KR101745181B1 - 무인 자율 구동 유모차 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 무인 자율 구동 유모차는 아기의 상태를 센싱하여 아기 상태 정보를 생성하거나 주변을 센싱하여 주변 정보를 생성하는 센서 모듈; 상기 아기 상태 정보 또는 주변 정보를 판별하여 패턴 구동 정보를 생성하는 제어기; 및 상기 패턴 구동 정보에 따라 구동되는 구동 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

무인 자율 구동 유모차 및 이의 제어 방법{Autonomous unmanned driving baby carriage and Method for controlling the same}
본 발명은 유모차에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무인 자율 구동 모듈과 센서를 결합하여 유모차가 아기의 상태를 체크하여 구동하는 무인 자율 구동 유모차 및 이의 제어 방법에 대한 것이다.
일반적으로 유모차는 유아의 성장과정에서 이동 기능과 유희 도구의 기능 및/또는 취침 보조도구의 기능 등을 제공한다. 이러한 유모차는 사람이 직접 밀어서 이동하는 수동 방식과 모터 등 같은 전동기기에 의해 이동하는 전동방식으로 나누어 구분될 수 있다.
또한, 유모차의 다리의 하단에는, 차륜을 회전 가능하게 유지한 차륜 유지 기구가 설치되어 있다. 유모차용 차륜 유지 기구는, 통상, 유모차의 의도하지 않은 주행 또는 이동을 규제하는 것을 목적으로 하여, 차륜의 회전을 규제하기 위한 제동 기구를 갖는다.
수동방식의 경우, 부모들이 아기를 주로 유모차에 태우고 손 등으로 밀어서 이동하게 되므로 사용에 불편이 크다. 특히 부모들이 이동하며 아기에 밥을 먹이고 재우거나 잠시 다른 업무를 보기가 어렵다는 문제점이 있다.
한편, 전동방식의 경우, 아기의 상태와 상관없이 이동하게 되므로 부모들이 아기의 상태를 파악할 수 없다는 문제점이 있다.
1. 한국공개특허번호 제10-2012-0060405호 2. 일본공개특허번호 제2005-237719호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 아기의 상태를 인식하고 이와 연동되어 구동되는 무인 자율 구동 유모차 및 이의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본원 발명은 아기의 여러 정보를 부모들에게 여러 정보로 제공할 수 있는 무인 자율 구동 유모차 및 이의 제어 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 아기의 상태를 인식하고 이와 연동되어 구동되는 무인 자율 구동 유모차를 제공한다.
상기 무인 자율 구동 유모차는,
아기의 상태를 센싱하여 아기 상태 정보를 생성하거나 주변을 센싱하여 주변 정보를 생성하는 센서 모듈;
상기 아기 상태 정보 또는 주변 정보를 판별하여 패턴 구동 정보를 생성하는 제어기; 및
상기 패턴 구동 정보에 따라 구동되는 구동 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 아기 상태 정보는 아기 울음소리, 체온, 및 냄새 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 센서 모듈은 상기 아기 울음소리를 인식하기 위한 음성 인식 센서, 상기 체온을 체크하는 체온 센서, 및 배변을 체크하는 후각 인식 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 이동 통신 단말기와 연동하여 상기 제어기가 생성하는 알람 정보 또는 아기 상태 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하기 위한 연동 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 이동 통신 단말기와 연동 제어 모듈간의 통신은 블루투스 통신인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 센서 모듈은 상기 주변 정보를 체크하는 사물 인터넷(IOT: Internet Of Things)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 패턴 구동 정보는 이전의 아기 상태 정보가 반복 학습되어 축적 저장되는 데이터베이스로부터 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 아기 상태 정보는 상기 울음 소리의 기본 주파수와 강도를 이용하여 구별되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 센서 모듈이 아기의 상태를 센싱하여 아기 상태 정보를 생성하거나 주변을 센싱하여 주변 정보를 생성하는 단계; 제어기가 상기 아기 상태 정보 또는 주변 정보를 판별하여 패턴 구동 정보를 생성하는 단계; 및 구동 모듈이 상기 패턴 구동 정보에 따라 구동되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차의 제어 방법을 제공할 수 있다.
