 구간에 건물 등의 장애물이 많을 경우 멀티패스 페이딩(Multi-path Fading) 등의 다양한 종류의 잡음이 무선채널에 영향을 주어 RSSI값이 작아지고 BER값이 증가하게 되는데, 도 5의 "C0" 지점에 이르면 무선 채널은 연결되어 있지만 증가한 외부잡음의 효과로 전송된 영상 또는 음성정보는 복조과정에서 원 정보의 복원이 어려울 만큼 오염된다.

이때, "C0"지점은 채널상태판단부(220)에서 RSSI 및 BER값을 측정하여 결정하며, 결정된 정보는 제어부(240)로 입력되는데, "C0" 지점까지의 구간인 "C1"구간은 영상 및 음성정보가 왜곡 없이 전송 가능한 구간으로 이 구간에서는 입력부(130)로부터 들어오는 영상 혹은 음성 및 음향 정보 등을 제어부(240)를 통해 데이터 전송률변환부(230)로 인가된다.

따라서, 센싱기능부(140)로부터 제어부(240)로 인가되는 입력은 사용하지 않으며, "C1"구간에서 제어부(240)로부터 데이터전송률변환부(230)에 입력된 영상 또는 음성정보는 채널상태판단부(220)로부터 데이터전송률변환부(230)에 입력된 채널정보와 비교하여 영상 또는 음성/음향정보의 데이터율(Data Rate)이 변환된다.

즉, 거리가 "C0"와 가까워질수록 영상 및 음향정보의 단위시간당 전송 프레임수 또는 샘플링 주파수를 줄이게 되는데, 일반적으로 단위시간당 전송하는 영상 프레임 또는 음성 샘플링 주파수가 줄어들수록 동일한 무선신호 파워의 조건에서 BER은 줄어들게 된다.

또한, "C1"구간을 지나서 "C0" 지점의 채널상태가 되면 영상 및 음성정보에 대한 복원이 더 이상 불가능하므로, 이때에는 입력부(130)로부터 들어오는 영상 및 음성신호를 차단하고, 반면에 센싱기능부(140)로부터 입력되는 다양한 센싱정보를 제어부(240)를 통해 데이터전송률변환부(230)로 입력한다.

따라서, 기존 제품의 경우에는 "C0" 지점 이전에 영상 및 음성정보의 전송이 더 이상 불가능하나, 본 발명의 유아모이터링장치에 있어서는 "C0"지점을 넘어선 지점부터는 열화된 실시간 영상 및 음성정보를 보내지 않는 대신, 유아 및 어린이의 상태를 센싱기능부(140)로부터 감지하여 전송함으로써 유효 신호의 송신거리가 배가되는 이점이 있다.

즉, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치(100)에 따르면, 데이터의 전송률 변화를 통하여 유아용장치(100a)와 보호자용장치(100)간의 송ㆍ수신거리를 획기적으로 증대시키는 것이 가능한 효과가 있다.

도 6은 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치에 따른 보호자와 유아 사이의 채널모드를 도시한 개념도.

도시한 바와 같이, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치(100)에 따르면, 보호자용 유아모니터링장치(100)에 내장되어 있는 스위치기능부(120)를 사용하여 기존 방식과 마찬가지의 워키토키 방식의 정보 전송은 물론, 영상, 음성정보 및 데이터 전송을 위한 순방향 채널(FS,FD) 및 역방향 채널(RS,RD)을 동시에 실현하여 인터콤의 역할도 가능하다.

즉, 유아 및 어린이와 보호자간에 정보의 끊김 없이 실시간 양방향 통신이 가능한바, 입력부(130)를 통해 입력된 영상 및 음성 정보는 제어부(240)로 전달되고, 동시에 센싱기능부(140)의 데이터 신호도 제어부(240)로 전달되는데, 전달된 입력 정보는 스위치기능부(120)의 선택에 의해, 순방향 채널모드(FS,FD), 또는 역방향 채널모드(RS,RD) 또는 양방향 채널모드(FS,RS,FD,RD) 또는 데이터 채널모드(FD,RD)로 선택 동작이 가능하며, 기저대역변복조부(200)로 전달되어 무선변복조부(210)를 통하여 무선 송출된다.

따라서, 기존의 유아모니터링 제품은 순방향 채널모드, 혹은 역방향 채널모드의 2가지 모드로만 동작하는 반면, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치(100)는 상기 기능과 더불어, 실시간 대화가 가능한 양방향 채널모드와 송신거리의 배가가 가능한 데이터 채널모드의 추가 채널모드가 설정되는 장점이 있다..

