KR20170140998A

KR20170140998A - 외부 충격 등으로 인한 신체의 자극에 대해서 생체 신호, 주변 상황 또는 사용자의 움직임을 기초로 사용자의 감정 상태 및 주변 상황을 기록하거나 모니터링하는 휴대용 스마트 밴드 및 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR20170140998A
Application number: KR1020160073869A
Authority: KR
Inventors: 권민구
Original assignee: 주식회사 웬즈데이에잇피엠
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-12-22

Abstract

외부 충격으로 인한 신체의 자극에 대해서 생체 신호, 주변 소음 및 사용자의 움직임으로 감정 상태를 기록하는 장치가 제공된다. 휴대용 스마트 밴드를 이용하여 적은 전력으로도 수 내지 수십 시간의 상황을 모니터링하고 기록하여, 보호자의 단말에 선별하여 표시한다.

Description

외부 충격 등으로 인한 신체의 자극에 대해서 생체 신호, 주변 상황 또는 사용자의 움직임을 기초로 사용자의 감정 상태 및 주변 상황을 기록하거나 모니터링하는 휴대용 스마트 밴드 및 모니터링 시스템{omitted}

어린이와 같이 감정 상태 를외부로 표현하기 사용자의 감정 상태를 기록하는 장치와 감정 상태 및 주변 상황을 기록하였다가 보호자 또는 관리자가 확인할 수 있는 기술에 관한 것이다.

어린이와 같은 사회적 약자에 대한 폭력이 사회의 이슈이다. 그런데, 이러한 사회적 약자들은 자신의 감정을 표현하는 데 익숙하지 않다. 보호자들은 사회적 약자를 보호할 의무가 있으며, 이들의 감정 상황을 확인하고자 하는 요구가 있다.

또한 블랙박스 또는 CCTV와 같이 영상 자체를 녹화하는 기술은 존재하나, 사용자 중심의 기록이 아니라, 장소 중심의 기록이기 때문에 사용자의 일거수 일투족에 대한 기록이 어렵다. 또한, 영상기록장치를 사용자에 착용 가능하도록 제작하면 전력 소모가 너무 커서 배터리 용량을 감당할 수 없으며, 최소한 반나절 이상 모니터링 할 수 있는 휴대용 장치로 제작하는것이 불가능하다. 한편, 사생활 보호로 인하여 영상을 기록하는 것은 법적인 한계가 명확하다.

신체활동을 모니터링하 는시스템(등록특허 10-0870961)이 선행기술로 존재하나, 이와 같은 휴대용 모니터링 장치는 주로 3축 가속도 센서를 이용하여 동작을 예측하는 수준에 불과하다. 또한, 단순한 모니터링 시스템은 보호자가 확인하는 것이 어렵기 때문에 이벤트 중심으로 감정 상태나 주변 상황을 기록하고, 이를 선별하여 보호자가 확인할 수 있도록 하는 스마트한 시스템이 요구된다.

등록특허 10-0870961호(2008.11.21.)

본 발명의 기술적 과제는 휴대용 스마트 밴드와 같은 웨어러 블디바이스를 이용하여 아주 적은 전력, 예를 들어 수백 mAh만으로도 사용자의 일과(적어도 반나절) 중 일어난 이벤트와 이에 관련된 감정 상태를 모니터링함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 사용자가 휴대할 수 있도록 적은 수의 부품을 이용하여 가볍게 제작한 휴대용 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 응급 상황에서 구조 신호를보내는 것이 아니라, 이벤트 전후의 상황을 보호자가 확인할 수 있도록 기록하고 선별하는 모니터링 시스템을 제공함에 있다.

휴대용 스마트 밴드는 외부충격 등으로 인한 신체의 자극에 대해서 생체 신호, 주변 상황 또는 사용자의 움직임을 기초로 사용자의감정 상태 및 주변 상황을 기록하며, 이를 서버에 전달하여 모니터링하고, 보호자의 단말로 중요 이벤트를 선별하여 전달한다.

본 발명에 따르면, 어린이집에서 아이들이 겪은경험과 감정 상태를 부모가 확인할 수 있다.

