KR102135425B1 - 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치 - Google Patents

서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영유아가 위치하고 있는 실내 장소의 실내 육아 환경을 감지하여 근거리 통신 기반으로 실내육아환경정보서버로 제공하는 중계기 역할을 수행하는 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치에 관한 것이다.

Description

서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치{Server-integrated infant health monitoring device}
본 발명은 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영유아가 위치하고 있는 실내 장소의 실내 육아 환경을 감지하여 근거리 통신 기반으로 실내육아환경정보서버로 제공하는 중계기 역할을 수행하는 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치에 관한 것이다.
어린이집이나 가정에서 가장 사회적 문제가 되는 것이 영아 돌연사이다.
영아 돌연사는 생후 6개월 미만의 아기들이 90%를 차지하고 있다.
생후 5~6개월이 되면 아기들이 혼자 뒤집기를 시작하는데 얼굴을 이불에 대고 엎어지는 경우 숨을 못 쉬어 숨지는 경우가 발생한다. 따라서 부모나 어린이집 선생님들은 항상 아이의 수면 상태를 계속 관찰해야 하고 매우 민감하게 돌봐야 하는 환경에 노출되어 있다.
영유아 보육은 국가의 근본이 되는 산업으로 영아 돌연사는 사회의 심각한 문제로 대두되고 있다.
즉, 유아 돌연사 증후군(Sudden Infant Death Syndrome: SIDS)은 부검이나 사망 당시의 상황이나 병력 검토 등 사후 검사에서도 사망 원인을 찾을 수 없는 신생아나 유아의 갑작스러운 죽음을 말한다.
돌연사한 아이들의 연령을 보면 거의 1세 미만이고, 그 중에서 6개월 미만이 대다수 차지하며, 특히 생후 1 ~ 4개월의 유아에게 발생 빈도가 높은 것으로 알려져 있다.
또한, 생후 1년 이내의 유아들은 신체를 제대로 가눌 수 없기 때문에 대부분의 시간을 잠을 자며 누워서 지내므로, 몸을 뒤척이거나 뒤집는 동작을 하는 과정에서 질식사할 우려가 있다.
하지만 지금까지 효과적인 시스템이 갖춰져 있지 않고 관리자(교사,원장,부모)들이 항상 영아를 관심 있게 관찰하는 것이다.
하지만, 24시간 항상 영아를 계속 관찰하는 것은 불가능하기 때문에 이러한 문제점을 해결하는 시스템 개발 및 도입이 필요하다.
따라서, 출산 후, 0세 이상 영유아의 실내 육아 환경을 실시간으로 모니터링하여 근거리 통신 기반으로 해당 모니터링 정보를 서버에 제공하며, 서버와 연동된 스마트기기를 통해 모니터링이 가능하도록 하는 모바일 어플리케이션 기반의 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치를 제안하게 된 것이다.
대한민국특허공개공보 10-2016-0000711호(2016.01.05)
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 영유아가 위치하고 있는 실내 장소의 실내 육아 환경을 감지하여 근거리 통신 기반으로 실내육아환경정보서버로 제공하는 중계기 역할을 수행하는 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치는,
영유아가 위치하는 실내 육아 환경 정보를 측정하기 위한 실내육아환경정보측정부(110)와,
전원을 공급하기 위한 전원공급부(120)와,
상기 실내육아환경정보측정부로부터 측정된 감지 정보를 획득하여 근거리통신부로 제공하여 스마트기기 혹은 실내육아환경정보서버로 송출하기 위한 엠씨유(130)와,
상기 엠씨유에서 제공된 실내 측정 감지 정보를 스마트기기 혹은 실내육아환경정보서버로 제공하기 위한 근거리통신부(140)를 포함하여 구성됨으로써, 실내 육아 환경 정보를 스마트기기(200) 혹은 실내육아환경정보서버(300)로 제공하는 중계기 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치는,