도 7은 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치에 따른 전송되는 데이터정보를 도시한 개념도.

이미, 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명 유아모니터링장치(100)의 센싱기능부(140)는 다양한 센서들로 구성될 수 있는데, 아기의 울음소리등을 감지하는 소리감지센싱기(141), 움직임 및 상태를 감지하는 움직임센싱기(142), 온도, 습도, 조도 및 아기의 기저귀에서 발생하는 특정가스등을 감지하여 기저귀 교체 등의 정보를 발생하는 환경센싱부(143)로 구성된다.

그리고, 상기 "C0" 지점을 지난 상태인 "C2"구간에서 전송되는 데이터는 압축된 영상 및 음향정보가 아니므로, 데이터의 심볼 또는 일정한 프레임 주기로 헤더파일(H0,H1,H2 ...)을 삽입하여 데이터를 전송할 수 있는데, 이 기능은 데이터전 송률변환부(230)에서 제어부(240)를 통해 입력된 센싱기능부(140)의 입력값에 대하여, 심볼의 타이밍 시간인 "t(symbol)"을 늘리거나 동일 심볼을 "n"회 반복하여 전송하므로써, 채널의 군집잡음과 랜덤잡음에 강한 정보 복원이 가능하도록 하며, 도 7의 데이터 정보에 대해 각종 에러정정 부호화를 하는 것도 가능하다.

도 8은 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치를 무선 모뎀에 접속하여 보호자의 이동통신단말기로 데이터를 전송하는 것을 도시한 개념도이고, 도 9는 불루투스모듈이 장착된 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치로부터 근거리에 있는 보호자의 이동통신단말기로 데이터를 전송하는 것을 도시한 개념도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치(100)를 별도의 외부인터페이스부(즉, 제2인터페이스부. 미도시)를 통하여 더블류씨디엠에이(WCDMA)모듈 또는 지에스엠(GSM)모듈 등이 장착된 무선모뎀(M)에 접속함으로써, 유아의 현재 놓여진 상태에 대한 각종 데이터를 보호자의 이동통신단말기(H)로 전송할 수 있게 되며, 도 9에 도시한 바와 같이 불루투스모듈 등과 같은 근거리통신모듈(미도시)을 포함하는 무선변복조부(210)를 구비한 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치(100)는 근거리에 위치한 보호자의 이동통신단말기(H)로 데이터를 직접 전송하는 것이 가능하다.

도 1은 종래의 아기모니터링 장치를 도시한 것으로서,

(가)는 화상카메라를 이용한 것이고,

(나)는 마이크로폰을 이용한 것이며,

(다)는 진동·압력센서를 이용한 장치이다.

도 2는 종래기술에 따른 유아모니터링 장치의 사용예를 나타낸 시스템도.

도 3은 도 2에 있어서 자세센싱모듈의 주요구성을 나타낸 블럭도.

도 4는 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치의 주요구성을 나타낸 블럭도.

도 5는 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치에 있어서, RSSI 및 BER의 변화에 따라 모드가 절환되는 것을 도시한 개념도.

도 8은 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치를 무선 모뎀에 접속하여 보호자의 이동통신단말기로 데이터를 전송하는 것을 도시한 개념도.

도 9는 불루투스모듈이 장착된 본 발명 양방향통신가능한 유아모니터링장치로부터 근거리에 있는 보호자의 이동통신단말기로 데이터를 전송하는 것을 도시한 개념도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 유아모니터링장치 110 : 케이싱

120 : 스위치기능부 130 : 입력부

140 : 센싱기능부 141 : 소리감지센싱부

142 : 움직임센싱부 143 : 환경센싱부

150 : 코덱부 160 : 데이터가공부

170 : 플레쉬메모리부 180 : 전원부

190 : 데이터가공부 200 : 기저대역변복조부

210 : 무선변복조부 220 : 채널상태판단부

230 : 데이터전송률변환부 240 : 제어부

Claims

밀폐가능한 케이싱(110)과;

마이크로폰(M)을 통하여 외부로부터 음성을 입력받거나, 화상카메라(C)를 통하여 외부로부터 영상을 입력받아, 영상신호 또는 음성신호를 출력하는 입력부(13 0)와;

상기 케이싱(110)에 고정되어, 소리 및 움직임을 감지하여 감지데이터를 발생하는 센싱기능부(140)와;

