KR100986137B1 - 영아 위험경보장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영아의 자세와 호흡 여부를 감지하여 영아가 질식되는 상황을 방지하기 위한 영아 위험경보장치에 관한 것으로서, 영아의 상태를 감지하는 센서, 상기 센서로부터 수신받은 신호를 상기 휴대용 단말기와 무선으로 송신할 수 있도록 조절하는 마이크로콘트롤러 유니트(MCU), 상기 마이크로콘트롤러 유니트로부터 무선통신할 수 있도록 조절된 신호를 수신받아, 상기 휴대용 단말기로 무선의 상태 신호를 송신하는 무선송신부를 구비하여, 영아에 착용되고 상기 영아의 상태를 감지하여 보호자측의 휴대용 단말기로 상기 영아의 상태 신호를 송신하는 영아밴드부; 및 상기 영아밴드부로부터 상기 상태 신호를 무선으로 수신받아, 상기 상태 신호를 증폭시키고 잡음을 제거하는 무선수신부, 상기 상태 신호에 따라 상기 보호자에게 경보신호를 출력하는 중앙처리부, 상기 상태 신호에 대응하여 상기 중앙처리부로부터 발생되는 경보신호에 따라 점등되는 표시부, 상기 경보신호에 따라 진동하는 진동발생부, 상기 경보신호에 따라 음향을 발생시키는 음향부를 구비하여, 상기 영아밴드부로부터 상기 상태 신호를 수신하여 보호자에게 상기 영아의 상태를 출력하는 휴대용 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
영아, 기울기센서, 압력센서, 음성센서, 광센서, 화이트노이즈, 질식사

Description

영아 위험경보장치{Apparatus for alarming danger of infant}
본 발명은 영아 위험경보장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영아의 자세와 호흡여부를 감지하여 영아가 뒤집혀 질식되는 상황을 보호자에게 알려줌으로써 영아사망을 방지하기 위한 영아 위험경보장치에 관한 것이다.
일반적으로 생후 1~2주까지 또는 배꼽이 떨어지는 시기까지를 신생아기라고, 이 신생아기는 모체 내의 생활에서 모체외의 생활로 적응하는 과정의 시기로 인간이 그의 생애에서 겪는 가장 격변스럽고도 위험한 체험을 하는 때라고 할 수 있다. 특히, 걷지 못하는 영아를 키우는 부모 또는 보호자는 영아를 항상 곁에서 보호 및 감시해야 한다. 그러나, 보호자는 영아를 돌보면서 다른 일을 해야하는 경우가 많고, 특히 영아가 잠이 든 후에 텔레비전을 시청하거나 다른 업무를 보는 경우가 많다. 그러나, 이 경우에 부모 및 보호자는 영아의 상태를 적절하게 알 수 없기 때문에, 영아의 몸이 뒤집어졌는지 여부와 질식되었는지 여부를 인식하지 못하고 잠에서 깨어나 울고 있는 경우 이를 인식하지 못하여 오랫동안 방치하는 경우가 생긴다. 또한 시각장애인이 보호자일 경우 영아가 뒤집어진 것도 인식을 하지 못함은 물론이고 영아의 호흡이 멈춰져 질식되었는지 여부도 알 수 없고, 청각장애인이 보 호자일 경우 영아의 울음소리를 감지하지 못한다.
부모 및 보모 등 보호자는 영아를 보호해야 하는 법률상, 계약상의 주의의무가 있으며, 이러한 주의의무를 해태하는 경우에는 형사상 과실치사죄 또는 업무상과실치사죄, 중과실치사죄 등의 죄책을 지게 된다.
따라서, 영아가 질식될 가능성이 있는 상태를 알려주거나 영아의 울고 있는 상황을 보호자에게 알려줄 수 있는 영아 위험경보장치가 요망되며, 특히 영아를 보호하는 시설에서는 필수적으로 도입되어야 하는 장치이다.