본 발명에 따르면, 사용자의 주변 상황을 중심으로일거수 일투족을 기록하여 모니터링 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 사용자가 웨어러블한 디바이스를제공하여, 사용자 중심의 기록 및 모니터링이 가능하다.

본 발명에 따르면, 한번의 충전으로도 반나절이상 사용가능한 웨어러블 디바이스를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 사용자의 동작 뿐만 아니라, 감정상태, 및 주변 상황 까지도 기록 및 모니터링이 가능하다.

본 발명에 따르면, 보호자는 사용자의 기록을전부 확인할 필요가 없으며, 이벤트 또는 감정 상태의 큰 변화 중심으로 전후 상황을 선택적으로 모니터링할수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모니터링 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 모니터링 스마트 밴드의 하드웨어 블록다이어 그램의 일 예를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

이제부터, 외부 충격 등으로 인한 신체의 자극에 대해서 생체 신호, 주변 상황또는 사용자의 움직임을 기초로 사용자의 감정 상태 및 주변 상황을 기록하거나 모니터링하는 휴대용 스마트 밴드 및 시스템을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 모니터링 시스템의 일 예를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 모니터링 시스템(100)은 모니터링 디바이스(110, 예, 스마트 밴드), 서버(120) 및 단말(130)을 포함한다.

스마트 밴드(110)는 사용자의 감정 상태 및 주변 상황을 모니터링하고 기록한다. 스마트밴드(110)는 손목에 착용하는 팔찌 형태의 밴드를 예를 들어 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자가 착용 가능한 모든 형태(예, 목걸이, 귀걸이, 반지등) 또는 사용자의 의복 또는 악세서리에 부착 가능한 모든 형태로 제작될 수 있다.

서버(120)는 스마트 밴드(110)가 기록한 사용자의 감정 상태 및 주변 상황에 관한 데이터를 유선 또는 무선(예, 블루투스)으로 수신한다.

서버(120)는 수신한 사용자의 감정 상태 및 주변 상황을 분류하고, 선별하여보호자의 단말(130)로 전달한다.

단말(130)은 스마트 밴드(110)에서 기록한 감정 상태 및 주변 상황에 대한 정보를 전달받는다. 이때 이벤트에 대한 지시자(identifier)를 함께 전달 받을 수 있으며, 지시자를 기초로 보호자가 입력한 특정 상황 및 해당 상황의 감정 상태 및 주변 상황이 표시된다.

모니터링 디바이스(110)는 본인의 의사를 제대로 전달할 수 없는 유아 또는 영아 (만 7세이하)를 사용자로 하여 장착될 수 있다.

모니터링 디바이스(110)는 스마트 밴드 또는 스마트 와치일 수 있다. 이하에서, 모니터링 시스템의 모니터링 디바이스는 손목에 착용하는 팔찌 형태의 스마트 밴드로 예를 들어 설명한다. 모니터링 디바이스는 이에 한정되는 것은 아니며 사용자가 착용 가능한 모든 형태(예, 목걸이, 귀걸이, 반지 등) 또는 사용자의 의복 또는 악세서리에 부착 가능한 모든 형태가 가능하다.

모니터링 디바이스(110)는 사용자(예, 영아 또는 유아 또는 어린이)의 손목, 발목, 목 또는 옷이나 가방 등의 장신구에 장착될수 있다.

모니터링 디바이스(110)는 사용자의 접촉한 위치 또는 근접한 위치에 장착되어 사용자의 상태 및 주변 상황을 모니터링한다. 일 예로, 모니터링 디바이스는 사용자의 상태 및 주변 상황을 모니터링하되 이벤트가 발생을 감지하여 해당 이벤트를 중심으로 선택적으로 기록할 수도 있다.

모니터링 디바이스(110)는 기록부를 포함한다. 기록부는 사용자 주변의 상황을 기록(예, 촬영, 필사, 음성 녹음 등)한다.

바람직하게는, 모니터링 디바이스(110)는 마이크를 포함하며, 사용자 주변의 상황을 녹음한다. 모니터링 디바이스(110)는 영상없이 녹음만으로 상황을 기록하며, 비교적 적은 데이터로도 사용자 주변의 상황을 기록하여 보호자가 이후에 확인할 수 있도록 한다. 다른 예로, 모니터링 디바이스(110)는 카메라를 포함하며, 사용자 주변의 상황을 촬영하거나 녹화한다.