이때, 상기 제어 방법은, 이동 통신 단말기와 연동되는 연동 제어 모듈이 상기 제어기가 생성하는 알람 정보 또는 아기 상태 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 울음소리 등과 같은 아기의 상태에 따라 여러 정보를 전달하여 유모차의 구동을 상태에 맞게 패턴 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 아기의 상태에 대한 데이터베이스를 축적할 수 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 아기의 상태에 따라 통증의 구별, 기저귀 교체 유무 등과 같은 여러 가지 서비스를 제공할 수 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 유모차가 부모들의 이동 통신 단말기의 위치를 추적하여 따라가기, 또는 아기의 상태에 따른 알람 신호를 전송하는 것이 가능하다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기와 유모차의 관계 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유모차의 구성 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제어기의 구성 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 아기의 상태를 검출하여 이동 통신 단말기에 정보를 제공하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 최소 기준점을 이용한 무인 자율 구동 유모차 및 이의 제어 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기와 유모차의 관계 개념도이다. 도 1을 참조하면, 이동 통신 단말기(110)가 유모차(120)와 서로 통신하는 모습을 보여준다.
여기서, 이동 통신 단말기(110)는, 스마트 폰, 노트 패드, 노트북, 미니 패드 등이 될 수 있다.
또한, 이동 통신 단말기(110)와 유모차(120)간 통신은 주로 블루투스가 사용될 수 있으나, WIFI(wireless fidelity), 사물 인터넷(IOT: Internet Of Things), 적외선 통신 등도 가능하다.
도 2는 도 1에 도시된 유모차의 구성 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 상기 무인 자율 구동 유모차(120)는, 이동 통신 단말기(110)와 연동되기 위한 연동 제어기(210), 무인 자율 구동 유모차(120)를 전체적으로 제어하는 제어기(220), 유모차에 탄 아기의 상태 및/또는 주변 정보를 센싱하는 센서 모듈(230), 제어기(220)의 제어에 따라 구동하는 구동 모듈(240) 및 구동 모듈(240)에 의해 구동하는 모터(250) 등을 포함하여 구성된다.
물론, 이외에도 휠, 기어, 배터리, 메모리 등이 구성되나, 본 발명의 이해를 위해 나머지 구성에 대해서는 생략하기로 한다.
연동 제어 모듈(210)은 이동 통신 단말기(110)와 연동하여 상기 제어기(220)가 생성하는 알람 정보 및/또는 아기 상태 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송한다.
센서 모듈(230)은 타고있는 아기의 상태를 센싱하여 아기 상태 정보를 생성한다. 또한, 무인 자율 구동 유모차 외부의 주변을 센싱하여 무인 자율 구동 유모차 외부의 주변 정보를 생성한다.
이를 위해 센서 모듈(230)은 상기 아기 울음소리를 인식하기 위한 음성 인식 센서, 상기 체온을 체크하는 체온 센서, 배변을 체크하는 후각 인식 센서, 위치를 측정하기 위한 위치 측정 센서, 거리를 측정하기 위한 센서 등이 구성될 수 있다. 물론, 센서 모듈(230)은 주변 정보를 체크하는 사물 인터넷(IOT: Internet Of Things)을 이용할 수 있다.
제어기(220)는 상기 아기 상태 정보를 판별하여 무인 자율 구동 유모차(120)의 주행 속도, 방향 등을 결정하는 패턴 구동 정보를 생성한다. 여기서,아기 상태 정보는 아기 울음 소리, 체온, 및 냄새 등이 될 수 있다.
또한, 제어기(220)는 이전의 아기 상태 정보를 반복 학습하여 축적 저장되는 데이터베이스를 생성한다. 이 데이터베이스(220)는 제어기(220)에 구비되는 메모리에 생성될 수도 있고, 별도의 저장 장치를 이용하여 생성하는 것도 가능하다.
따라서, 제어기(220)는 이전의 아기 상태 정보가 반복 학습되어 축적 저장되는 데이터베이스로부터 상기 패턴 구동 정보를 선택하여 실행할 수 있다.