한편, 영아의 엎드린 자세를 감지하는 장치가 오작동할 가능성을 고려하여, 영아의 자세에 대한 감지 수단을 복수로 마련할 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 영아가 몸이 뒤집힌 상황을 보호자에게 알려주는 영아 위험경보장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 영아가 호흡을 하지 않는 상황을 보호자에게 알려주는 영아 위험경보장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 영아의 울음소리를 감지하여 이를 보호자에게 알려주는 영아 위험경보장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 영아가 심리적으로 불안하여 울게 될 경우 백색소음을 이용하여 영아를 진정시켜 주는 영아 위험경보장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 어두운 장소에서 영아의 위치를 확인시켜 주는 영아 위험경보장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 시각장애인이나 청각장애인 보호자에게 영아의 상황을 알려 줄 수 있는 영아 위험경보장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따르면,영아 위험경보장치는, 영아의 상태를 감지하는 센서, 상기 센서로부터 수신받은 신호를 상기 휴대용 단말기와 무선으로 송신할 수 있도록 조절하는 마이크로콘트롤러 유니 트(MCU), 상기 마이크로콘트롤러 유니트로부터 무선통신할 수 있도록 조절된 신호를 수신받아, 상기 휴대용 단말기로 무선의 상태 신호를 송신하는 무선송신부를 구비하여, 영아에 착용되고 상기 영아의 상태를 감지하여 보호자측의 휴대용 단말기로 상기 영아의 상태 신호를 송신하는 영아밴드부; 및 상기 영아밴드부로부터 상기 상태 신호를 무선으로 수신받아, 상기 상태 신호를 증폭시키고 잡음을 제거하는 무선수신부, 상기 상태 신호에 따라 상기 보호자에게 경보신호를 출력하는 중앙처리부, 상기 상태 신호에 대응하여 상기 중앙처리부로부터 발생되는 경보신호에 따라 점등되는 표시부, 상기 경보신호에 따라 진동하는 진동발생부, 상기 경보신호에 따라 음향을 발생시키는 음향부를 구비하여, 상기 영아밴드부로부터 상기 상태 신호를 수신하여 보호자에게 상기 영아의 상태를 출력하는 휴대용 단말기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상태 신호는 상기 영아의 엎드림 상태를 감지하는 자세 신호 및 상기 영아의 몸체가 기울어진 상태를 감지하는 기울기 신호를 포함하고, 상기 센서는 상기 영아가 뒤집어지게 되면 상기 영아의 복부에 압력이 가해질 때의 압력을 감지하는 압력센서 및 상기 영아의 몸체가 기울어진 정도를 감지하는 기울기센서를 구비하는 자세감지센서를 포함한다.
상기 자세감지센서의 상기 압력센서와 상기 기울기센서는 병렬로 결합되어 OR 게이트를 형성한다.
상기 자세감지센서의 상기 압력센서와 상기 기울기센서는 직렬로 결합되어 AND 게이트를 형성한다.
상기 상태 신호는 상기 영아의 몸체가 기울어진 상태를 감지하는 기울기 신호를 포함하고, 상기 센서는 상기 영아의 몸체가 기울어진 정도를 감지하는 기울기센서를 포함한다.
상기 상태 신호는 상기 영아의 엎드림 상태를 감지하는 자세 신호를 포함하고, 상기 센서는 상기 영아가 뒤집어지게 되면 상기 영아의 복부에 압력이 가해질 때의 압력을 감지하는 압력센서를 포함한다.
상기 상태 신호는 상기 영아의 호흡 상태를 감지하는 호흡 신호를 포함하고, 상기 센서는 상기 호흡에 의한 미세한 움직임을 감지하는 플렉시포스센서를 포함한다.
상기 상태 신호는 상기 영아의 울음소리 신호를 포함하고, 상기 센서는 상기 영아의 울음소리를 감지하는 음성센서를 포함한다.
상기 영아밴드부는 스피커를 더 포함하고, 상기 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)는, 상기 음성센서로부터 상기 영아의 울음소리를 감지되면 상기 영아를 안정화시키기 위한 백색잡음(화이트노이즈)를 상기 스피커를 통해 발생시키다.
