KR101882382B1 - 스마트 모빌 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은유아의 안면의 움직임을 촬영하는 영상장치; 상기 영상장치에서 촬영된 이미지를 전송받아 분석하는 영상분석장치; 상기 분석 장치에서 분석된 데이터를 전송받아 모빌을 제어하는 제어장치; 상기 제어장치로부터 제어신호를 전송받아 모빌의 회전 또는 음악이 재생되는 동작장치로 구성 되되, 상기 영상장치는 아이의 안면촬영을 위해 모빌 상단에 위치하고 촬영된 영상데이터를 영상분석장치에 데이터를 송신할 수 있으며, 상기 영상분석장치는 상기 영상장치로부터 수신된 영상 중 아기의 안면에서 눈과 입을 연결한 내부면적을 추출하여 측정영역을 설정하고 설정된 영역 면적 내에서의 시간에 따른 측정값을 데이터 전송모듈을 통해 제어장치로 전송할 수 있고,상기 제어장치는 상기 영상 분석 장치에서 전송된 측정값에 따라 최대 면적의 1/3~1/2 값의 경우 동작신호를, 1/3 이하일 경우 경고신호를 동작장치로 전송할 수 있으며, 상기 동작 장치는 상기 제어장치의 신호를 수신받아 동작신호의 경우 모터동작장치에 의해 모빌을 움직이게 하거나 또는 사운드 장치에 의해 음악을 재생시킬 수 있고, 경고신호의 경우 시청각적 신호를 발생시켜 주위에 알리는 특징이 있는 스마트 모빌에 관한 것이다.

Description

스마트 모빌 시스템{SMART MOBILE SYSTEM}

본 발명은 스마트 모빌 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유아의 안면을 인식하여 이를 이용해 질식사 알림을 하고, 유아의 현재 상태를 분석하며, 사진을 촬영하고 영상을 전송하고, 모빌의 작동과 함께 음악이 나오게 하는 스마트 모빌 시스템에 관한 것이다.

모빌은 0~2년의 영유아가 사용하게 되는 장난감이다. 아이의 인지발달과 주의력과 집중력 향상에 도움이된다. 아이가 모빌에 시선을 두고, 모빌이 움직일 때 마다 눈동자를 함꼐 움직이며 모양과 색을 구분하는 시각적 능력과 사물을 구별하는 능력을 키워주는 것으로 많은부모들이 영유아에게 모빌을 사용하고 있다.

종래의 천장에 부착하는 모빌형태는 아이의 시선 방향을 생각하지 않아 머리 바로 위에 달거나 부착 위치가 달라짐에 따라 아이가 고개를 끝까지 젖히고 봐야 되는 단점이 있었다.

영유아는 부모의 지속적인 관심이 필요한데 일반적인 모빌이 가지고 있는 문제점은 아이가 보채기 시작할 때 부모가 다른 일을 한다면 아이를 돌봐줄 사람이 없기 때문에 일을 그만두고 계속적 으로 지켜봐야 하는 단점이 있었다.

세계보건기구 에서는 생후 2년까지 모유수유를 권장하고 있는데 야간에 아이가 깨어나 수유를 해야될 때 밝은 형광등 빛에 노출 되지 않고 수유등을 켜고 수유를 하게 되는데 이는 수유등을 따로 구매해야 하는 불편함이 따른다.

또한 요람사(搖籃死) 라고도 불리는 SIDS(Sudden Infant Death Syndrome)에서 질식사로 발생하는 것 밖에 원인을 파악하지 못하고 있다. 이런 질식사를 예방하기 위해서는 영유아를 재울 때 옆으로 혹은 엎드려 재우지 않고 천장을 보게만 눕혀야 된다는 것이다. 이 문제점에 대해 얼굴인식을 통해 아이의 안면모습에 따른 질식사 알림을 통해서 외부에서도 스마트폰을 통해 아이의 상태를 확인 할 수 있다.