영유아가 위치하고 있는 실내 장소의 실내 육아 환경을 감지하여 근거리 통신 기반으로 실내육아환경정보서버로 제공하는 중계기 역할을 수행하는 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치를 제공함으로써, 다수의 사용자 모바일 어플리케이션과 웹을 통해 실시간으로 영유아가 위치한 실내 육아 환경 정보를 모니터링할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 외부측정장치정보연동처리부를 구성함으로써, 체온측정장치 혹은 자세/호흡측정장치와 근거리 통신 방식으로 연동될 경우에, 체온측정장치로부터 측정된 영유아의 체온 정보 혹은 영유아의 자세 혹은 호흡 상태 정보를 획득하여 실내육아환경정보서버로 제공함으로써, 확장성과 효율성을 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 실내육아환경정보서버 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 스마트기기 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 자세/호흡측정장치 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치는,
영유아가 위치하는 실내 육아 환경 정보를 측정하기 위한 실내육아환경정보측정부(110)와,
전원을 공급하기 위한 전원공급부(120)와,
상기 실내육아환경정보측정부로부터 측정된 감지 정보를 획득하여 근거리통신부로 제공하여 스마트기기 혹은 실내육아환경정보서버로 송출하기 위한 엠씨유(130)와,
상기 엠씨유에서 제공된 실내 측정 감지 정보를 스마트기기 혹은 실내육아환경정보서버로 제공하기 위한 근거리통신부(140)를 포함하여 구성됨으로써, 실내 육아 환경 정보를 스마트기기(200) 혹은 실내육아환경정보서버(300)로 제공하는 중계기 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 영유아 건강상태 모니터링 장치(100)는,
체온측정장치(400) 혹은 자세/호흡측정장치(500)와 근거리 통신 방식으로 연동될 경우에, 체온측정장치로부터 측정된 영유아의 체온 정보 혹은 영유아의 자세 혹은 호흡 상태 정보를 획득하여 실내육아환경정보서버로 제공하기 위한 외부측정장치정보연동처리부(150);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 스마트기기(200)는,
실내육아환경정보서버로부터 제공된 실내 육아 환경 정보를 표시하기 위한 앱을 실행시키기 위한 앱실행부(210);와
앱이 실행되면, 상기 실내육아환경정보서버로부터 제공된 실내 육아 환경 정보를 기 설정된 레이아웃에 표시하기 위한 실내육아환경정보출력부(220);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 전체 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치(100)는 스마트기기(200)와 실내육아환경정보서버(300)와 유무선 네트워크망을 통해 서로 연결되어 실내 육아 환경 정보를 스마트기기 및 실내육아환경정보서버로 제공하는 중계기 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치(100)와 실내육아환경정보서버(300) 간에는 와이파이 망을 이용한 와이파이 중계기를 이용하여 실내 육아 환경 정보를 제공하게 되고, 체온측정장치(400) 혹은 자세/호흡측정장치(500) 간에는 블루투스 통신망을 이용하여 체온 정보, 자세 및 호흡 정보를 영유아 건강상태 모니터링 장치로 제공하게 된다.
따라서, 이를 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치로 정의한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치(100)는, 실내육아환경정보측정부(110)와, 전원공급부(120)와, 엠씨유(130)와, 근거리통신부(140)를 포함하여 구성되게 된다.
구체적으로는 상기 실내육아환경정보측정부(110)는 영유아가 위치하는 실내 육아 환경 정보를 측정하게 된다.
종래의 경우에는 별도의 환경 정보를 측정하기 위한 장치들을 구성하고, 해당 감지 장치들을 별도의 중계기와 연결하기 위한 인터페이스장치를 구성해야 하는 번거로움이 발생하게 된다.
그러나, 본 발명에서는 상기 실내육아환경정보측정부와 중계기 기능을 동시에 제공하기 위한 모니터링장치를 제공하는 것이다.
이를 통해 중계기 역할과 측정 역할을 동시에 수행하는 장점을 제공하게 된다.
상기 전원공급부(120)는 전원을 공급하기 위한 기능을 수행하게 되는데, 충전 방식을 사용하기 위한 충전배터리를 구성하거나, 상용 전원을 공급하기 위한 전원공급장치를 구성할 수도 있다.
상기 엠씨유(130)는 실내육아환경정보측정부로부터 측정된 감지 정보를 획득하여 근거리통신부로 제공하여 스마트기기 혹은 실내육아환경정보서버로 송출하기 위한 기능을 제공하게 되는데, 전반적인 제어를 담당하게 되는 것이다.