상기 영아밴드부는 광센서 및 발광부를 더 포함하고,상기 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)는, 상기 광센서로부터 상기 영아가 어두운 환경에 있다고 감지되면 상기 영아의 위치를 표시하기 위하여 상기 발광부를 통해 빛을 발산시킨다.
상기 표시부는 상기 영아의 엎드림 자세, 호흡 이상, 울음 신호에 각각 대응하는 복수의 LED를 포함하고, 상기 중앙처리부는 상기 영아의 기울기, 자세, 호흡, 울음 신호 중의 어느 하나의 상태신호가 감지되면 그에 대응하여 상기 LED를 점등 시킨다.
상기 진동발생부와 상기 음향부는 전계효과트랜지스터를 통해 직렬로 결합되며, 상기 전계효과트랜지스터의 게이트에 상기 복수의 LED가 병렬로 결합됨으로써 상기 진동발생부와 상기 음향부가 스위칭된다.
상기 진동발생부와 상기 음향부는 전계효과트랜지스터를 통해 직렬로 결합되며, 상기 중앙처리부는 상기 전계효과트랜지스터의 게이트전압을 인가하여 상기 진동발생부와 상기 음향부를 스위칭시킨다.
상기 중앙처리부는 상기 영아의 뒤집어진 자세, 호흡 이상, 울음 신호에 각각 대응하는 안내음을 상기 음향부를 통해 출력한다.
상기 중앙처리부는 상기 영아의 뒤집어진 자세, 호흡 이상, 울음 신호에 각각 대응하는 강도의 진동을 상기 진동발생부를 통해 출력한다.
본 발명은 영아밴드부와 휴대용 단말기로 이루어져, 영아가 뒤집히려 하는지 뒤집혔는지 여부와 호흡이 멈추었는지 여부 그리고 영아가 울고 있는지에 대한 정보를 영아밴드부의 센서에서 감지하여 이를 보호자가 휴대하고 있는 휴대용 단말기로 송신하여 보호자에게 영아의 상태를 알려준다. 이때 휴대용 단말기의 진동발생부는 각 상황의 진동의 세기나 진동 형태를 달리하여 각 상황을 진동으로서 보호자에게 알리고, 음향부는 각 상황의 멜로디나 알림방송 또는 알람을 통해 보호자에게 알리며, 표시부는 각 상황의 다른 색의 경고등을 통해 각 상황을 보호자에게 알린다. 또한 시각장애인이나 청각장애인 보호자들에게도 영아의 상태를 알릴 수 있게 된다. 이와 같이 영아의 몸이 뒤집어져 호흡곤란으로 인해 질식하는 상황을 방지할 수 있게 된다.
또한 영아의 울음소리를 감지하여 영아가 착용하고 있는 영아밴드부의 백색잡음 발생부에서 백색소음을 발생시켜 영아를 진정시켜주며, 광감지센서에서 광을 감지하여 어두워질 경우 영아밴드부의 위치표시 광발생부에서 광을 발생시켜 영아의 위치를 확인시켜 주어 어두운 곳에 영아가 있을 경우 영아를 밟거나 차는 일을 방지해준다.
이하 본 발명의 일 실시예에 의한 영아 위험경보장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적 및 구성상의 특징은 첨부된 도면 및 이하에서 기술되는 본 발명의 상세하고 바람직한 실시예들의 설명에 의하여 더욱 명확하게 될 것이다. 도면들에서 서로 동일 내지 유사한 부분들은 설명 및 이해의 편의상 동일 내지 유사한 참조 부호들로 기재되어 있는 점에 주목할 필요가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 영아 위험경보장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로서, 영아밴드부(10)와 휴대용 단말기(30)를 포함한다.
영아밴드부(10)는 영아의 복부에 착용되어 영아의 상태 신호를 감지하여 이를 보호자측의 휴대용 단말기로 송신하는 것으로, 센서(100), 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)(230), 및 무선송신부(260)를 포함한다. 영아밴드부(10)는 필요에 따라 신호전처리부(200), A/D변환부(210), 백색잡음 발생부(240), 위치표시 광발생 부(250) 등을 포함할 수 있다.
