KR101652977B1 - 아기상태 실시간 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 아기상태 실시간 모니터링 시스템은, 아기 상태 정보를 네트워크를 통해 전송받는 보호자 단말부; 및 아기의 몸에 부착된 감지 수단을 통해 아기의 동작 상태 및 충격량과 건강 상태를 감지하고, 감지 결과 이상상태라고 판단한 경우 네트워크를 통해 상기 보호자 단말부로 경보를 실시간으로 전송하는 아기상태 모니터링 단말부를 포함하는 기술을 제공함에 기술적 특징이 있다.

Description

아기상태 실시간 모니터링 시스템{BABY STATE REAL TIME MONITORING SYSTEM}

본 발명은 아기상태 실시간 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아기의 몸에 부착된 감지 수단을 통해 아기의 동작 상태 및 건강 상태를 감지하고, 감지 결과 이상상태라고 판단한 경우 외부의 보호자 이동 단말로 경보를 실시간으로 전송하는 아기상태 모니터링 단말부를 포함함으로써, 특히 1세 ~ 3세 영유아의 뒤집힘으로 인한 질식사 위험 방지와, 충격을 센싱 하여 아이에 대한 폭력이나 기타 사고의 충격을 감지하는 아기상태 실시간 모니터링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 생후 1~2 주까지 또는 배꼽이 떨어지는 시기까지를 신생아기라고 하며, 이 신생아기는 모체 내의 생활에서 모체외의 생활로 적응하는 과정의 시기로 인간이 그의 생애에서 겪는 가장 위험한 체험을 하는 때라고 할 수 있다.

전문가들은 3개월 이하의 아기를 엎어 재웠을 때는 아기가 갑자기 사망할 수도 있으므로, 3개월 이하의 아기는 누워 재우거나 옆으로 재워야 하며 엎어 재우지 말라고 추천한다.

실제로 최근 하버드 의대 연구팀은 호흡 및 각성을 포함한 반사행동을 조절하는 뇌 영역의 장애가 영아돌연사증후군(sudden infant death syndrome)을 야기하는 것으로 나타났다고 발표했다.

연구팀에 의하면 이와 같은 이유로 아이들을 얼굴을 아래로 하고 눕힐시 호흡 곤란에 처했을 때 머리를 돌리는 행위 및 각성 등의 영아 반사의 작동을 어렵게 해 사망에 이르게 할 위험성이 높아진다고 전했다.

이로 인해 특히, 걷지 못하는 영아를 키우는 부모 또는 보호자는 영아를 항상 곁에서 보호 및 감시해야 한다.

하지만 부모 또는 보호자는 영아를 돌보면서 다른 일을 해야 하는 경우가 많고, 특히 영아가 잠이 든 후에 텔레비전을 시청하거나 다른 업무를 보는 경우가 종종 있기 때문에, 부모 또는 보호자는 영아의 상태를 적절하게 알 수 없고, 영아의 몸이 뒤집어졌는지 여부 및 질식되었는지 여부를 인식하지 못한다.

또한 시각 장애인이 보호자일 경우 영아가 뒤집어진 것도 인식을 하지 못함은 물론이고 영아의 호흡이 멈춰져 질식되었는지 여부도 알 수 없고, 청각 장애인이 보호자일 경우 영아의 울음소리를 감지하지 못한다.

하지만, 종래기술은 영유아의 자세 또는 건강 상태 등을 실시간으로 감지하고, 뒤집힘 등의 사태가 발생하는 경우 이를 부모 또는 보호자에게 알려주는 감시 시스템이 없음으로 인해, 자칫 영유아의 질식사로 이어지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1364866호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 아기의 몸에 부착된 감지 수단을 통해 아기의 동작 상태 및 건강 상태를 감지하고, 감지 결과 이상상태라고 판단한 경우 외부의 보호자 이동 단말로 경보를 실시간으로 전송하는 아기상태 모니터링 단말부를 포함함으로써, 특히 1세 ~ 3세 영유아의 뒤집힘으로 인한 질식사 위험을 방지하며, 영아 폭행과 낙상 사고 및 기타 사고의 충격을 감지할 수 있어 아기상태 실시간 모니터링 시스템을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 아기상태 실시간 모니터링 시스템은, 아기 상태 정보를 네트워크를 통해 전송받는 보호자 단말부; 및 아기의 몸에 부착된 감지 수단을 통해 아기의 동작 상태 및 충격량과 건강 상태를 감지하고, 감지 결과 이상상태라고 판단한 경우 네트워크를 통해 상기 보호자 단말부로 경보를 실시간으로 전송하는 아기상태 모니터링 단말부를 포함하는 기술을 제공한다.

본 발명은 1세 ~ 3세 영유아의 뒤집힘으로 인한 질식사 위험을 사전에 방지하며, 영아 폭행과 낙상 사고 및 기타 사고의 충격을 감지 할 수 있는 기술적 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 아기상태 실시간 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 아기상태 모니터링 단말부의 구성을 상세히 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명에 따른 아기상태 모니터링 단말부가 기저귀에 부착되어 실시되는 제1 실시예를 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명에 따른 아기상태 모니터링 단말부가 아기 겉옷에 부착되어 실시되는 제2 실시예를 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 아기상태 실시간 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 아기상태 실시간 모니터링 시스템은 아기상태 모니터링 단말부(100), 보호자 단말부(200) 및 네트워크(10)를 포함하여 구성 된다.