이와 관련하여 대한민국실용신안출원 제20-2001-0040886호의 유아용 모빌은 적외선 센서를 가지고 있지만 아이가 울음 할 때와 웃음을 할 때를 구분하지 못해서 아이의 감정에 따라 흥미를 유발하지 못한다.

또한 대한민국특허출원번호 제10-2010-0097274호 시선 인식 기능을 구비한 유아용 모빌의 경우 생후 0~5개월의 아이는 시각의 초점이 흐릿해 사물을 볼 때 흐리게 보이기 ?문에 초점을 맞추는게 불가능하다.

또한 대한민국특허출원번호 제10-2011-0026834호 영유아를 위한 음성출력기능을 구비한 카메라 모듈 및 그 제어 방법 의 경우 음성 출력으로 유도하지않고 장난감모빌을 이용해 흥미를 유발하기 때문에 다른 음성을 이용하지 않아도 된다. 또한 지속적으로 찍히는 사진은 클라우드에 저장됨과 동시에 스마트폰에서 확인할수 있으므로 따로 사진을 찍기위해 음성출력을 하지않아도 된다. 또한

대한민국등록특허 제10-1021155호 유아 돌연사 방지 장치 및 이를 이용한 유아 모니터링 시스템의 경우 모니터링에 대한 기술 분야만 가지고 기구에 도입하지 않았다.

본 발명의 목적은 유아의 안면의 모습에 따른 질식사 알림을 통해 안전사고를 미연에 방지 할 수 있는 스마트 모빌 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 아이의 음성을 구분하여 모빌이 작동하게 하는 스마트 모빌 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은유아의 안면의 움직임을 촬영하는 영상장치; 상기 영상장치에서 촬영된 이미지를 전송받아 분석하는 영상분석장치; 상기 분석 장치에서 분석된 데이터를 전송받아 모빌을 제어하는 제어장치; 상기 제어장치로부터 제어신호를 전송받아 모빌의 회전 또는 음악이 재생되는 동작장치로 구성 되되, 상기 영상장치는 아이의 안면촬영을 위해 모빌 상단에 위치하고 촬영된 영상데이터를 영상분석장치에 데이터를 송신할 수 있으며, 상기 영상분석장치는 상기 영상장치로부터 수신된 영상 중 아기의 안면에서 눈과 입을 연결한 내부면적을 추출하여 측정영역을 설정하고 설정된 영역 면적 내에서의 시간에 따른 측정값을 데이터 전송모듈을 통해 제어장치로 전송할 수 있고,상기 제어장치는 상기 영상 분석 장치에서 전송된 측정값에 따라 최대 면적의 1/3~1/2 값의 경우 동작신호를, 1/3 이하일 경우 경고신호를 동작장치로 전송할 수 있으며, 상기 동작 장치는 상기 제어장치의 신호를 수신받아 동작신호의 경우 모터동작장치에 의해 모빌을 움직이게 하거나 또는 사운드 장치에 의해 음악을 재생시킬 수 있고, 경고신호의 경우 시청각적 신호를 발생시켜 주위에 알리는 특징이 있는 스마트 모빌 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 영상분석장치는 영상장치에서 녹화된 아기 울음소리에 따른 감정상태를 주파수 분석으로 판단하여, 데이터 전송모듈을 통해 무선통신으로 휴대용 단말기로 전송할 수 있는 것에 특징이 있는 스마트 모빌 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은상기 영상장치에서 촬영된 이미지는 영상분석장치의 데이터 전송모듈을 통해 무선통신으로 휴대용 단말기로 전송할 수 있는 것에 특징이 있는 스마트 모빌 시스템을 제공한다.