또한, 상기 근거리통신부(140)는 엠씨유에서 제공된 실내 측정 감지 정보를 스마트기기 혹은 실내육아환경정보서버로 제공하게 되는데, 바람직하게는 근거리 통신 방식인 와이파이 방식을 사용하게 된다.
한편, 부가적인 양상에 따라, 상기 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치는 측정된 실내 육아 환경 정보를 저장하고, 각 측정 항목별 임계치값을 저장하기 위한 메모리부;와
실내육아환경정보측정부에서 측정된 실내 육아 환경 정보와 각 측정 항목별 임계치값을 메모리부에서 추출하여 각 측정 항목별 임계치값과 비교하여 임계치값을 벗어날 경우에 해당 측정 항목별 임계치값과 측정값을 포함한 이벤트 정보를 생성하여 알람출력부로 제공하기 위한 이벤트정보생성부;와
상기 이벤트정보생성부에 의해 생성된 이벤트 정보를 알람음 혹은 문자로 출력하기 위한 알람출력부;를 더 포함하여 구성할 수도 있다.
예를 들어, 미세먼지 임계치값이 30%로 설정하였다면 측정된 미세먼지값이 40%라면 이벤트정보생성부에서 미세먼지값인 40%, 임계치값인 30%를 포함한 이벤트 정보를 생성하여 알람출력부를 통해 알람음 혹은 문자로 출력함으로써, 보호자들이 즉각적으로 확인할 수 있는 장점을 제공하게 된다.
한편, 상기 실내육아환경정보측정부(110)는,
온도 및 습도를 측정하기 위한 온습도센서(111);와
기압을 측정하기 위한 기압센서(112);와
TVOCs를 측정하기 위한 TVOCs센서(113);와
CO2와 CO를 측정하기 위한 CO2/CO센서(114);와
미세먼지를 측정하기 위한 미세먼지센서(115);와
조도를 측정하기 위한 조도센서(116);와
소음을 측정하기 위한 소음센서(117); 중 적어도 어느 하나 이상의 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온습도센서를 통해 현재 영유아가 위치한 장소의 온도 및 습도를 측정하게 되며, 기압센서를 통해 기압을 측정하게 된다.
또한, 상기 TVOCs센서(113)는 TVOCs를 측정하게 되는데, 현재 실내의 유해 가스를 측정하게 되며, CO2/CO센서(114)는 CO2와 CO를 측정하게 되며, 미세먼지센서(115)는 미세먼지를 측정하게 된다.
상기한 센서들은 공기의 질을 측정하기 위한 센서들이며, 현재 실내의 조도를 측정하기 위하여 조도센서(116)를 구성하고, 소음을 측정하기 위하여 소음센서(117)를 구성하게 된다.
즉, 영유아의 경우에는 공기질, 조도, 소음 등에 민감한 반응을 보이기 때문에 이에 대하여 실시간으로 측정하여 보호자에게 알려주기 위하여 복합적으로 실내 환경을 측정하게 되며, 상기한 측정 변수를 실내 육아 환경 정보로 정의한 것이다.
한편, 부가적인 양상에 따라 본 발명인 영유아 건강상태 모니터링 장치(100)는,
체온측정장치(400) 혹은 자세/호흡측정장치(500)와 근거리 통신 방식으로 연동될 경우에, 체온측정장치로부터 측정된 영유아의 체온 정보 혹은 영유아의 자세 혹은 호흡 상태 정보를 획득하여 실내육아환경정보서버로 제공하기 위한 외부측정장치정보연동처리부(150);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 영유아 건강상태 모니터링 장치(100)는 중계기 역할도 수행하기 때문에 영유아에 대하여 주변 환경이 아닌 영유아의 신체 상태를 측정하기 위한 각종 측정 장치들을 구성할 수도 있을 것이다.
이를 위하여 예를 들어, 체온측정장치(400) 혹은 자세/호흡측정장치(500) 등을 구성할 수 있다.
이때, 외부측정장치정보연동처리부(150)는 근거리 통신 방식 예를 들어, 블루투스 통신 방식을 이용하여 체온측정장치(400) 혹은 자세/호흡측정장치(500)에서 측정된 체온 정보, 자세 혹은 호흡 상태 정보를 획득하여 실내육아환경정보서버로 제공하게 되는 것이다.