일 예로 모니터링 디바이스(110)는 이벤트를 감지하여 선택적으로 기록할 수 있다. 모니터링 디바이스(110)는 이벤트가 소정의 기간 동안 발생하지 않으면 기록한 데이터를 삭제할 수도 있다.

바람직하게는 모니터링 디바이스(110)는 사용자의 감정 상태 및 주변 상황을 지속적으로 기록하되, 이벤트가 발생하기 소정의 시간(예, 10초 또는 1분 등) 전부터이벤트가 발생한 후 소정의 시간까지의 데이터만 저장하고 나머지는 삭제할 수도 있다.

모니터링 디바이스(110)는 사용자의 감정 상태(예, 센싱한 데이터)를 기록한다.

이를 위해 모니터링 디바이스(110)는 센서부를 포함한다.

센서부는 GSR(galvanic skin response)센서, PPG(photoplethysmographicsignal)센서(또는 HR(heart rate) 센서), 온도센서(또는 체온센서), 자이로센서(또는 가속도 센서) 및 음성센서(예, 마이크) 중 적어도 하나를 포함한다.

GSR(galvanic skin reflex) 센서는 이중 땀샘의 확장과 관련된 반응, 즉, 신체가 위급한 상황에 처하여 교감신경이 흥분하면 땀샘이 확장되어 피부의 습기가 증가하여 피부의 전기전도도가 증가함을 감지한다. 자율신경계는 교감신경과 부교감신경이며, 교감신경은 신체가 위급한상활일때 대처하는 기능을 담당한다. 교감신경이 흥분하면 심장박동수 증가 혈압상승, 동공의 확대 땀샘의 확장 등등의 반응이 일어난다. GSR은 컨덕턴스(전도도, 저항의 역수)로 측정한다. 피부의 임의의 두점사이의 전기전도도로 측정한다. GSR센서는 삼성 바이오 프로세서, 맥심인터그레이티드(MAXREFDES73) 또는 mbientlab meta 일 수 있다.

자이로 센서는 사용자가 일정 강도 이상의 충격을 받았는지를 감지할 수 있다. 자이로 센서는 가속도 센서 자체이거나, 가속도 센서를 포함하거나, 가속도 센서와 자이로 센서가 결합된 6축 센서일 수 있다.

온도센서(또는 체온센서)는 사용자의 체온을 감지한다.

PPG 센서 또는 HR센서는 사용자의 심박 또는 맥박을 감지한다.

GPS 센서는 사용자의 위치를 감지한다. GPS센서는 이벤트가 발생한 위치를 기록하는 데 사용될 수도 있다.

센서부에는 카메라 또는 캠코더가 포함될 수 있으나, 기록되는 데이터의 크기를 현저히 줄일 수 있는 구성요소만을 포함하는 것이 바람직하다.

센서부는 소정의 기간(예, 12시간)의 사용자의 감정 상태 또는 신체의 변화를 감지한다.

<실시예1-1>

센서부는 GSR센서, PPG센서, 온도센서, 자이로센서 및 음성센서 중 단 하나만을 포함한다.

일 예로, 해당 센서의 센싱 데이터가 소정의 기준값 이상이면 이를 프로세서에 전달한다.

다른 예로, 해당 센서의 센싱 데이터를 모두 프로세서에 전달하고, 프로세서가센싱 데이터가 소정의 기준값 이상인지 여부를 판단하여, 이벤트 발생 여부를 결정한다.

또 다른 예로, 해당 센서의 센싱 데이터가 모두 저장된다. 저장된 데이터는 서버로전달되기 위함이다.

<실시예1-2>

센서부는 복수의 센서(GSR센서, PPG센서, 온도센서, 자이로센서, 마이크 중 2개내지 5개의 조합)를 포함하며, 복수의 센서는 동시에 동작한다.

일 예로, 복수의 센서가 센싱한 데이터 각각이 소정의 기준값(예, 센서마다 대응되는 기준값이 별도로 존재)보다 높으면 이를 프로세서에 전달하여 이벤트의 발생을 판단한다.