본 발명의 목적은 보호자의 육안으로 유아 돌봄을 대체할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 유아의 안면의 모습에 따른 질식사 알림을 통해 안전사고를 미연에 방지 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 유아의 음성을 분석하여 원격조정 또는 모빌을 작동시켜 유아의 기분을 달랠 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 모빌의 영상분석장치에 의해 아기의 웃는 모습을 자동으로 촬영 저장 전송할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 스마트 모빌 시스템의 작동을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 스마트 모빌 시스템의 실시예를 나타낸 사시도이다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명 하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구송요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 기사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 스마트 모빌 시스템의 작동을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면 영상장치(100) 은 아이의 안면모습을 인식해 영상을 촬영하여 그 이미지를 영상분석장치(200)에 전송하되, 상기 영상분석장치의 데이터 전송모듈(210)에 의해 영상을 전송하여 스트리밍 장치(500)를 통해 영상을 단말기에 전송하게 된다.

상기 영상분석장치(200)에서 분석된 데이터를 전송받아 모빌을 제어하는 제어장치(300)로 전송하게 되며, 상기 제어장치(300)로부터 제어신호를 전송받아 동작장치(400)로 전송하게 되며, 상기 동작장치(400)는 모빌를 회전작동시키는 모터 동작장치(410) 또는 음악이 재생되는 사운드장치(420)로 구성될 수 있다.

보다 자세히 설명하면, 상기 영상장치(100)는 아이의 안면모습을 인식하여 이미지를 자동촬영하며, 촬영된 이미지 데이터를 영상분석장치(200)로 송부한다. 상기 영상분석장치(200)는 아기 안면 이미지에서 눈과 입을 판별하여 서로 연결하는 가상의 선을 생성하고 생성된 선에 의해 만들어지는 역삼각형 모양의 내부 면적을 자동으로 계산한다.

가장 전면부에서 계산된 내부 면적의 값이 최대값이 되며 아기가 움직임에 따라 상기 내부 면적의 값은 보이는 위치에 따라 연속된 변화값을 갖게 된다.

이때 상기 변화값에서 최대값을 기준으로 1/3~1/2값의 영역에 도달하게 되면 동작신호를, 1/3 이하일 경우 경고신호가 발생되어 영상분석장치(200)의 데이터 전송모듈(210)을 통해 제어장치(300)로 전송하게 된다.

동작장치(400)는 상기 2가지의 신호를 구분해서 동작신호를 전송받아 모빌의 모터동작장치(410) 실행시켜 모빌이 움직이게 하고, 또한 사운드 장치(420)을 작동시켜 음악 또는 효과음을 발생시켜 아기의 관심을 갖게 하여 아기기 전면쪽으로 고개가 향하도록 유도하여 질식사의 위험을 예방할 수 있게 한다.

경고신호를 받을 경우는 동작장치(400)는 사운드장치(420)을 통해서 즉시 주위에 위험성을 알려서 보호자가 인지할 수 있도록 하여 아기의 질식사 위험을 차단할 수 있도록 한다.

또한 영상장치는 아기 안면 이미지뿐만 아니라 음성을 영상분석장치에 전송할 수도 있다. 전송된 아기의 음성은 영상분석장치(200)에서 주파수를 분석하여 아기의 감정상태를 판단할 수도 있다.

아이의 울음 소리에 포함 되는 4가지 형태의 울음소리인 출생 울음, 기쁨 울음, 배고픔 울음, 통증울음 등을 구별 할 수 있다. 이중 아이에게 흥미를 이끌어야되는 부분인 배고픔과 통증에 집중해서 아이의 주파수를 분석하여 모빌이 작동 되게 할 수 있다.

아이 울음에 따른 각 매개변수에 대한 기술 통계는 다음과 같다. 먼저, 기본주파수에서 배고픔 울음의 평균은 400.54Hz, 표준편차는 19.33이며 통증 울음의 평균은 441.04Hz, 표준편차는 26.08이다. 주파수 변동률에서 배고픔 울음의 평균은 3.10%, 표준편차는 0.92이며 통증 울음의 평균은 3.64%, 표준편차는 1.15이다. 진폭 변동률에서 배고픔 울음의 평균은 5.68%, 표준편차는 2.71이며 통증 울음의 평균은 6.11%, 표준편차는 1.48이다. 소음 대 배음 비율에서 배고픔 울음의 평균은 0.43, 표준편차가 0.23이며 통증 울음의 평균은 0.56, 표준편차는 0.14이다.

