KR20170009265A - 유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자에 대한 건강 상태 및 위험 상황의 발생 여부를 판별하고 보호자가 소유한 사용자 단말로 알림 메세지를 전송하여, 보호자가 착용 대상자에 대한 건강 상태와 위험 상황을 즉시 확인할 수 있게 하는 유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자로부터, 체온 및 심박수를 측정하는 측정부와, 갑작스런 움직임 변화를 감지하는 움직임 감지부와, 주변 음성을 수집하는 음성 수집부와, 체온 및 심박수에 따른 건강 상태를 판별하고 움직임 변화와 주변 음성을 인식한 결과에 따라 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하는 위험 상황 판별부 및 착용 대상자에 대한 건강 상태 및 위험 상황의 발생 여부를 외부의 서버 또는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 전송하는 통신부를 구비하므로, 보호자가 유아 및 어린이에 대한 건강 상태를 상시 확인할 수 있게 하며, 예기치 못한 위험 상황이 발생하더라도 보호자가 즉시 파악하여 신속한 대처를 수행할 수 있게 한다.

Description

유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법{Black box device for children, system and method for managing safety using the same}
본 발명은 유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자에 대한 건강 상태 및 위험 상황의 발생 여부를 판별하고 보호자가 소유한 사용자 단말로 알림 메세지를 전송하여, 보호자가 착용 대상자에 대한 건강 상태와 위험 상황을 즉시 확인할 수 있게 하는 유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유아 및 어린이는 주의가 산만하여 길을 잃어버리거나 사고를 당할 위험성이 있고 유아 및 어린이를 대상으로 한 범죄도 빈번하게 발생하고 있으므로, 유아 및 어린이의 보호자는 이에 대해 항상 걱정을 하게 된다.
특히, 맞벌이 부부의 증가로 인해 유아 및 어린이를 어린이집, 유치원 등의 보육 시설에 위탁하는 보호자가 크게 증가함에 따라, 집에 보호자가 없는 경우에는 어린이나 선생님이 직접 보호자에게 전화를 걸어 도착이나 출발 사실을 알려주는 것 이외에는 유아 및 어린이의 안전을 확인할 수 있는 다른 대안이 없었다.
즉, 유아 및 어린이가 혼자서 이동하는 도중에 사고 또는 범죄의 대상이 되었을 경우에는, 보호자가 이를 확인할 방법이 전혀 없어 신속한 대처가 불가능한 실정이다.
또한, 어린이의 경우에는 싸우며 노는 경우가 빈번하고, 같은 또래의 어린이 또는 보육 시설 내의 선생님으로부터 학대 및 폭행을 당하는 사례도 빈번하게 발생하고 있으나, 보호자의 경우에는 이러한 사실을 즉시 확인할 수 있는 방법이 없었다.
따라서, 유아 또는 어린이가 자신의 위험 사실을 외부에 알릴 수 있도록 하기 위한 다양한 위험 경보장치와, 자신의 위치를 알려주는 장치 등이 개발되어 상용화되고 있다. 최근에는, 스마트폰을 이용하여 유아 또는 어린이가 위험 사실을 외부에 알리거나 자신의 위치를 알릴 수 있도록 하는 어플리케이션도 개발되고 있다.
한편, 종래의 유아 및 어린이를 위한 위험 경보장치 및 스마트폰은, 유아 또는 어린이가 위험 상황을 인식한 후 적어도 하나의 키를 직접 조작하는 경우에만 위험 사실을 외부로 알릴 수 있는 구조를 가지므로, 갑작스런 사고로 인해 유아 및 어린이의 건강 상태가 악화되거나 폭행 또는 납치 등을 당하는 상황에서는 장치의 조작이 곤란하여 위험 사실을 외부로 알릴 수 없는 문제점이 있다.