센서(100)는 영아의 상태를 감지하는 곳으로서, 자세감지센서부(110), 플렉시포스센서(140), 음성센서(150), 광센서(160) 중의 적어도 하나를 포함한다.
자세감지센서부(110)는 영아의 자세를 감지하여 영아가 뒤집어지려 하는지, 혹은 뒤집어졌는지를 감지하는 곳으로서, 오동작을 방지하고 정확한 감지를 위해 이중센서로 되어 있는 기울기센서(120)와 압력센서(130)를 포함한다.
기울기센서(120)는 영아의 몸체가 기울어지게 되면 기울어진 정도를 감지하는 센서로서 감지된 신호를 신호전처리부(200)로 송신한다. 압력센서(130)는 영아가 뒤집어지게 되면 복부에 위치하고 있는 압력센서(130)에 압력이 가해지게 되고 이때의 압력을 감지하는 센서로서 감지된 신호를 신호전처리부(200)로 송신한다.
도 2는 자세감지센서부를 구성하는 압력센서와 기울기센서의 결합관계의 일례를 나타낸 회로도이다. 도 2에 도시된 자세감지센서부의 구성은 압력센서(130)와 기울기센서(120)가 병렬결합되어 OR 게이트를 형성하는 것을 나타낸다. 이것은 압력센서(SP)와 기울기센서(SG) 중의 어느 하나라도 신호의 문턱치를 넘게되면 휴대용 단말기(30)를 통해 상태 신호를 출력하도록 하는 구성이다. 사용 상황에 따라서 압력센서(130)와 기울기센서(120) 중의 어느 하나가 고장날 경우를 대비하여 두 개의 센서 중의 어느 하나라도 동작하게 되면 상태 신호가 송신되도록 한 것이다.
도 3은 자세감지센서부를 구성하는 압력센서와 기울기센서의 결합관계의 다른 일례를 나타낸 회로도이다. 도 3에 도시된 자세감지센서부의 구성은 압력센서(130)와 기울기센서(120)가 직렬결합되어 AND 게이트를 형성하는 것을 나타낸다. 이것은 압력센서(SP)와 기울기센서(SG) 양자 모두가 신호의 문턱치를 넘는 경우에만 휴대용 단말기(30)를 통해 상태 신호를 출력하도록 하는 구성이다. 사용 상황에 따라서 압력센서(130)와 기울기센서(120) 중의 어느 하나가 오동작하여 지나치게 민감하게 작동할 경우를 대비하여 두 개의 센서 양자 모두가 동작할 경우에만 상태 신호가 송신되도록 한 것이다.
음성센서(150)는 영아의 울음소리를 센싱하는 센서로서 감지된 신호를 신호전처리부(200)로 송신한다. 도 4는 음성센서의 구성의 일례를 나타낸 블록도이다. 마이크로폰으로부터 감지되는 영아의 울음소리나 영아 주변에서 발생하는 위험한 소리가 마이크로 콘덴서에 충전되는 전하를 증폭기(Amplifier)에서 증폭하고, 비교기(Comparator)에서 소정의 문턱치를 넘게 되면 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)에게 상태 신호를 발생케하여 보호자가 착용하고 있는 휴대용 단말기(30)를 통해 보호자에게 알린다. 비교기는 가변저항(VR)을 통해 증폭률을 조절할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 영아의 울음소리는 통상적으로 90dB 정도이므로, 그보다 약간 낮은 소리를 감지할 수 있도록 세팅하는 것이 바람직하다.
음성센서(150)를 통해 영아의 울음소리가 감지되면 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)는 백색잡음 발생부(240)를 통해 영아의 심리상태를 안정시키기 위한 백색잡음을 발생시킨다.