보호자음성데이터를 포함하는 다수의 사운드데이터 또는 보호자영상데이터를 포함하는 다수의 영상데이터가 저장되는 플레쉬메모리부(170)와;

상기 플레쉬메모리부(170)에 저장된 사운드데이터 또는 영상데이터의 압축을 풀어서 재생가능하게 변환시키는 코덱부(150)

외부로부터 사운드데이터 또는 영상데이터를 입력받는 외부인터페이스부(16 0)와;

기저대역변복조부(200)를 포함하며, 사운드데이터 또는 영상데이터와, 상기 센싱기능부(140)에서 감지한 감지데이터를 외부와 송ㆍ수신하는 무선변복조부(210)와;

상기 무선변복조부(210)의 송ㆍ수신모드를 선택적으로 변환시키는 스위치기능부(120)와;

전원을 공급하는 전원부(180)와;

상기 무선변복조부(210)를 통하여 외부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터를 변환하여, 음성신호 또는 영상신호와 감지신호를 출력하는 데이터가공부(190)와;

상기 무선변복조부(210)로부터 입력받은 수신신호세기(RSSI)와 비트에러율(BER)을 참조하여, 외부의 유아모니터링장치와의 채널상태를 판단하여 채널정보를 생성하는 채널상태판단부(220)와;

상기 채널상태판단부(220)로부터 입력받은 채널정보를 참조하여, 제어부로부터 입력받은 사운드데이터 또는 영상데이터와 감지데이터에 대한 데이터율(data rate)을 변환시키는 데이터전송률변환부(230)와;

상기 입력부(130), 센싱기능부(140), 플레쉬메모리부(170), 코덱부(150), 외부인터페이스부(160), 무선변복조부(210), 스위치기능부(120), 전원부(180), 데이터가공부(190), 채널상태판단부(220) 및 데이터전송률변환부(230)를 제어하는 제어부(240)를 포함하여,

양방향 통신이 가능하며, 다양한 영상정보 및 음향정보의 저장이 용이하고, 상기 채널상태판단부(220)에서 수신신호세기(RSSI)와 비트에러율(BER)를 판단하여 통신거리가 가까워서 RSSI 값이 유효한 구간(C1)에서는, 센싱기능부(140)로부터 제어부(240)로 인가되는 입력은 사용하지 않고 입력부(130)로부터 들어오는 영상 및 음향정보를 제어부(240)를 통해 데이터전송률변환부(230)로 인가하며, 통신거리가 증가하여 RSSI 값이 유효하지 아니한 구간(C2)에서는 입력부(130)로부터 들어오는 정보는 사용하지 않고 센싱기능부(140)로부터 감지된 정보를 제어부(240)를 통해 데이터전송률변환부(230)로 입력하여 유효신호의 송신거리가 최대화되도록 구성된 것을 특징으로 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치.
제 1항에 있어서,

상기 센싱기능부(140)는 아기 울음소리를 감지하는 소리감지센싱부(141), 아기의 움직임 및 상태를 감지하는 움직임센싱부(142) 및 온도, 습도, 조도 또는 가스를 감지하는 환경센싱부(143)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치.
제 2항에 있어서,

상기 움직임센싱부(142)는, 2축 가속도 센서, 3축 가속도 센서, 방위센서 또는 각속도센서 중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치.
제 2항에 있어서,

상기 환경센싱부(143)는, 온도센서, 습도센서, 조도센서 또는 가스감지센서 중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치.
제 1항에 있어서,

상기 스위치기능부(120)는, 상기 무선변복조부(210)의 송ㆍ수신모드를 상기 제어부(240)의 제어신호에 따라 순방향 채널모드, 역방향 채널모드, 양방향 채널모드 및 데이터 채널모드 중의 어느 하나로 변환시키는 것을 특징으로 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치.
제 1항에 있어서,

상기 무선변복조부(210)에 구비된 근거리통신모듈을 통하여 외부의 이동통신단말기와 근거리통신이 가능한 것을 특징으로 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치.
제 1항에 있어서,

외부로 데이터를 출력하는 제2외부인터페이스부를 더 구비하고,

상기 제2외부인터페이스부에 접속되는 더블류씨디엠에이(WCDMA)모듈 또는 지에스엠(GSM)모듈을 통하여 외부의 이동통신단말기와 통신이 가능한 것을 특징으로 하는 양방향통신가능한 유아모니터링장치.