또한, 유아 및 어린이가 같은 또래의 어린이 또는 보육 시설 내의 선생님으로부터 학대 및 폭행을 당하는 경우에는 위험 경보장치 및 스마트폰을 조작하지 않을 뿐만 아니라 학대 및 폭행을 당한 사실을 숨기게 되므로, 종래의 유아 및 어린이를 위한 위험 경보장치 및 스마트폰 자체가 무용지물이 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 보호자가 유아 및 어린이에 대한 건강 상태와 위험 상황을 즉시 확인할 수 있게 하는 유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유아 및 어린이가 조작하지 않더라도, 건강 상태의 이상 여부 및 위험 상황의 발생 여부를 판별할 수 있는 유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 유아 및 어린이의 주변 음성을 인식하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하고, 위험 상황 시 주변 음성을 녹음하여 보호자에게 제공할 수 있는 유아 및 어린이용 블랙박스 장치, 이를 이용한 안전관리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자가 신체의 소정 위치에 착용하는 유아 및 어린이용 블랙박스 장치로서, 착용 대상자의 갑작스런 움직임 변화를 감지하는 움직임 감지부; 착용 대상자의 주변 음성을 수집하는 음성 수집부; 상기 움직임 감지부로부터 감지된 움직임 변화와 상기 음성 수집부로부터 수집된 주변 음성을 인식한 결과에 따라 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하는 위험 상황 판별부; 및 상기 위험 상황 판별부에서 판별한 위험 상황의 발생 여부를 외부의 서버 또는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 전송하는 통신부;를 포함하는 블랙박스 장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위험 상황 판별부에는 넘어지거나 갑작스런 흔들림에 대한 움직임 패턴 데이터가 사전에 설정되고, 상기 움직임 감지부에서 감지된 움직임 변화를 상기 움직임 패턴 데이터와 비교하여 위험 상황의 발생 여부를 판별한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위험 상황 판별부에는 욕설과 관련한 단어 및 음량에 대한 음성 패턴 데이터가 사전에 설정되고, 상기 음성 수집부로부터 수집된 주변 음성을 상기 음성 패턴 데이터와 비교하여 위험 상황의 발생 여부를 판별한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 위험 상황 판별부는 위험 상황 발생 시, 상기 음성 수집부로부터 수집된 주변 음성을 녹음한 후 상기 통신부를 통해 외부의 서버 또는 사용자 단말로 전송한다.
바람직한 실시예에 있어서, 착용 대상자로부터 체온 및 심박수를 측정하는 측정부; 및 이동통신망 또는 GPS를 이용하여, 착용 대상자의 위치 정보를 감지하는 위치 감지부;를 더 포함하고, 상기 위험 상황 판별부는 상기 측정부로부터 측정된 체온 및 심박수에 따른 건강 상태를 판별하고, 상기 판별한 건강 상태와 위치 정보를 상기 통신부를 통해 외부의 서버 또는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 전송한다.
또한, 본 발명은, 블랙박스 장치; 상기 블랙박스 장치로부터 착용 대상자에 대한 체온, 심박수, 위험 상황의 발생 여부 및 녹음된 주변 음성을 전송받아 저장하고, 상기 블랙박스 장치에서 위험 상황의 발생을 판별한 경우 기설정된 사용자 단말로 알림 메세지 및 상기 녹음된 주변 음성을 전송하는 서버; 및 상기 서버에 저장된 체온, 심박수 및 알림 메세지를 전송받아 화면에서 표시하며, 상기 녹음된 주변 음성을 전송받아 재생하는 어플리케이션이 저장된 사용자 단말;을 포함하는 안전관리 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 (1) 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하기 위한 움직임 패턴 데이터 및 음성 패턴 데이터를 위험 상황 판별부에 설정하는 단계; (2) 움직임 감지부와 음성 수집부가, 착용 대상자의 갑작스런 움직임 변화를 감지하고 주변 음성을 수집하는 단계; (3) 상기 위험 상황 판별부가, 상기 감지된 움직임 변화를 상기 움직임 패턴 데이터와 비교하거나 상기 수집된 주변 음성을 상기 음성 패턴 데이터와 비교하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하고, 위험 상황이 발생한 것으로 판별될 경우에는 상기 수집된 주변 음성을 녹음하는 단계; (4) 통신부가, 상기 위험 상황 판별부에서 판별된 위험 상황의 발생 여부 및 상기 녹음된 주변 음성을 서버로 전송하는 단계; 및 (5) 상기 서버가, 기설정된 보호자의 사용자 단말로 위험 상황을 알리는 알림 메세지 및 상기 녹음된 주변 음성을 전송하는 단계;를 포함하는 안전관리 방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계는, 측정부가 착용 대상자의 체온 및 심박수를 측정하고, 위치 감지부가 착용 대상자의 위치 정보를 감지하며, 상기 제 (4)단계에서 통신부는, 상기 측정부에서 측정된 체온 및 심박수와 상기 위치 감지부에서 감지된 위치 정보를 상기 서버 또는 상기 사용자 단말로 더 