플렉시포스센서(140)는 호흡에 의한 영아의 미세한 움직임을 감지하는 센서 로서 감지된 신호를 신호전처리부(200)로 송신한다. 도 5는 플렉시포스센서의 구성의 일례를 나타낸 블록도이다. 플렉시포스센서(140)의 안테나로부터 감지되는 미세한 움직임은 증폭기(Amplifier)에서 증폭되고 커패시터(Capacitor)에서 일시 저장된다. 그리고, 수초 후의 미세한 움직임과 비교기를 통하여 비교되며, 그 차이가 없으면 영아는 호흡을 지속하는 것이고, 차이가 있으면 영아의 호흡이 정지된 것으로 판단된다. 이러한 비교신호는 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)에서 지속적으로 감시하여 소정의 시간동안 영아의 호흡이 없다고 판단되면, 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)는 보호자가 착용하고 있는 휴대용 단말기(30)를 향하여 위급한 상황을 알리는 상태신호를 송신한다.
플렉시포스센서(140)는 스트레인 게이지와 같은 원리를 가진 것으로서, 미세한 볼륨의 변화를 감지하고, 감지되는 볼륨의 변화가 지속적으로 반복되면 호흡이 유지되는 것으로 판단되는 것이고, 반대로 볼륨의 변화가 없게 되면 호흡이 정지된 것으로 판단되는 것이다. 플렉시포스센서(140)의 안테나는 아이의 호흡의 영향권내에 있도록 설치하는 것이 바람직하다.
광센서(160)는 영아가 어두운 환경에 있을 때 이를 감지하기 위한 센서로서, 광센서를 통해 어두운 환경에 처했음이 감지되면 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)는 영아가 어둠속에서 타인에 의해 밟히지 않도록 위치표시 광발생부(250)를 통해 빛을 발광시킨다.
신호전처리부(200)는 센서부(100)로부터 수신받은 신호를 증폭시키고, 잡음을 제거하여 A/D변환부(210)로 신호를 송신하고, A/D변환부(210)는 신호전처리 부(200)의 출력신호를 디지탈신호로 변환한다.
마이크로콘트롤러 유니트(MCU)(230)는 A/D변환부(210)로부터 수신받은 신호를 휴대용 단말기(30)와 무선으로 송신할 수 있도록 조절하여 무선송신부(260)로 송신한다. 또한 음성센서(150)에서 감지된 영아의 울음소리를 비교분석하여 이를 백색잡음 발생부(240)로 송신한다. 그리고, 광센서(160)에서 감지된 광신호를 비교분석하여 이를 위치표시 광발생부(250)로 송신한다.
백색잡음 발생부(240)는 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)(230)로부터 영아의 울음소리를 비교분석한 신호를 수신받아 백색잡음을 발생시키는 곳으로서, 영아에게 백색잡음을 제공하여 심리적으로 불안한 영아를 진정시켜 주는데 도움을 준다.
위치표시 광발생부(250)는 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)(230)로부터 광신호를 비교분석한 신호를 수신받아 영아밴드부(10)에 부착되어 있는 위치표시등에 광을 발생시킨다. 이는 영아가 어두운 상황에 처했을 경우 보호자가 쉽게 영아의 위치를 확인할 수 있게 하고 어두운 상황에서 아기를 밟던지 차는 일을 방지하여 준다.
무선송신부(260)는 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)(230)로부터 무선통신할 수 있도록 조절된 신호를 수신받아 휴대용 단말기(30)의 무선수신부(300)로 신호를 무선으로 송신한다.
휴대용 단말기(30)는 영아밴드부(10)로부터의 신호를 받아 보호자에게 영아의 상태나 처해진 환경을 알려주는 역할을 하는 곳으로서, 무선수신부(300), 중앙처리부(320), 진동발생부(330), 음향부(340), 표시부(350)를 포함한다.
무선수신부(300)는 영아 밴드부(10)의 무선송신부(260)로부터 신호를 무선으로 수신받아, 수신받은 신호를 증폭시키고, 잡음을 제거하여 중앙처리부(320)로 송신한다.