또한 강도에서 배고픔 울음의 평균은 78.21dB, 표준 편차 가 2.15이며 통증 울음의 평균은 86.08dB, 표준편차가 3.31이다. 이를 통해 유아가 흥미를 이끌어야될 부분의 주파수인 약 350헤르츠에서 450헤르츠의 아이의 음성을 영상분석장치(200)에서 선별해서 데이터 전송 모듈(210)을 통해서 제어장치로 보내고 제어장치(300)는 동작장치(400)를 통해서 모빌을 작동시킬 수 있다.

또한, 영상장치(100)는 실시간의 아기의 영상을 촬영하여 영상분석장치(200)로 보낼 수 있고, 아기의 실시간 상태를 스트리밍장치(500)를 통해서 보호자의 휴대폰으로 전송할 수도 있으며,

상기 영상분석장치(200)에서 아기의 웃는 모습을 음성분석과 함께 판단하여 사진촬영을 할 수 있고 촬영된 사진은 보호자의 휴대폰에 스트리밈 장치를 통해서전송할 수 있다.

또한 영상분석장치(200)를 통한 이미지 및 음성 데이터는 모두 스트리밍장치(500)를 통해서 보호자 휴대폰으로 실시간 전송이 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 진술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 영상 장치 200 : 영상분석장치 300 : 제어장치 400 : 동작장치 210 : 데이터 전송 모듈 410 : 모터동작장치 420 : 사운드 장치
500 : 스트리밍 장치

Claims (3)

1. 유아의 안면의 움직임을 촬영하는 영상장치;
   상기 영상장치에서 촬영된 이미지를 전송받아 분석하는 영상분석장치;
   상기 영상분석장치에서 분석된 데이터를 전송받아 모빌을 제어하는 제어장치;
   상기 제어장치로부터 제어신호를 전송받아 모빌의 회전 또는 음악이 재생되는 동작장치로 구성되되,
   상기 영상장치는 아이의 안면촬영을 위해 모빌 상단에 위치하고 촬영된 영상데이터를 영상분석장치에 데이터를 송신할 수 있으며,
   상기 영상분석장치는 상기 영상장치로부터 수신된 영상 중 아기의 안면에서 눈과 입을 연결한 내부면적을 추출하여 측정영역을 설정하고 설정된 영역 면적 내에서의 시간에 따른 측정값을 데이터 전송모듈을 통해 제어장치로 전송할 수 있으며,
   또한 상기 영상분석장치는 영상장치에서 녹화된 아기 울음소리에 따른 감정상태를 주파수 분석으로 판단하여, 데이터 전송모듈을 통해 무선통신으로 휴대용 단말기로 전송할 수 있는 있고,
   상기 제어장치는 상기 영상 분석 장치에서 전송된 측정값에 따라 최대 면적의 1/3~1/2 값의 경우 동작신호를, 1/3 이하일 경우 경고신호를 동작장치로 전송할 수 있으며,
   상기 영상장치에서 녹화된 아기 울음소리 및 웃는 소리에 따른 감정상태를 주파수 분석으로 판단하여, 웃는 소리와 함께 녹화된 사진을 데이터 전송모듈을 통해 무선통신으로 휴대용 단말기로 전송할 수 있고,
   상기 동작 장치는 상기 제어장치의 신호를 수신받아 동작신호의 경우 모터동작장치에 의해 모빌을 움직이게 하거나 또는 사운드 장치에 의해 음악을 재생시킬 수 있고, 경고신호의 경우 시청각적 신호를 발생시켜 주위에 알리는 특징이 있는 스마트 모빌 시스템.
   
   
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