다른 예로, 복수의 센서가 센싱한 데이터가 모두 프로세서로 전달되고, 프로세서가해당 복수의 센서가 센싱한 데이터 각각을 소정의 기준값들(예, 센서마다대응되는 기준값이 별도로 존재)과 각각 비교하여 이벤트 발생 여부를 결정한다.

또 다른 예로, 복수의 센서의 센싱 데이터가 모두 저장된다. 저장된 데이터는 서버로 전달되기 위함이다.

<실시예1-3>

센서부는 복수의 센서(예, GSR센서, PPG센서, 온도센서, 자이로센서 중 2개 내지 4개의조합)를 포함하되, 이 중 민감도가 가장 높은 하나의 센서가깨어있고 나머지는 잠자고 있을 수 있다(sleep 상태).

?틴? 있는 센서에서 센싱한데이터가 소정의 기준값보다 높으면 나머지 센서들을 ?틸李?(또는 민감도가 높은 센서 순으로 깨우고) 데이터를 차례로 센싱한다. 마지막 센서가 센싱한 데이터도 소정의 기준값(예, 센서마다 대응되는 기준값이 별도로 존재)보다 높으면 이를 저장한다. 또는 센싱한 데이터들을 프로세서에 전달하여 이벤트의 발생을 판단한다.

예를 들어, GSR센서, PPG센서, 온도센서, 자이로센서의 순서로 민감도가 높다고 가정하자. 이 경우, 민감도가 가장 높은 GSR센서만 깨어있어 데이터를 센싱한다(나머지 센서들은 휴지상태). GSR센서가 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 민감도가 높은 우선순위대로(즉, PPG센서, 온도센서, 자이로센서의 순서대로)나머지 센서들을 깨워서 각 센서의 데이터를 감지한다. 깨어난 PPG 센서가 데이터를 센싱하고, 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 온도센서를 깨운다. 깨어난 온도센서가 데이터를 센싱하고, 센싱한데이터가 소정의 기준값보다 높으면 자이로 센서를 깨운다. 어느 하나의 센서에서 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 다음 센서를 깨우는 과정을 반복한다. 우선 순위가 가장 낮은 센서가 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 이를 저장한다. 일 예로, 저장한 데이터를 프로세서에 전달하여 이벤트의 발생을 판단한다. 또는 해당 복수의 센서가 센싱한 데이터가 모두 프로세서로 전달되고, 프로세서는 해당 복수의 센서가 센싱한 데이터를 모두 소정의 기준값들과 각각 비교하여 이벤트 발생 여부를 결정한다

또 다른 예를 들어, 민감도가 가장 높은 GSR센서만 깨어있어 데이터를 센싱한다(나머지 센서들은 휴지상태). GSR센서가 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 나머지 센서들을 모두 깨워서 각 센서의 데이터를 감지한다.

<실시예1-4>

센서부는 복수의 센서(예, GSR센서, PPG센서, 온도센서, 자이로센서 중 2개 내지 4개의조합)를 포함하되, 전력 소모량이 가장 작은 하나의 센서만 깨어있고 나머지는 잠자고 있을 수 있다. 전력 소모량이 작은 순서대로 깨어나서 데이터를 센싱한다. 마지막 센서가 센싱한 데이터도 소정의 기준값보다 높으면 이를 저장한다. 일예로, 저장한 데이터를 프로세서에 전달하여 이벤트의 발생을 판단한다. 프로세서는 이벤트가 발생한 것으로 결정할 수 있다.

예를 들어, PPG센서, 온도센서, 자이로센서, GSR센서의 순서로 전력량이 작다고 가정하자. 이 경우, 전력량이 가장 적은 PPG센서만 깨어있어 데이터를 센싱한다(나머지 센서들은 휴지상태). PPG센서가 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 전력소모량이 적은 순위대로(즉, 온도센서, 자이로센서, GSR센서의 순서대로)나머지 센서들을 깨워서 각 센서의 데이터를 감지한다. 깨어난 온도센서가 데이터를 센싱하고, 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 자이로센서를 깨운다. 깨어난 자이로센서가 데이터를 센싱하고, 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 GSR센서를 깨운다. 어느 하나의 센서에서 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 다음 센서를 깨우는 과정을 반복한다. 우선순위가 가장 낮은 센서가 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 이를 저장한다. 일 예로, 저장한 데이터를 프로세서에 전달하여 이벤트의 발생을 판단한다. 또는 해당 복수의 센서가 센싱한 데이터가 모두 프로세서로 전달되고, 프로세서는 해당 복수의 센서가 센싱한 데이터를 모두 소정의 기준값들과 각각 비교하여 이벤트 발생 여부를 결정한다.