구동 모듈(240)은 제어기(220)에서 생성되는 패턴 구동 정보에 따라 모터(250)를 구동한다. 물론, 도면에서는 이해의 편의를 위해 구동 모듈(240)과 모터(250)를 분리하였으나, 하나로 구성될 수도 있다.
또한, 모터(250)는 주행을 위한 구동 모터, 유모차(120)의 제어를 위한 제어 모터 등을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제어기의 구성 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 제어기(220)에는 통신 앱(310), 인식 센서 앱(320), 위치 센서 앱(330), 구동 제어 앱(340) 등이 설치될 수 있다. 또한, 제어기(220)를 제어하는 통합 제어 소프트웨어(350)도 설치된다. 통신 앱(310), 인식 센서 앱(320), 위치 센서 앱(330), 구동 제어 앱(340) 등을 통신을 통하여 설치할 수 있으나, 제어기(220) 자체 내에 프로그래밍하여 구현하는 것도 가능하다. 또는, 이들을 하드웨어로 구성하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 아기의 상태를 검출하여 이동 통신 단말기에 정보를 제공하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4는 무인 자율 구동 유모차(120)에 탄 아기의 울음소리를 이용하는 유모차(120)를 제어하는 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 주변 정보를 이용하여 유모차(120)를 제어하는 것도 가능하다.
계속 도 4를 참조하면, 센서 모듈(도 2의 230)이 아기의 상태(즉 울음소리)를 센싱하여 울음 소리의 음성 기본 주파수, 강도, 패턴 등을 측정한다(단계 S410 내지 S430). 물론, 이와 함께, 센서 모듈(230)이 아기의 체온, 냄새 등을 측정한다.
이러한 측정을 통하여 생성되는 측정 데이터를 이용하여 배고픔, 통증, 졸림, 기저귀 교체 필요 등을 구분한다(단계 S440). 부연하면, 아기 울음의 기본 주파수, 강도, 소음대 배음 비율(Noise to Harmonics ratio)에 유의한 평균치가 나타나고, 진폭 변동율과 주파수 변동율은 유의한 평균의 차이가 나타나지 않으면 기본 주파수 및 강도의 비교만으로도 배고플때와 통증을 느낄 때의 아이 울음소리에 차이가 있다. 따라서, 이러한 원리를 이용하면 구분이 가능하다.
이러한 구분에 따라 기저귀, 배고픔, 통증, 졸림, 엄마찾음 등으로 구분하여 정보를 제공하거나 유모차(120)를 구동한다(단계 S451 내지 S456).
부연하면, 아기가 울기 시작하면 음성인식 마이크 활성화 및 패턴 인식하여 느린 주파수의 낮은 파형의 울음일 경우 후각 센서를 통해 배고픔 상태인지를 확인한다.
또한, 기저귀가 불편한 상태인지 판단해 배고픔 상태일 경우 가까운 유아 식사 가능한 죽 등의 음식점 추천 알림을 알린다.
또한, 아기가 울기 시작하면 음성인식 마이크 활성화 및 패턴 인식하여 느린 주파수의 낮은 파형의 울음일 경우 후각 센서를 통해 배고픔 상태인지 아니면 기저귀가 불편한 상태인지 판단해 기저귀 상태일 경우 기저귀를 갈수 있는 가까운 화장실 위치 알림을 제공한다.
또한, 아기가 통증을 느끼는 빠른 주파수의 높은 강도의 울음 진행시 체온 센서를 통해 열 상태를 판단 후 가장 가까운 소아과 위치 알림을 제공한다.
또한, 아기 울음소리 강도가 높아짐에 따라 졸림 상태를 판단하여 여러 가지 기존에 입력되어 있는 구동 패턴에 따라 앞뒤로 혹은 원으로 움직여 아기가 가장 울음소리가 줄어드는 구동 패턴을 찾아 학습하여 저장하며 같은 패턴 울음시 구동한다.
또한, 아기 울음소리의 구분에 따라 부모님들의 이동 통신 단말기(도 1의 110) 연결을 통해 서버에 연결하여 각종 서비스 제안을 받을 수 있다. 또는 유모차(120)가 이동 통신 단말기(110)의 위치를 파악하여 일정 거리를 유지하며 따라갈 수 있다.