따라서, 실내육아환경정보서버에서 측정된 체온 정보, 자세 혹은 호흡 상태 정보를 스마트기기로 제공함으로써, 현재 영유아의 체온이나, 수면 자세, 수면 호흡 상태 등을 실시간으로 모니터링할 수 있게 된다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 부가적인 양상에 따라 자세/호흡측정장치(500)를 더 포함하여 구성할 수도 있다.
이때, 상기 자세/호흡측정장치(500)는 멤스센서(MEMS sensor, 510), 밴드패스필터부(520), 호흡평균주기분석부(530), 호흡평균주기저장부(540), 호흡평균값계산부(550), 전원공급부(560), 엠씨유(570), 근거리통신부(580)를 포함하여 구성되게 된다.
상기 멤스센서(MEMS sensor, 510)는 자이로센서와 가속도계를 포함하여 구성되어 자이로센서의 X,Y,Z축의 값과 가속도계의 X,Y,Z축의 값을 측정하게 되는 것이다.
상기 각 축의 값들을 측정하여 이를 활용하여 영유아의 자세를 판단하게 되는 것이다.
이때, 상기 밴드패스필터부(520)는 상기 멤스센서에 의해 획득된 값을 필터링하게 되는 것이다.
이때, 특징적인 것으로서 상기 밴드패스필터부는 멤스센서를 통해 획득된 자이로센서의 X,Y,Z축의 값과 가속도계의 X,Y,Z축의 값을 호흡과 비슷한 주파수인 0.1Hz ~ 1Hz 사이 대역만을 필터링하는 것을 특징으로 한다.
상기 호흡평균주기분석부(530)는 상기 멤스센서로부터 측정된 값을 참조하여 분석된 자세에 따른 각 축의 데이터를 설정 주기당 한번씩 측정하여 호흡의 평균 주기를 분석하여 호흡평균주기저장부(540)에 저장시키게 되는 것이다.
상기 자세인 경우에는 멤스센서를 통해 획득된 자이로센서의 X,Y,Z축의 값과 가속도계의 X,Y,Z축의 값을 호흡과 비슷한 주파수인 0.1Hz ~ 1Hz 사이 대역만을 필터링하여 수면 자세를 기준으로 각 축의 값을 획득하여 복부 움직임의 사인그래프와 유사한 주기를 판단하기 위한 것이다.
즉, 본 발명에서는 호흡의 주기 즉, 복부 움직임이 일정한 주파수를 띄는 사인 그래프와 유사한 모양이 출력되는지를 확인하는 것이다.
상기 주파수 범위를 벗어나거나 도달하지 못하는 움직임은 필터 처리로 걸러낸 후 그 사인 그래프의 주기를 판단하여 측정자에게 알려주는 것인데, 이때, 주기가 너무 느리거나 너무 빠를 시에는 피 측정자의 호흡이 불안정하다고 판단하여 측정자에게 알리게 되며, 가속도계 X, Y, Z축의 값과 자이로 X, Y, Z축의 값을 Band-pass Filter를 통하여 필터링을 하였다.
이때, 통과 주파수는 호흡 주기를 근거로 하여 0.1Hz ~ 1Hz로 설정하였다.
이를 통과한 값에서 바른 자세로 누워있을 때는 중력의 영향이 적고, 값의 변위차가 뚜렷한 가속도계 Y축과 자이로 X축의 값으로 주기를 파악하였다.
또한, 옆으로 누워 있을 때는 마찬가지로 중력의 영향이 적고, 값의 변위차가 뚜렷한 가속도계 Z축과 자이로 X축의 값으로 주기를 파악하도록 하였다.
기타의 자세에서는 대부분의 가속도축이 동시에 중력의 영향을 받아 측정값이 부정확하거나 혹은 복부가 지면에 닿아 있어 정확한 복부움직임 측정이 불가능하여 호흡주기 파악이 어렵다.
따라서, 본 발명에서는 바른 자세로 누워있거나, 옆으로 누워 있을 경우를 측정하는 것이다.
종래는 피 측정자의 수면 중 호흡 상태를 측정하기 위하여 복잡한 절차와 특정한 장소에서 측정자의 실시간 체크가 이루어져야만 가능하였다.