중앙처리부(320)는 무선수신부(300)의 출력신호인 센서(100)에서 감지된 상태 신호들을 분석하여 영아의 위험상황들을 보호자에게 알린다. 중앙처리부(320)는 기울기센서(120)에서 감지된 영아의 기울임 정도와 영아가 뒤집혔을 때 압력센서(130)에 가해지는 압력값을 수신받아 소정의 문턱치 값에서 벗어났을 경우 이를 판단하여 진동발생부(330), 음향부(340), 표시부(350)로 경보신호를 송신한다.
또한, 중앙처리부(320)는 영아가 호흡을 제대로 하고 있는지 확인하기 위해 플렉시포스 센서(150)에서 감지된 신호를 수신받아 판단하여 지정한 값에서 벗어났을 경우에도, 진동발생부(330)와 음향부(340), 표시부(350)로 경보신호를 송신한다.
또한, 중앙처리부(320)는 영아가 울거나 영아 주위에서 위험한 소리가 발생할 경우 이를 청각장애인이나 시각장애인 등의 장애인 보호자에게 알리기 위해 음성센서(150)에서 감지된 영아의 울음소리 기타 음성을 감지하여 지정한 값에서 벗어났을 경우에도, 진동발생부(330), 음향부(340), 표시부(350)로 경보신호를 송신한다. 또한 중앙처리부(320)는 센서(100)에서 감지된 신호가 지정된 값에서 벗어나지 않을 경우에는 표시부(350)에 각 값을 표시하여 영아가 안전한 환경에 처해 있음을 표시하고 영아 위험경보장치가 정상적으로 작동되고 있음을 표시하도록 한다.
도 6은 표시부와 진동발생부 및 음향부의 결합관계의 일례를 나타낸 블록도이다. 도시된 바와 같이, 중앙처리부(320)는 표시부(350)의 LED를 통해 영아의 상태에 대한 경보신호를 출력할 수 있다. 그리고, 진동발생부(330)와 음향부(340)는 전계효과트랜지스터(FET)의 소스와 드레인을 통해 직렬로 결합되며, 상기 전계효과트랜지스터의 게이트에 복수의 LED가 병렬 구성된 표시부(350)가 결합됨으로써 복수의 LED 중의 어느 하나에 의한 표시부(35) 동작과 아울러 진동발생부(330)와 음향부(340)가 동작된다.
표시부(350)는 영아가 뒤집히려 하는지 뒤집혔는지 여부와 호흡이 멈추었는지 여부 그리고 영아가 울고 있는지에 대한 정보를 중앙처리부(320)로부터 수신받아 각 상황에 설정된 색깔의 경고등에 빛이 들어오게 하며, 영아가 안정된 상태에 놓여 있다면 각 값을 표시하고 영아가 안전한 환경에 처해 있음을 표시하고 영아 위험경보장치가 정상적으로 작동되고 있음을 표시하도록 한다. 영아가 처해 있는 위기상황별 경고등의 색으로서, 예를 들어, 호흡정지의 경우 빨간색(R), 질식자세를 취할 경우 노란색(Y), 울고 있을 경우 초록색(G)으로 표시하여 각 상황에 따라 보호자가 알 수 있도록 하여 청각장애인 보호자의 경우에도 영아의 상황을 알 수 있다. 표시부(350)의 LED 중의 어느 하나라도 점등이 되면, FET의 게이트에 전압이 가해짐으로써 진동발생부(330)와 음향부(340)가 스위칭되어 진동 및 음향을 통해 경보신호가 출력된다.
도 7은 표시부와 진동발생부 및 음향부의 결합관계의 다른 일례를 나타낸 블록도이다. 도 7의 도면은 중앙처리부(320)가 표시부(350)를 경유하지 않고, 진동발생부(330)와 음향부(340)를 직접 제어하는 점에서 도 6과 상이하다. 도 7의 회 로도에서는 중앙처리부(320)가 진동발생부(330) 및 음향부(340)의 출력을 FET를 통해 직접 제어할 수 있다.