상기 실시예들과는 별도로, 센서부는 뇌파를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.

또는 센서부는 모니터링 디바이스가 장착되었는지 탈거되었는지를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 모니터링 디바이스의 시계줄의 걸림쇠가 풀리면 이를 탈거로 감지하는 센서일 수 있다. 또 다른 예로, 심박 센서에서 심박이 전혀 감지되지 않으면 탈거 상태로 판단될 수도 있다

모니터링 디바이스는 프로세서(예, MCU)를 포함한다.

프로세서는 센서부에서 센싱한데이터를 제어한다.

프로세서는 센서부에서 센싱한데이터를 저장부에 저장한다.

프로세서는 센서부에서 센싱한데이터 또는 저장부에 저장된 센싱 데이터를 송수신부를 이용하여 서버로 전달한다.

일 예로. 프로세서는 센서부에서 센싱한 데이터를 기초로 이벤트(예, 사용자가 외부의 충격을 받았음을 나타내는 충격 이벤트)가 발생하였는지 여부를 판단 또는 결정할 수 있다. 즉, 프로세서는 정상상태 대비 이상상태를 판단할 수 있다.

<실시예2-1>

프로세서는 센서부에서 센싱한 데이터가 소정의 기준값보다 높으면 이를 지시하는 지시자와 함께 센싱한 데이터를 저장하거나, 송수신부를 사용하여 서버로 전달한다.

다른 예로. 프로세서는 센서부에서 센싱한 모든 데이터를 받아 각 데이터를 소정의 기준값들과 비교하여 이벤트의 발생을 판단할수 있다. 즉, 프로세서는 센싱한 생체신호를 기반으로 한 이상상태를 기록한다. 프로세서는 이상상태로 판단되면 이벤트를 발생시킨다. 이벤트가 발생되면, 프로세서는 센서부(예, 마이크)를 제어하여 사용자의 주변 상황을 감지하고, 이를 기록부에 기록한다.

또 다른 예로, 프로세서는 센서부를 제어하여 사용자의 감정상태를 감지하고, 기록부를 통해 이상상태의 사용자의 감정 상황을 기록한다

또 다른 예로. 프로세서는 이벤트 발생 시점 이전 소정의 시간(예, 10초 또는 1분 또는 5분)부터 이벤트가 종료된 시점 이후의 소정의 시간까지의 데이터를 저장하고, 별도의 지시자와 함께 저장한다. 이를 이벤트 데이터라고 한다.

<실시예2-2>

다른 실시예로, 이벤트가 발생되면, 프로세서는 모니터링 디바이스에 유선 또는 무선(예, 블루투스, 와이파이또는 LTE)로 연결된 서버 또는 단말(예, 스마트폰)으로 이를 알리는 경고 메시지를 전달한다.

<실시예2-3>

또 다른 실시예로, 이벤트의 발생여부와 상관없이, 프로세서는 이벤트의 발생 여부에 대한 확인을 요청하는 요청 메시지(Request message)를 서버 또는 단말(예, 스마트폰)로부터 유선 또는 무선(예, 블루투스,와이파이 또는 LTE)으로 수신하면, 이벤트의 발생여부를 알리는 확인 메시지(acknowledgement message)를 사용자 단말로 전달하거나, 사용자의 감정상태를 나타내는 상태 메시지(status message)를사용자 단말로 전달한다.

<실시예2-4>

또 다른 실시예로, 디바이스가 소정의 영역을 벗어난 것으로 GPS센서에서 감지되면, 프로세서는 영역 이탈을 알리는 경고 메시지를 사용자 단말로 전달한다.