예를 들어, 피 측정자의 수면 중 자세를 측정하기 위해서는 신경과가 있는 병원에서 수면다원검사를 통하여 측정이 되어진다.
이러한 특성으로 인하여 일단 검사를 위해서는 평균적으로 12시간 정도의 시간이 소요가 되고, 평소 피 측정자에게 친숙하고 익숙한 공간에서의 수면이 아닌 낯선 장소에서의 수면으로 인한 불편함을 호소하는 경우가 많으며, 더불어 여러 유선적인 측정장치를 연결하여 예민한 피 측정자는 불면을 호소하는 경우도 발생하며 측정 후 피부 알레르기 등이 동반되는 경우도 있었다.
따라서, 이러한 종래의 방법으로 측정하는 것은 연령대가 많이 어린 영유아에게는 불가능하며, 또한 매일 주기적으로 측정하는 것은 사실상 불가능에 가깝고 비용도 많이 소모되는 단점이 존재하였다.
그러나, 본 발명과 같이, 멤스센서를 이용하게 되면 상기한 단점을 일거에 해결하게 되는 것이다.
이때, 상기 호흡평균값계산부(550)는 상기 호흡평균주기저장부에 저장된 호흡의 평균 주기 정보를 추출하여 밴드패스필터부에 제공하여 필터링한 값을 획득하여 호흡의 평균값을 계산하게 되는 것이다.
구체적으로 설명하자면, 호흡주기 측정은 자세에 따른 각 축의 데이터를 50ms당 한번 씩 측정하여, 호흡의 평균 주기를 바탕으로, 적어도 한번 주기를 통과했다고 가정되는 5초 동안을 저장하여 측정하게 된다.
상기 호흡평균주기저장부에 5초간 저장된 데이터를 밴드패스필터부를 통하여 필터링한 후, 호흡평균값계산부에 의해 평균값을 구하게 되는 것이다.
이때, 상기 평균값을 저장되어 있는 데이터에서 제거하게 된다.
이는 필터링된 데이터가 '0'을 기준으로 분포하게끔 영점 보정을 해주기 위해서이다.
그리고, 순차적으로 5초마다 평균값을 구하여 그 평균값을 구한 데이터에 영점 보정을 적용하여 연속적인 데이터 배열을 얻을 수 있게 된다.
상기 영점 보정이 된 데이터를 바탕으로 필터링된 데이터의 부호가 '+'에서 '-'되는 순간을 '0'의 축을 지났다고 파악하여 다음 부호가 '+'에서 '-'되는 순간까지의 시간을 구하면 곧 호흡의 한 주기로 산정하여 계산할 수가 있게 되는 것이다.
상기 전원공급부는 외부로부터 전원을 공급받아 상기 멤스센서와 엠씨유, 근거리통신부 등에 전원을 제공하게 되는 것이다.
또한, 상기 엠씨유는 멤스센서를 통해 획득된 자이로센서의 X,Y,Z축의 값과 가속도계의 X,Y,Z축의 값을 호흡과 비슷한 주파수인 0.1Hz ~ 1Hz 사이 대역만을 필터링하여 수면 자세를 기준으로 각 축의 값을 획득하여 복부 움직임의 사인그래프와 유사한 주기를 판단하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 전반적인 제어를 수행하기 위하여 구성되는 것이다.
또한, 상기 근거리통신부는 엠씨유에서 제공된 호흡의 주기 정보를 외부측정장치정보연동처리부(150)로 근거리 통신을 이용하여 제공하게 되는 것이다.
상기 근거리통신부는 바람직하게는 블루투스 통신 방식을 이용하게 된다.
상기 전원공급부는 외부로부터 전원을 공급받아 상기 멤스센서와 엠씨유, 근거리통신부 등에 전원을 제공하게 되는 것이다.
또한, 상기 엠씨유(570)는 상기 멤스센서로부터 측정된 값을 획득하여 수면 중 자세를 판단하여 판단된 자세 정보와 호흡평균값계산부를 통해 계산된 호흡 정보를 근거리통신부로 제공하여 외부측정장치정보연동처리부(150)로 송출하는 기능을 수행하게 된다.
즉, 전반적인 제어를 수행하기 위하여 구성되는 것이다.
또한, 상기 근거리통신부(580)는 엠씨유에서 제공된 자세 정보 혹은 호흡 정보를 외부측정장치정보연동처리부(150)로 근거리 통신을 이용하여 제공하게 되는 것이다.