전송한다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자로부터, 체온 및 심박수를 측정하는 측정부와, 갑작스런 움직임 변화를 감지하는 움직임 감지부와, 주변 음성을 수집하는 음성 수집부와, 체온 및 심박수에 따른 건강 상태를 판별하고 움직임 변화와 주변 음성을 인식한 결과에 따라 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하는 위험 상황 판별부 및 착용 대상자에 대한 건강 상태 및 위험 상황의 발생 여부를 외부의 서버 또는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 전송하는 통신부를 구비하므로, 보호자가 유아 및 어린이에 대한 건강 상태를 상시 확인할 수 있게 하며, 예기치 못한 위험 상황이 발생하더라도 보호자가 즉시 파악하여 신속한 대처를 수행할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 보호자의 사용자 단말로 착용 대상자에 대한 건강 상태 및 위험 상황의 발생 여부가 자동으로 전송되는 구조를 가지므로, 유아 및 어린이가 별도의 버튼을 조작하지 않더라도 보호자가 위험 상황의 발생 여부를 파악할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 유아 및 어린이의 주변 음성을 인식한 후 사전에 설정된 음성 패턴 데이터와 비교하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하도록 구비되므로, 학대 및 폭행으로 인한 위험 상황을 보다 용이하게 판별할 수 있다.
또한, 본 발명은 착용 대상자에게 위험 상황이 발생할 경우 주변 음성을 녹음하여 보호자에게 제공하도록 구비되므로, 보호자가 녹음된 주변 음성을 듣고 위험 상황에 대해 보다 정확하게 파악할 수 있게 한다.
또한, 보호자는 녹음된 주변 음성을 증거 자료로 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명은 유아 및 어린이의 움직임 변화를 감지한 후 사전에 설정된 움직임 패턴 데이터와 비교하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하므로, 유아 및 어린이가 갑작스럽게 사고를 당하거나, 이동 중에 넘어지거나 폭행 및 학대의 대상이 되는 위험 상황을 보다 용이하게 판별할 수 있다.
도 1은 유아 및 어린이용 블랙박스 장치의 외형을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유아 및 어린이용 블랙박스 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안전관리 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안전관리 방법을 설명하기 위한 도면.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 유아 및 어린이용 블랙박스 장치의 외형을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유아 및 어린이용 블랙박스 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유아 및 어린이용 블랙박스 장치(100)는 측정부(110), 움직임 감지부(120), 음성 수집부(130), 위험 상황 판별부(140), 통신부(150) 및 위치 감지부(160)를 포함하여 구성된다.
여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 유아 및 어린이용 블랙박스 장치(100)는 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자가 신체의 소정 위치에 착용할 수 있도록 구현될 수 있다.
예컨대, 도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유아 및 어린이용 블랙박스 장치(100)는 본체(10)와, 상기 본체(10)를 착용 대상자의 신체에 고정시키기 위한 밴드(20)를 포함하는 형상으로 구현될 수 있으며, 상기 밴드(20)가 풀리지 않도록 결속시켜 고정하는 고정 수단이 상기 밴드(20)의 소정 위치에 더 구비될 수도 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 유아 및 어린이용 블랙박스 장치(100)는 착용 대상자의 팔목 및 팔에 착용하여 사용할 수 있으며, 착용 대상자에 대한 심박수의 정확한 측정이 가능하도록 겨드랑이 또는 어깨와 인접하게 착용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 밴드(20)의 안쪽 면에는 후술할 측정부(110)가 형성될 수 있다.
상기 측정부(110)는 착용 대상자의 건강 상태를 측정하기 위한 것으로, 특히, 착용 대상자의 체온 및 심박수를 측정하도록 구비되며, 착용 대상자의 체온을 측정하는 체온 센서와, 착용 대상자의 심박수를 측정하는 심박 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 측정부(110)에서는 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황으로 인하여, 착용 대상자의 건강 상태가 악화되거나 심박수가 증가하는 등의 이상 여부를 측정할 수도 있다. 또한, 상기 측정부(110)에서 측정된 체온 및 심박수는 후술할 위험 상황 판별부(140)로 출력되거나, 후술할 통신부(150)를 통해 외부의 서버 또는 사용자 단말로 전송될 수 있다.