디바이스는 연결부 또는 송수신부를 포함한다.

연결부는 유선상으로 기록된 데이터를 서버, 사용자 단말(예, 스마트폰) 또는 별도의 컴퓨터로 전송하도록 구비된다. 예를 들어, USB 포트 등일 수 있다.

송수신부는 네트워크상으로 무선으로 기록된 데이터를 서버, 사용자 단말(예, 스마트폰) 또는 컴퓨터로 전송한다.예를 들어, 송수신부는 블루투스, 와이파이, LTE, CDMA 등의 통신망을 이용하기 위한 장치일 수 있다.

디바이스는 기록부(예, SD 카드, 메모리)를 포함한다.

기록부에는 센서부에서 센싱한데이터가 기록된다.

기록부에는 프로세서에서 이벤트로 판단한 상황에 관한 이벤트 데이터(예, 감정 상태데이터 또는 주변 상황 데이터)가 기록된다.

기록부에 기록된 센싱 데이터 또는 이벤트 데이터는 연결부 또는 송수신부를 통해서 서버 또는 단말로 전달된다. 이때 기록된 데이터는 이벤트 알림 지시자와 함께 전달될 수 있다. 여기서, 이벤트 알림 지시자는 소정의 이벤트가 발생하였는지 여부를 지시하고, 이벤트가 발생한 시간 및 장소를 알려주는 지시자를 말한다. 예를 들어, 이벤트 알림 지시자와 함께이벤트 데이터가 전달되면, 단말 또는 서버를 사용하는 자는 이벤트가 발생한 것으로 파악하여, 이벤트 데이터를 확인할 것이다.

서버, 단말(예, 스마트폰) 또는 컴퓨터로 전송된 데이터는 소정의 어플리케이션에서 직접 재생될 수 있는 형식 또는 형태로 전달될 수도 있다.

모니터링 디바이스는 표시부를 포함할 수 있다. 표시부는 전용 UI(User interface)를 포함할 수 있으나, 배터리 절약할 수 있는 형태로 구성됨이 바랍직하다. 표시부는 이벤트의 발생상황을 표시하거나, 배터리 용량을 표시하거나, ON/OFF 상황을 표시할 수 있다. 표시부는 프로세서에서 제어될 수 있다.

서버(120)는 모니터링 디바이스에서 센싱한 데이터를 수신하여 처리한다.

서버(120)는 모니터링 디바이스의 센서부에서 센싱한 데이터를 기초로 이벤트가 발생하였는지 판단한다. 이벤트가 발생하면, 서버(120)는 해당 이벤트의 소정의 시간 이전부터 소정의 시간 이후까지의 구간에 대해서 센싱한 데이터를 처리한다. 예를들어, 서버(120)는 해당 구간에 대해 녹음된 결과를 선별하거나, 해당 구간에 대해 센싱한 데이터를 그래프로 변환하거나, 이벤트의 발생 시간 및 장소를 알리는 알림을 생성한다.

서버(120)는 센싱한 데이터를 소정의 기준값과 비교하여 처리한다.

서버(120)는 모니터링 디바이스의 센서부의 하나 또는 그 이상의 센서가 센싱한 데이터를 각각 소정의 기준값(예, 센서마다 별도의 기준값 존재)과 비교하여 처리한다. 비교 결과 중 하나 또는 전부가 소정의 기준값보다 크거나 작아서 이상 상태로 감지되면, 서버(120)는 해당 시점에 이벤트가 발생한 것으로 처리한다.

서버(120)는 복수의 센서에서 센싱된 데이터를 조합하여 이벤트 발생여부를 처리한다.

서버(120)는 이벤트가 발생한 경우 이벤트의 발생여부, 이벤트의 발생시점, 이벤트의 발생 위치, 이벤트 관련 감정 상황 또는 이벤트 관련 주변 상황 데이터를 처리하여 단말(130)로 전달한다.

단말(130)은 보호자가 모니터링 디바이스의 데이터를 확인하도록 구비된다.

단말(130)은 서버(120)에서 센싱한 데이터 전부를 수신할 수 있다.

또는 단말(130)은 서버(120)에서 처리되어 선별된 데이터를 수신할 수 있다.