상기 근거리통신부는 바람직하게는 블루투스 통신 방식을 이용하게 된다.
한편, 본 발명의 핵심적인 구성수단인 상기 엠씨유(570)는, 롤각측정부, 피치각측정부, 자세판단결과제공부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로 설명하자면, 롤각측정부는 가속도계 X 축의 값과 가속도계 Z 축의 값을 통해 ROLL angle 값을 측정하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 피치각측정부는 가속도계 Y 축의 값과 가속도계 Z 축의 값을 통해 PITCH angle 값을 측정하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 자세판단결과제공부는 상기 롤각측정부와 피치각측정부에 의해 측정된 결과값을 획득하여 똑바로 누워있는 자세인지, 좌측을 바라보고 옆으로 누워있는 자세인지, 우측을 바라보고 옆으로 누워있는 자세인지, 엎드려 누워있는 자세인지, 서있는지를 판단하여 판단결과의 자세 정보를 근거리통신부로 제공하게 되는 것이다.
상기한 자세 정보란, 자세판단결과제공부에서 판단하여 내린 결과값을 의미하는 것이다.
요약하자면, 멤스센서를 통해 얻은 자이로 X, Y, Z축의 값과 가속도 X, Y, Z축의 값을 가공하여 Roll angle, Pitch angle값을 얻은 후 이 값으로 수면 자세를 판단하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 실내육아환경정보서버 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 실내육아환경정보서버(300)는, 무선통신부(310), 실내육아환경정보저장부(320), 위험수위별이벤트신호생성부(330)를 포함하여 구성된다.
구체적으로 상기 무선통신부(310)는 영유아 건강상태 모니터링 장치(100)로부터 제공된 실내 육아 환경 정보를 수신받게 되며, 수신받은 실내 육아 환경 정보를 실내육아환경정보저장부(320)에 저장하게 된다.
이때, 상기 실내육아환경정보저장부(320)는 실내 육아 환경 정보에 포함된 온도 및 습도에 대한 임계치값, 기압에 대한 임계치값, TVOCs에 대한 임계치값, CO2와 CO에 대한 임계치값, 미세먼지에 대한 임계치값, 조도에 대한 임계치값, 소음에 대한 임계치값 중 적어도 어느 하나 이상의 임계치값을 저장하고 있다.
따라서, 상기 위험수위별이벤트신호생성부(330)는 무선통신부로부터 획득된 실내 육아 환경 정보로부터 실내 육아 환경 정보를 각각 추출하며, 상기 실내육아환경정보저장부에 저장된 실내 육아 환경 정보의 임계치값과 각각 비교하여 위험 수위를 판단하게 된다.
예를 들어, 측정된 소음이 30dB이며, 실내육아환경정보저장부에 저장된 소음의 임계치값이 10dB일 경우에 해당 임계치값을 벗어나게 되므로 위험 수위를 판단하게 된다.
이때, 임계치값일 기준으로 위험 수위별 이벤트 신호를 생성할 수 있게 되는데, 예를 들어, 임계치값인 10dB를 기준으로 초과값이 5dB 미만일 경우에 주의 신호, 5dB ~ 10dB 미만일 경우에 위험 신호, 10dB 이상일 경우에 경고 신호에 해당하는 이벤트 신호를 생성하여 스마트기기(200)로 제공하게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치의 스마트기기 블록도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 스마트기기(200)는 앱실행부(210), 실내육아환경정보출력부(220)를 포함하여 구성된다.
즉, 앱실행부(210)를 통해 실내육아환경정보서버(300)로부터 제공된 실내 육아 환경 정보를 표시하기 위한 앱을 실행시키게 된다.