진동발생부(330)는 영아가 뒤집히려 하는지 뒤집혔는지 여부와 호흡이 멈추었는지 여부 그리고 영아가 울고 있는지에 대한 정보를 중앙처리부(320)로부터 수신받아 진동을 통해 보호자에게 영아의 상태를 알린다. 진동발생부(330)의 진동 세기는 영아울음상태가 제1단계 진동세기, 영아가 뒤집히려 하는 상태가 제2단계 진동세기, 영아 뒤집힌 상태가 제3단계 진동세기, 영아의 호흡이 멈춘상태가 제4단계 진동세기로 나뉘어 단계가 높을수록 강한 진동의 세기를 내도록 하며, 진동 하는 방법을 달리하여 보호자가 영아의 상태를 알 수 있도록 하여 시각장애인이나 청각장애인 보호자 등에게도 이를 알려주는 것이 가능하게 한다.
음향부(340)는 영아가 뒤집히려 하는지 뒤집혔는지 여부와 호흡이 멈추었는지 여부 그리고 영아가 울고 있는지에 대한 정보를 중앙처리부(320)로부터 수신받아 음향을 통해 보호자에게 영아의 상태를 알린다. 각 상황에 맞는 멜로디나 안내방송 또는 알람을 설정하여 음향부(340)의 소리만으로도 영아의 상태를 구별할 수 있도록 한다. 이에 시각장애인 보호자도 음향을 통해 영아의 상태를 구별할 수 있게 한다.
도 8은 본 발명에 의한 영아 위험경보장치의 사용례이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 영아 위험경보장치의 영아밴드부(10)는 영아의 복부에 착용되는 것이 바람직하다. 또한, 휴대용 단말기(30)는 보호자의 손목에 부착될 수 있다. 영아의 복부에 착용된 영아밴드부(10)의 중앙에는 적절한 크기의 압력센서(130)가 배치되고, 영아의 호흡 볼륨을 감지하기 위하여 플렉시포스 센서(140)의 안테나가 얼굴 가까이 배치되는 것이 바람직하다. 휴대용 단말기(30)를 부착하고 있는 보호자는 원거리에서도 영아의 질식사를 걱정하지 않고 다른 일을 볼 수 있으며, 영아의 상태에 따라 영아의 자세와 호흡 여부 및 울음 여부를 쉽게 파악할 수 있게 된다.
이상, 도면을 참조한 명세서에서 최적의 실시예들이 특정 용어를 사용하여 개시되었으나 이는 본 발명을 쉽게 이해하기 위한 것이다. 즉, 본 발명이 이상에서 설명된 실시예들 및 도면들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 한다. 또한, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 목적 및 구성으로부터 치환, 소거, 병합 등에 의하여 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 도출하는 것이 가능하지만, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다는 점을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 영아 위험경보장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 자세감지센서부를 구성하는 압력센서와 기울기센서의 결합관계의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 3은 자세감지센서부를 구성하는 압력센서와 기울기센서의 결합관계의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 4는 음성센서의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 5는 플렉시포스센서의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 6은 표시부와 진동발생부 및 음향부의 결합관계의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 7은 표시부와 진동발생부 및 음향부의 결합관계의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명에 의한 영아 위험경보장치의 사용례를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 영아밴드부 30: 휴대용 단말기
100: 센서 110: 자세감지센서부
120: 기울기센서 130: 압력센서
140: 플레시포스센서 150: 음성센서
160: 광센서 200: 신호전처리부
210: A/D변환부 230: 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)
240: 백색잡음 발생부 250: 위치표시 광발생부
260: 무선송신부 300: 무선수신부
320: 중앙처리부 330: 진동발생부
340: 음향부 350: 표시부

Claims (15)