상기 움직임 감지부(120)는 착용 대상자의 움직임 변화를 감지하기 위한 것으로, 자이로 센서로 구비되어 상기 본체(10)에 내장될 수 있으며, 착용 대상자의 일상적인 행동 및 이동으로 인한 움직임 변화 뿐만 아니라, 사고 및 폭행으로 인하여 넘어지거나 흔들리는 등의 움직임 변화를 감지하도록 구비된다.
또한, 상기 움직임 감지부(120)에서 감지된 움직임 변화는 전기 신호로 출력되고, 후술할 위험 상황 판별부(140)로 입력되어 위험 상황의 발생 여부를 판별할 수 있게 한다. 한편, 상기 움직임 감지부(120)에서 감지되는 움직임 변화는 변위, 각속도 및 가속도를 포함한다.
상기 음성 수집부(130)는 착용 대상자의 주변 음성을 수집하기 위한 것으로, 상기 본체(10)에 탑재되는 마이크로 구비될 수 있고, 착용 대상자 주변의 음성 뿐만 아니라 착용 대상자의 음성도 수집할 수도 있다.
또한, 상기 음성 수집부(130)는 주변 음성의 진동에 따른 전기 신호를 후술할 위험 상황 판별부(140)로 출력하여, 위험 상황 판별부(140)가 음성을 인식하거나 위험 상황의 발생 여부를 판별할 수 있게 한다.
상기 위험 상황 판별부(140)는 위험 상황의 발생 여부를 판별하기 위한 것으로, 상기 본체(10)에 내장되어, 상기 움직임 감지부(120)로부터 감지된 움직임 변화와 상기 음성 수집부(130)로부터 수집된 주변 음성을 인식한 결과에 따라 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하도록 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 위험 상황 판별부(140)에는 위험 상황의 판별을 위한 패턴 데이터가 사전에 설정되며, 예컨대, 착용 대상자가 넘어지거나 흔들리는 상황을 판별하기 위한 움직임 패턴 데이터와, 욕설과 관련한 단어 및 음량을 판별하기 위한 음성 패턴 데이터가 사전에 설정되어 저장될 수 있다.
이때, 상기 움직임 패턴 데이터에는 넘어지거나 외부 충격에 의해 흔들리는 등의 각종 상황을 정의하는 복수의 움직임 패턴이 사전에 설정되게 되며, 상기 위험 상황 판별부(140)는 상기 움직임 패턴 데이터를 기준으로 하여, 상기 움직임 감지부(120)로부터 감지된 움직임 변화가 더 클 경우에는 위험 상황이 발생한 것으로 판별하게 된다.
즉, 상기 위험 상황 판별부(140)는 상기 움직임 패턴 데이터를 이용하여, 착용 대상자의 일상적인 움직임을 벗어나는 움직임 변화를 감지하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하는 방식으로 구현되므로, 착용 대상자가 갑작스럽게 사고를 당하거나 이동 중에 넘어지거나 폭행 및 학대의 대상이 되는 위험 상황을 보다 용이하게 판별할 수 있다.
또한, 상기 위험 상황 판별부(140)는 상기 움직임 감지부(120)로부터 감지된 움직임 변화의 패턴을 추출한 후 각각의 움직임 패턴과의 유사한 정도를 비교하여, 착용 대상자에게 발생한 위험 상황의 종류를 더 판별할 수도 있다.
또한, 상기 음성 패턴 데이터는 욕설과 관련한 단어를 인식하기 위한 복수의 음성 패턴 및 일상적인 대화와 고성을 분류하기 위한 음량 패턴이 사전에 설정되며, 상기 위험 상황 판별부(140)는 상기 음성 수집부(130)로부터 수집된 주변 음성의 음량이 상기 음량 패턴보다 더 크거나, 상기 음성 패턴과 비교한 결과 욕설과 관련한 단어가 인식될 경우에는 위험 상황이 발생한 것으로 판별하게 된다.
즉, 상기 위험 상황 판별부(140)는 유아 및 어린이의 주변 음성을 인식하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하는 방식으로 구현되므로, 폭언과 욕설을 인식하여 학대 및 폭행으로 인한 위험 상황을 보다 용이하게 판별할 수 있다.