즉, 제어기(도 2의 220)가 상기 아기 상태 정보 또는 주변 정보를 판별하여 패턴 구동 정보를 생성하면, 구동 모듈(도 2의 240)이 상기 패턴 구동 정보에 따라 구동될 수 있다.
또한, 이동 통신 단말기(110)에 알람 신호, 아기 상태 정보를 제공할 수 있다(단계 S461,S470).
물론, 단계 S451 내지 S456에서 제공한 정보가 거부되는 경우, 제안 거부 이력 패턴으로 데이터베이스에 학습저장된다(단계 S462).
110: 이동 통신 단말기
120: 무인 자율 구동 유모차
210: 연동 제어 모듈
220: 제어기
230: 센서 모듈
240: 구동 모듈
250: 모터

Claims (16)

  1. 무인 자율 구동 유모차에 있어서,
    아기의 상태를 센싱하여 아기 상태 정보를 생성하거나 상기 무인 자율 구동 유모차 외부의 주변을 센싱하여 주변 정보를 생성하는 센서 모듈;
    상기 아기 상태 정보를 판별하여 패턴 구동 정보를 생성하는 제어기; 및
    상기 패턴 구동 정보에 따라 구동되는 구동 모듈;을 포함하며,
    상기 패턴 구동 정보는 이전의 아기 상태 정보가 반복 학습되어 축적 저장되는 데이터베이스로부터 선택되며,
    상기 데이터베이스에는 구동 패턴에 따라 앞뒤로 혹은 원으로 움직여 아기가 가장 울음소리가 줄어드는 구동 패턴을 찾아 학습하여 저장되며,
    상기 아기 상태 정보는 상기 울음 소리의 기본 주파수와 강도를 이용하여 구별되는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아기 상태 정보는 아기 울음소리, 체온, 및 냄새 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 아기 울음 소리를 인식하기 위한 음성 인식 센서, 상기 체온을 체크하는 체온 센서, 및 배변을 체크하는 후각 인식 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차.
  4. 제 1 항에 있어서,
    이동 통신 단말기와 연동하여 상기 제어기가 생성하는 알람 정보 또는 아기 상태 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하기 위한 연동 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기와 연동 제어 모듈간의 통신은 블루투스 통신인 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 주변 정보를 체크하는 사물 인터넷(IOT: Internet Of Things)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 무인 자율 구동 유모차의 제어 방법에 있어서,
    센서 모듈이 아기의 상태를 센싱하여 아기 상태 정보를 생성하거나 상기 무인 자율 구동 유모차 외부의 주변을 센싱하여 주변 정보를 생성하는 단계;
    제어기가 상기 아기 상태 정보를 판별하여 패턴 구동 정보를 생성하는 단계; 및
    구동 모듈이 상기 패턴 구동 정보에 따라 구동되는 단계;를 포함하며,
    상기 패턴 구동 정보는 이전의 아기 상태 정보가 반복 학습되어 축적 저장되는 데이터베이스로부터 선택되며,
    상기 데이터베이스에는 구동 패턴에 따라 앞뒤로 혹은 원으로 움직여 아기가 가장 울음소리가 줄어드는 구동 패턴을 찾아 학습하여 저장되며,
    상기 아기 상태 정보는 상기 울음 소리의 기본 주파수와 강도를 이용하여 구별되는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차의 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 아기 상태 정보는 아기 울음소리, 체온, 및 냄새 중 적어도 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차의 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 아기 울음 소리를 인식하기 위한 음성 인식 센서, 상기 체온을 체크하는 체온 센서, 및 배변을 체크하는 후각 인식 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차의 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    이동 통신 단말기와 연동되는 연동 제어 모듈이 상기 제어기가 생성하는 알람 정보 또는 아기 상태 정보를 상기 이동 통신 단말기에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 이동 통신 단말기와 연동 제어 모듈간의 통신은 블루투스 통신인 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차의 제어 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 센서 모듈은 상기 주변 정보를 체크하는 사물 인터넷(IOT: Internet Of Things)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 자율 구동 유모차의 제어 방법.
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