또는 단말(130)은 서버(120)에서 처리한 이벤트 관련 데이터(예, 이벤트의 발생여부, 이벤트의발생 시점, 이벤트의 발생 위치, 이벤트 관련 감정 상황또는 이벤트 관련 주변 상황 데이터)를 수신한다.

단말(130)은 이벤트의 발생여부, 이벤트의 발생 시점, 이벤트의 발생 위치, 이벤트 관련 감정 상황 또는 이벤트 관련 주변상황 데이터를 표시한다. 단말의 사용자의 입력에 따라서, 단말은해당 이벤트와 관련된 정보를 표시부(예, 디스플레이)에 표시한다.

도 2는 본 발명의 일 예에 따른 모니터링 스마트 밴드의 하드웨어 블록다이어 그램의 일 예를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 스마트 밴드는 센서부(sensors), 데이터 저장부(data storage), 프로세서(MCU), 배터리관리부(battery management), 연결부(connectivity)를 포함한다.

센서부는 PPG 센서, 3축 가속도 센서, IR 온도 센서 및 MEMS 마이크를 포함한다. PPG 센서는 AS7024 칩이 사용되고, 3축 가속도 센서는 ADXL 362칩이 사용되고, 온도 센서는 TMP006 칩이 사용되고, MEMS 마이크로 SMM310이 사용될 수 있다.

데이터저장부는 플래시메모리(예, serial flash, W25X20CL), 마이크로 SD를 포함할 수 있다.

연결부는 블루투스 송수신부(예, CC2564) 또는 GPS 송수신부를 포함할 수 있다.

배터리관리부는 3.8 배터리 차저(예, BO24040), 배터리 보호부, 3.3V LDO(예, MAX14690EWX), 1.8V LDO(예, LT1763)을 포함할 수 있다. 배터리 관리부는 1.8V 전력 또는 3.3V의 전력을 다른 유닛에 공급할 수 있다.

MCU는 STM32F205RE가 사용될 수 있다.

MCU는 센서부와 I2C/I2S 인터페이스로 연결되며, 데이터저장ㅂ와 SPI/SDIO 인터페이스로 연결되며, 연결부와 I2C/SPI 인터페이스로 연결된다.

본 발명에 스마트 밴드는 센서부에서 PPG 센서, 3축 가속도 센서, 온도센서 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 신체 상태의 변화를 감지한다. 예를 들어 시간대 별로 온도의 갑작스러운 변화, 신체의 갑작스러운 흔들림, 맥박의 갑작스러운 변화를 감지한다. 감지한 결과는 데이터 저장부에 기록된다.

센서부는 마이크를 포함하는데, 스마트 밴드 사용자의 주변 상황을 녹음하여 데이터 저장부에 저장한다. 사용자가 한 말, 사용자의 신체의 일부 또는 그 주변에서 발생한 소리를 시간대별로 저장한다.

데이터 저장부는 플래시 메모리 또는 마이크로 SD카드에 데이터를 저장한다. 센서가 감지한 정보들, 마이크가 녹음한 사운드를 모두 저장한다. 마이크로 SD 카드는 분리되어 사용자의 다른 장치(예, 스마트폰 또는 PC)에 데이터를 전달하는데 사용될 수 있다. 연결부의 포트(도면 미표시)를 이용하여 메모리에 사용자의 다른 장치(예, 스마트폰 또는 PC)가 직접 연결될 수도 있다.

연결부(블루투스 또는 GPS)를 이용하여 저장한 데이터들을 사용자의 다른 장치(예, 스마트폰 또는 PC)로 전달할 수 있다.

배터리 관리부는 적어도 12시간 바람직하게는 24~48시간 동안 센서에서 데이터를 감지하고, 데이터 저장부에 데이터를 저장하고, 연결부에서 데이터를 전달할 수 있도록, MCU를 비롯한 다른 유닛들의 전력을 관리한다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 스마트 밴드
120 : 서버
130 : 단말

Claims

외부 충격으로 인한 신체의 자극에 대해서 생체 신호, 주변 소음 및 사용자의 움직임으로 감정 상태를 기록하는 휴대용 스마트 밴드및 모니터링 시스템.