또한, 상기 위험 상황 판별부(140)는 주변 음성과 상기 음성 패턴을 상시 비교하여 실시간으로 욕설과 관련한 단어를 인식하게 된다. 다만, 음성 인식 프로세스를 상시 수행할 경우 그 처리를 위한 부하 및 배터리 소모량이 증가하게 되므로, 주변 음성의 음량이 상기 음량 패턴보다 클 경우에만 주변 음성과 상기 음성 패턴을 비교하는 방식으로 구현될 수도 있다.
또한, 상기 위험 상황 판별부(140)는 착용 대상자에서 위험 상황이 발생한 것으로 판별하였을 경우에는, 상기 음성 수집부(130)로부터 수집된 주변 음성을 녹음한 후 후술할 통신부(150)를 통해 주변 음성을 녹음한 녹음 데이터를 외부의 서버 또는 사용자 단말로 전송하도록 구비된다.
즉, 상기 위험 상황 판별부(140)는 위험 상황을 판단하여 단순한 알림 메세지 만을 전송하는 것이 아니라 주변 음성에 대한 녹음 데이터를 함께 전송하므로, 보호자는 녹음 데이터를 이용하여 착용 대상자가 처한 위험 상황을 보다 정확하게 파악할 수 있게 된다. 또한, 상기 녹음 데이터를 사고 또는 범죄에 대한 증거 자료로 사용할 수도 있다.
한편, 상기 위험 상황 판별부(140)는 상기 측정부(110)로부터 측정된 체온 및 심박수에 따라 착용 대상자의 건강 상태를 판별할 수도 있다. 예컨대, 상기 위험 상황 판별부(140)는 상기 측정부(110)에서 측정된 체온 또는 심박수의 증감 패턴을 분석하여, 건강 상태의 이상 여부 및 위험 상황의 발생 여부를 판별할 수 있으며, 후술할 통신부(150)를 통해 체온, 심박수 및 건강 상태에 대한 정보를 더 전송할 수도 있다.
상기 통신부(150)는 착용 대상자에 대한 각종 정보를 외부로 전송하기 위한 것으로, 상기 본체(10)에 내장되는 통신 모듈로 구비될 수 있으며, 특히, 3G 통신망 및 LTE 통신망을 포함하는 이동통신망을 이용하여 데이터 및 신호를 송수신할 수 있는 통신 모듈로 구비될 수 있다. 또한, 상기 통신부(150)는 상기 측정부(110)에서 측정된 체온 및 심박수, 상기 위험 상황 판별부(140)에서 판별한 위험 상황의 발생 여부 및 주변 음성의 녹음 데이터를 외부의 서버 또는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 전송한다.
특히, 상기 통신부(150)에 의해 착용 대상자의 건강 상태 및 위험 상황의 발생 여부가 자동으로 서버 또는 사용자 단말로 전송되므로, 착용 대상자가 별도의 조작을 수행하지 않더라도 보호자는 착용 대상자의 건강 상태 및 위험 상황의 발생 여부를 파악할 수 있다.
한편, 상기 통신부(150)는 후술할 위치 감지부(160)에서 감지된, 착용 대상자의 위치 정보를 외부의 서버 또는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 더 전송하도록 구비될 수도 있다.
상기 위치 감지부(160)는 착용 대상자의 위치 정보를 감지하기 위한 것으로, GPS 장치로 구비되어 상기 본체(10)에 내장되며, 착용 대상자의 위치 정보를 실시간 또는 일정 주기별로 상기 통신부(150)를 통해 서버 또는 사용자 단말로 전송하도록 구비될 수 있다. 특히, 위치 감지부(160)는 착용 대상자에게 위험 상황이 발생하였을 경우 보호자가 보다 신속하게 착용 대상자를 찾을 수 있게 하며, 착용 대상자가 납치 또는 길을 잃었을 경우에도 효율적으로 사용될 수 있다.