그러면, 영역별로 실내 육아 환경 정보를 출력시키게 되는데, 예를 들어, 온습도센서(111)에 의해 측정된 온도 및 습도 측정값과 임계치값을 출력하기 위한 제영역, 기압센서(112)에 의해 측정된 기압값과 임계치값을 출력하기 위한 제2영역, TVOCs센서(113)에 의해 측정된 TVOCs 값과 임계치값을 출력하기 위한 제3영역, CO2/CO센서(114)에 의해 측정된 CO2와 CO 값과 임계치값을 출력하기 위한 제4영역, 미세먼지센서(115)에 의해 측정된 미세먼지값과 임계치값을 출력하기 위한 제5영역, 조도센서(116)에 의해 측정된 조도값과 임계치값을 출력하기 위한 제6영역, 소음센서(117)에 의해 측정된 소음값과 임계치값을 출력하기 위한 제7영역 중 적어도 어느 하나 이상의 영역 정보를 저장부에 저장시키며, 실내육아환경정보출력부(220)에 의해 앱이 실행되면, 상기 실내육아환경정보서버로부터 제공된 실내 육아 환경 정보를 기 설정된 레이아웃에 표시하게 되는 것이다.
예를 들어, 소음의 경우에는 제7영역에 측정된 소음값과 임계치값을 표시하게 되는 것이다.
상기와 같은 구성 및 동작을 통해, 영유아가 위치하고 있는 실내 장소의 실내 육아 환경을 감지하여 근거리 통신 기반으로 실내육아환경정보서버로 제공하는 중계기 역할을 수행하는 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치를 제공함으로써, 다수의 사용자 모바일 어플리케이션과 웹을 통해 실시간으로 영유아가 위치한 실내 육아 환경 정보를 모니터링할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치
200 : 스마트기기
300 : 실내육아환경정보서버

Claims (3)

  1. 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치에 있어서,
    영유아가 위치하는 실내 육아 환경 정보를 측정하기 위한 실내육아환경정보측정부(110)와,
    전원을 공급하기 위한 전원공급부(120)와,
    상기 실내육아환경정보측정부로부터 측정된 감지 정보를 획득하여 근거리통신부로 제공하여 스마트기기 혹은 실내육아환경정보서버로 송출하기 위한 엠씨유(130)와,
    상기 엠씨유에서 제공된 실내 측정 감지 정보를 스마트기기 혹은 실내육아환경정보서버로 제공하기 위한 근거리통신부(140)를 포함하여 구성됨으로써, 실내 육아 환경 정보를 스마트기기(200) 혹은 실내육아환경정보서버(300)로 제공하는 중계기 역할을 수행하며,
    체온측정장치(400) 혹은 자세/호흡측정장치(500)와 근거리 통신 방식으로 연동될 경우에, 측정된 영유아의 체온 정보 혹은 영유아의 자세 혹은 호흡 상태 정보를 획득하여 실내육아환경정보서버로 제공하기 위한 외부측정장치정보연동처리부(150);를 더 포함하여 구성되며,
    상기 자세/호흡측정장치(500)는, 자이로센서와 가속도계를 포함하여 구성되어 자이로센서의 X,Y,Z축의 값과 가속도계의 X,Y,Z축의 값을 측정하는 멤스센서(MEMS sensor, 510)와, 전원을 공급하기 위한 전원공급부(560)와, 호흡의 주기 정보를 상기 외부측정장치정보연동처리부(150)로 근거리 통신을 이용하여 제공하는 근거리통신부(580)를 포함하며,
    상기 자세/호흡측정장치(500)는, 상기 멤스센서(510)를 통해 얻은 자이로 X, Y, Z축의 값과 가속도 X, Y, Z축의 값을 가공하여 Roll angle, Pitch angle값을 얻은 후 이 값으로 수면 자세를 판단하고, 상기 수면 자세에 따라 각 축의 데이터를 설정 주기당 한번씩 측정하여 호흡의 평균 주기를 분석하고 호흡평균주기저장부에 저장시키며, 상기 호흡의 평균 주기 정보를 추출하여 Cut-off frequency 1Hz로 필터링하고 호흡의 평균값을 계산한 후 상기 평균값을 제거하는 영점보정을 하여 호흡의 주기를 계산하는 것을 특징으로 하는 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스마트기기(200)는,
    실내육아환경정보서버로부터 제공된 실내 육아 환경 정보를 표시하기 위한 앱을 실행시키기 위한 앱실행부(210);와
    앱이 실행되면, 상기 실내육아환경정보서버로부터 제공된 실내 육아 환경 정보를 기 설정된 레이아웃에 표시하기 위한 실내육아환경정보출력부(220);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 서버 연계형 통합 영유아 건강상태 모니터링 장치.
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