  1. 영아의 상태를 감지하는 센서, 상기 센서로부터 수신받은 신호를 휴대용 단말기와 무선으로 송신할 수 있도록 조절하는 마이크로콘트롤러 유니트(MCU), 상기 마이크로콘트롤러 유니트로부터 무선통신할 수 있도록 조절된 신호를 수신받아, 휴대용 단말기로 무선의 상태 신호를 송신하는 무선송신부를 구비하여, 영아에 착용되고 상기 영아의 상태를 감지하여 보호자측의 휴대용 단말기로 상기 영아의 상태 신호를 송신하는 영아밴드부; 및
    상기 영아밴드부로부터 상기 상태 신호를 무선으로 수신받아, 상기 상태 신호를 증폭시키고 잡음을 제거하는 무선수신부, 상기 상태 신호에 따라 보호자에게 경보신호를 출력하는 중앙처리부, 상기 상태 신호에 대응하여 상기 중앙처리부로부터 발생되는 경보신호에 따라 점등되는 표시부, 상기 경보신호에 따라 진동하는 진동발생부, 상기 경보신호에 따라 음향을 발생시키는 음향부를 구비하여, 상기 영아밴드부로부터 상기 상태 신호를 수신하여 보호자에게 상기 영아의 상태를 출력하는 휴대용 단말기;
    를 포함하는 영아 위험경보장치에 있어서,
    상기 상태 신호는 상기 영아의 엎드림 상태를 감지하는 자세 신호와, 상기 영아의 몸체가 기울어진 상태를 감지하는 기울기 신호와, 상기 영아의 호흡 상태를 감지하는 호흡 신호를 포함하고,
    상기 센서는 상기 영아가 뒤집어지게 되면 상기 영아의 복부에 압력이 가해질 때의 압력을 감지하는 압력센서 및 상기 영아의 몸체가 기울어진 정도를 감지하는 기울기센서를 구비하는 자세감지센서를 포함하며, 상기 호흡에 의한 미세한 움직임을 감지하는 플렉시포스센서를 더 포함하고,
    상기 영아밴드부는 광센서 및 위치표시 발광부를 더 포함하고,
    상기 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)는, 상기 광센서로부터 상기 영아가 어두운 환경에 있다고 감지되면 상기 영아의 위치를 표시하기 위하여 상기 위치표시 발광부를 통해 빛을 발산시키는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자세감지센서의 상기 압력센서와 상기 기울기센서는 병렬로 결합되어 OR 게이트를 형성하는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자세감지센서의 상기 압력센서와 상기 기울기센서는 직렬로 결합되어 AND 게이트를 형성하는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상태 신호는 상기 영아의 울음소리 신호를 포함하고, 상기 센서는 상기 영아의 울음소리를 감지하는 음성센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 영아밴드부는 스피커를 더 포함하고,
    상기 마이크로콘트롤러 유니트(MCU)는, 상기 음성센서로부터 상기 영아의 울음소리를 감지되면 상기 영아를 안정화시키기 위한 백색잡음을 상기 스피커를 통해 발생시키는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 영아의 엎드림 자세, 호흡 이상, 울음 신호에 각각 대응하는 복수의 LED를 포함하고, 상기 중앙처리부는 상기 영아의 기울기, 자세, 호흡, 울음 신호 중의 어느 하나의 상태신호가 감지되면 그에 대응하여 상기 LED를 점등시키는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 진동발생부와 상기 음향부는 전계효과트랜지스터의 소스와 드레인을 통해 직렬로 결합되며, 상기 전계효과트랜지스터의 게이트에 복수의 LED가 병렬 결합된 표시부가 연결되어, 상기 중앙처리부에 의한 상기 표시부의 어느 하나의 LED 표시동작과 함께 상기 진동발생부와 상기 음향부가 동작되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 진동발생부와 상기 음향부는 전계효과트랜지스터의 소스와 드레인을 통해 직렬로 결합되며, 상기 중앙처리부는 상기 전계효과트랜지스터에 게이트전압을 인가하여 상기 진동발생부와 상기 음향부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 중앙처리부는 상기 영아의 뒤집어진 자세, 호흡 이상, 울음 신호에 각각 대응하는 안내음을 상기 음향부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 중앙처리부는 상기 영아의 뒤집어진 자세, 호흡 이상, 울음 신호에 각각 대응하는 강도의 진동을 상기 진동 발생부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 영아 위험경보장치.
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