한편, 상기 위치 감지부(160)는 이동통신망을 이용하여 착용 대상자의 위치를 감지하는 방식으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 상기 위치 감지부는 기지국 단위 반경의 중심점을 위치 정보를 감지하는 셀 ID 방식, 전파의 방향각(LOB: Line Of Bearing)을 계산하여 위치 정보를 계산 및 감지하는 AOA(Angle Of Arrival) 방식, 3개 이상의 기지국에서 발사한 전파의 도착시간으로 위치 정보를 계산 및 감지하는 TOA(Time Of Arrival) 방식, 기지국 간 신호세기의 차에 의해 위치 정보를 계산 및 감지하는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 방식, TDOA(Time Difference Of Arrival) 방식 또는 RF Fingerprint 방식을 이용하여 착용 대상자에 대한 위치 정보를 감지하도록 구현될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 유아 및 어린이용 블랙박스 장치(100)는 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자에 대한 건강 상태를 보호자가 사용자 단말을 이용하여 상시 확인할 수 있게 함은 물론이고, 예기치 못한 위험 상황이 발생한 경우에도 보호자가 즉시 파악하여 신속한 대처를 수행하도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안전관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 안전관리 시스템은 블랙박스 장치(100), 서버(200) 및 사용자 단말(300)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 블랙박스 장치(100)는 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자의 건강 상태를 판별하고, 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하기 위한 것으로서, 실질적으로, 세부적인 구성요소들은 본 발명의 일실시예에 따른 유아 및 어린이용 블랙박스 장치(100)와 동일하게 구성될 수 있다.
즉, 상기 블랙박스 장치(100)는 착용 대상자의 체온 및 심박수를 측정한 후 상기 측정된 체온 또는 심박수의 증감 패턴을 분석하여 건강 상태의 이상 여부를 판별할 수 있으며, 착용 대상자의 갑작스런 움직임 변화를 감지한 후 사전에 설정된 움직임 패턴 데이터와 비교하거나 착용 대상자의 주변 음성을 수집한 후 사전에 설정된 음성 패턴 데이터와 비교하는 음성 인식 과정을 통해서 위험 상황의 발생 여부를 판별할 수 있도록 구비된다.
또한, 상기 블랙박스 장치(100)는 착용 대상자에 대한 체온, 심박수, 건강 상태 및 위험 상황의 발생 여부에 대한 정보를 후술할 서버(200)로 전송하도록 구비되며, 위험 상황이 발생한 것으로 판별될 경우에는 주변 음성을 녹음한 녹음 데이터를 더 전송하게 된다.
상기 서버(200)는 상기 블랙박스 장치(100)로부터 전송된 정보들을 저장하고 후술할 사용자 단말(300)로 중계하여 전송하기 위한 것으로, 상기 블랙박스 장치(100)로부터 착용 대상자에 대한 체온, 심박수, 위험 상황의 발생 여부 및 녹음된 주변 음성의 녹음 데이터를 전송받아 저장하도록 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 서버(200)는 상기 블랙박스 장치(100)로부터 전송된 정보들 중에서, 착용 대상자의 건강 상태에 대한 정보, 예컨대, 체온 및 심박수에 대한 정보는 상시 사용자 단말(300)로 전송하며, 착용 대상자에게 위험 상황이 발생한 경우에는 위험 상황의 발생을 알리기 위한 알림 메세지와 상기 블랙박스 장치(100)로부터 전송된 녹음 데이터를 사용자 단말(300)로 전송하도록 구비될 수 있다.
상기 사용자 단말(300)은 보호자가 소유한 단말로서, 스마트폰 및 퍼스널 컴퓨터를 포함하는 범용 통신 단말을 뜻하며, 상기 서버(200)로부터 착용 대상자에 대한 체온 및 심박수를 포함하는 건강 상태에 대한 정보를 전송받아 화면에서 표시하고, 상기 서버(200)로부터 위험 상황을 알리는 알림 메세지와 주변 음성을 녹음한 녹음 데이터가 전송되었을 경우에는 보호자가 즉시 확인하여 재생할 수 있도록 소리 또는 진동을 출력하도록 구비될 수 있다.
실질적으로, 상기 사용자 단말(300)에는 상기 서버(200)로부터 착용 대상자의 체온, 심박수 및 알림 메세지를 전송받아 화면에서 표시하고, 녹음 데이터를 전송받아 재생하는 기능을 수행하는 어플리케이션이 저장되어 있을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안전관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 안전관리 시스템에서 수행되는 안전관리 방법을 설명한다.
먼저, 위험 상황 판별부에 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하기 위한 패턴 데이터를 설정하여 저장한다(S110).
이때, 상기 위험 상황 판별부에는 착용 대상자가 넘어지거나 외부 충격에 의해 흔들리는 등의 각종 상황을 정의하는 복수의 움직임 패턴을 포함하는 움직임 패턴 데이터와, 욕설과 관련한 단어를 인식하기 위한 복수의 음성 패턴 및 일상적인 대화와 고성을 분류하기 위한 음량 패턴을 포함하는 음성 패턴 데이터가 설정되게 된다.
다음, 움직임 감지부가 착용 대상자의 갑작스런 움직임 변화를 감지하며, 음성 수집부에 의해 착용 대상자의 주변 음성이 수집된다(S120).
이때, 상기 움직임 감지부는 변위, 각속도 및 가속도를 포함하는 움직임 변화를 감지하여 전기 신호로 출력하며, 상기 음성 수집부는 수집된 주변 음성의 진동에 따른 전기 신호를 출력하게 된다. 또한, 상기 움직임 감지부 및 상기 음성 수집부에서 각각 출력된 전기 신호는 상기 위험 상황 판별부로 입력된다.
한편, 상기 제 S120단계는, 측정부에 의해 착용 대상자의 체온 및 심박수가 측정되고, 위치 감지부에 의해 착용 대상자의 위치 정보를 감지되어 상기 위험 상황 판별부로 더 입력될 수도 있다.
다음, 상기 위험 상황 판별부가 위험 상황의 발생 여부를 판별하게 된다(S130).
이때, 상기 위험 상황 판별부는 상기 움직임 감지부로부터 감지된 움직임 변화(A)와 상기 움직임 패턴 데이터(B)를 비교하여 움직임 변화(A)가 더 클 경우에는 위험 상황이 발생한 것으로 판별하거나(S131), 상기 음성 수집부로부터 수집된 주변 음성(A)의 음량과 상기 음성 패턴 데이터(B)의 음량 패턴을 비교하여 주변 음성(A)의 음량이 더 클 때 위험 상황이 발생한 것으로 판별하게 된다(S132).
또한, 상기 위험 상황 판별부에서 위험 상황이 판별되지 않았을 경우에는 상기 제 120단계부터 반복 수행되며, 위험 상황이 발생한 것으로 판별될 경우에는 상기 음성 수집부에서 수집된 주변 음성을 녹음한 녹음 데이터를 생성하는 과정이 수행되게 된다(S133).
한편, 상기 제 S132단계에서 상기 위험 상황 판별부는, 주변 음성과 상기 음성 패턴 데이터의 음성 패턴을 비교한 결과 욕설과 관련한 단어가 인식될 경우에도 위험 상황이 발생한 것으로 판별할 수도 있다.
다음, 통신부가 상기 위험 상황 판별부에서 판별된 위험 상황의 발생 여부 및 상기 녹음 데이터를 서버로 전송한다(S140).
이때, 상기 통신부는, 상기 측정부에서 측정된 체온 및 심박수, 상기 위험 상황 판별부에서 판별한 위험 상황의 발생 여부, 주변 음성의 녹음 데이터 및 상기 위치 감지부에서 감지된 위치 정보를 유,무선 통신망 또는 이동통신망을 통해 상기 서버로 전송하게 된다.
한편, 상기 통신부에 의해 기설정된 보호자의 사용자 단말로 상기 위험 상황 판별부에서 판별된 위험 상황의 발생 여부 및 상기 녹음 데이터가 전송될 수도 있다.
다음, 상기 서버는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 위험 상황을 알리는 알림 메세지가 전송된다(S150).
이때, 상기 서버는 착용 대상자에 대한 체온, 심박수, 위험 상황의 발생 여부 및 녹음된 주변 음성의 녹음 데이터를 전송받아 저장한 후, 착용 대상자에게 위험 상황이 발생한 경우에는 위험 상황의 발생을 알리기 위한 알림 메세지와 상기 블랙박스 장치로부터 전송된 녹음 데이터를 사용자 단말로 전송하게 된다.
또한, 상기 사용자 단말은 상기 서버로부터 위험 상황을 알리는 알림 메세지와 녹음 데이터를 전송받을 경우, 보호자가 즉시 확인하여 재생할 수 있도록 소리 또는 진동을 출력하거나 화면에서 표시하게 된다.
한편, 상기 서버는 착용 대상자의 건강 상태에 대한 정보, 예컨대, 체온 및 심박수에 대한 정보는 실시간 또는 일정 주기별로 상기 사용자 단말로 전송할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
100 : 블랙박스 장치
110 : 측정부
120 : 움직임 감지부
130 : 음성 수집부
140 : 위험 상황 판별부
150 : 통신부
160 : 위치 감지부
200 : 서버
300 : 사용자 단말

Claims (8)

  1. 유아 및 어린이를 포함하는 착용 대상자가 신체의 소정 위치에 착용하는 유아 및 어린이용 블랙박스 장치로서,
    착용 대상자의 갑작스런 움직임 변화를 감지하는 움직임 감지부;
    착용 대상자의 주변 음성을 수집하는 음성 수집부;
    상기 움직임 감지부로부터 감지된 움직임 변화와 상기 음성 수집부로부터 수집된 주변 음성을 인식한 결과에 따라 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하는 위험 상황 판별부; 및
    상기 위험 상황 판별부에서 판별한 위험 상황의 발생 여부를 외부의 서버 또는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 전송하는 통신부;를 포함하는 블랙박스 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위험 상황 판별부에는 넘어지거나 갑작스런 흔들림에 대한 움직임 패턴 데이터가 사전에 설정되고, 상기 움직임 감지부에서 감지된 움직임 변화를 상기 움직임 패턴 데이터와 비교하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 위험 상황 판별부에는 욕설과 관련한 단어 및 음량에 대한 음성 패턴 데이터가 사전에 설정되고, 상기 음성 수집부로부터 수집된 주변 음성을 상기 음성 패턴 데이터와 비교하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 위험 상황 판별부는 위험 상황 발생 시, 상기 음성 수집부로부터 수집된 주변 음성을 녹음한 후 상기 통신부를 통해 외부의 서버 또는 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    착용 대상자로부터 체온 및 심박수를 측정하는 측정부; 및
    이동통신망 또는 GPS를 이용하여, 착용 대상자의 위치 정보를 감지하는 위치 감지부;를 더 포함하고,
    상기 위험 상황 판별부는 상기 측정부로부터 측정된 체온 및 심박수에 따른 건강 상태를 판별하고, 상기 판별한 건강 상태와 위치 정보를 상기 통신부를 통해 외부의 서버 또는 기설정된 보호자의 사용자 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 블랙박스 장치;
    상기 블랙박스 장치로부터 착용 대상자에 대한 체온, 심박수, 위험 상황의 발생 여부 및 녹음된 주변 음성을 전송받아 저장하고, 상기 블랙박스 장치에서 위험 상황의 발생을 판별한 경우 기설정된 사용자 단말로 알림 메세지 및 상기 녹음된 주변 음성을 전송하는 서버; 및
    상기 서버에 저장된 체온, 심박수 및 알림 메세지를 전송받아 화면에서 표시하며, 상기 녹음된 주변 음성을 전송받아 재생하는 어플리케이션이 저장된 사용자 단말;을 포함하는 안전관리 시스템.
  7. (1) 사고, 학대 및 폭행을 포함하는 위험 상황의 발생 여부를 판별하기 위한 움직임 패턴 데이터 및 음성 패턴 데이터를 위험 상황 판별부에 설정하는 단계;
    (2) 움직임 감지부와 음성 수집부가, 착용 대상자의 갑작스런 움직임 변화를 감지하고 주변 음성을 수집하는 단계;
    (3) 상기 위험 상황 판별부가, 상기 감지된 움직임 변화를 상기 움직임 패턴 데이터와 비교하거나 상기 수집된 주변 음성을 상기 음성 패턴 데이터와 비교하여 위험 상황의 발생 여부를 판별하고, 위험 상황이 발생한 것으로 판별될 경우에는 상기 수집된 주변 음성을 녹음하는 단계;
    (4) 통신부가, 상기 위험 상황 판별부에서 판별된 위험 상황의 발생 여부 및 상기 녹음된 주변 음성을 서버로 전송하는 단계; 및
    (5) 상기 서버가, 기설정된 보호자의 사용자 단말로 위험 상황을 알리는 알림 메세지 및 상기 녹음된 주변 음성을 전송하는 단계;를 포함하는 안전관리 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 (2)단계는, 측정부가 착용 대상자의 체온 및 심박수를 측정하고, 위치 감지부가 착용 대상자의 위치 정보를 감지하며,
    상기 제 (4)단계에서 통신부는, 상기 측정부에서 측정된 체온 및 심박수와 상기 위치 감지부에서 감지된 위치 정보를 상기 서버 또는 상기 사용자 단말로 더 전송하는 것을 특징으로 하는 안전관리 방법.
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