아기상태 모니터링 단말부(100)는 아기의 몸에 착용 가능한 웨어리블 디바이스(wearable device)를 통해 아기의 동작 상태 및 건강 상태를 감지하고, 이상 상태라고 판단한 경우 무선통신을 통해 보호자에게 경보를 실시간으로 알려주기 위한장치로, 이에 대한 상세한 설명은 도 2에서 후술한다.

보호자 단말부(200)는 아기의 보호자가 휴대한 이동 단말로, 이를테면, 스마트 폰, 태블릿 PC(이를테면, 아이패드(iPad), 갤럭시 탭 등)을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것을 아니다.

네트워크(10)는 아기상태 모니터링 시스템(100)과 보호자 단말부(200) 간에 무선통신을 수행하기 위한 모듈로, 이를테면, NFC(Near Field Communication), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 알에프(RF), UWB(Ultra-wideband) 등 근거리 무선통신을 사용하거나 또는 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet), 와이파이(Wifi) 등의 원거리 무선통신을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것을 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 아기상태 모니터링 단말부의 구성을 상세히 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 아기상태 모니터링 단말부(100)는, 전원부(110), 충전부(120), 아기상태 감지부(130), 신호 처리부(140), 통신부(150), 전자파 표시부(160), 경보부(170), 저장부(180) 및 제어부(190)를 포함한다.

전원부(110)는 아기상태 모니터링 시스템으로 일정한 전력(power)을 공급하여 정상적인 작동을 하도록 해준다.

충전부(120)는 커패시터(capacitor)를 사용하여 전하를 충전시켜 2차 전지로 이용하는 충전식 배터리를 사용함이 바람직 하지만, 경우에 따라 비충전식 배터리(이를테면, CR2032)를 사용할 수도 있다.

아기상태 감지부(130)는 체온 감지부(131), 생체신호 감지부(132), 모션 감지부(133), 압력 감지부(134) 및 충격량 감지부(135)를 포함한다.

여기서 체온 감지부(131)는 아기의 몸에서 방출하는 열 즉 체온을 측정하는 센서로, 이 경우 측정 방식으로 이를테면, 열전쌍(thermocouple), 서미스터(thermistor), 방사 검출, 광섬유 검출, 복사 온도 측정 또는 화학적 온도 측정 방식을 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

생체신호 감지부(132)는 아기의 생체신호를 감지하여 아기의 뒤집어짐 등으로 인한 호흡곤란 정도를 체크하기 위한 센서로, 여기서 생체신호는 혈중산소포화도(SPO₂), 심전도 데이터(ECG), 맥파 데이터(PPG) 등을 포함하며, 이들 측정된 값들이 정상범위를 벗어난 경우 아기가 뒤척이거나 무엇인가에 눌리어 호흡이 곤란한 상태에 있음을 의미한다.

이를테면, 서로 다른 파장을 갖는 적어도 2개 이상의 적색광과 적외선 광을 포함하는 조사수단 및 조사된 빛을 수신하는 수신부를 포함하는 SPO₂ 센서를 구비함으로써, 아기의 혈중산소포화도(SPO₂)를 측정할 수 있고, 측정된 값을 이용하여 동맥혈산소포화도(SaO₂) 및 동맥혈산소분압(PaO₂) 값을 간접적으로 평가할 수 있다.

모션 감지부(133)는 아기의 움직임 자세를 모니터링 하여 아기의 뒤집어짐 즉 전복 여부 및 아기에게 가해진 충격량을 감지하는 센서로, 이를테면, 자이로(gyro) 센서, 가속도 센서 또는 기울기 센서 등을 복합적으로 결합하여 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 자이로(gyro) 센서는 회전관성을 측정할 수 있는 센서로 아기가 전복 시 회전상태를 측정하고, 가속도 센서는 이동 관성을 측정할 수 있는 센서로 아기가 전복 시 가속도를 측정하며, 기울기 센서는 아기가 전복 시 기울어진 각도를 측정한다.

압력 감지부(134)는 아기의 복부에 착용하여 아기가 전복 시 가해지는 압력을 측정함으로 아기의 전복 상태 여부를 체크한다.

충격량 감지부(135)는 소정의 충격센서를 이용하여 아기에게 가해진 충격량을 감지하며, 충격 정도에 따른 위험상태를 보호자에게 미리 알려주도록 함으로, 최근 이슈가 되고 있는 어린이집 영아 폭행 사고 등을 방지할 수 있는 효과와 기타 사고 시 보호자의 빠른 대처를 돕는다.

여기서 아이에게 가해지는 충격량은 별도의 충격량 감지부(135)를 통해 감지할 수도 있지만, 앞에서 설명한 바대로 모션 감지부(133)를 통해서도 감지할 수도 있다.

신호 처리부(140)는 아기상태 감지부(130)에서 측정된 감지 신호들을 증폭 및 잡음을 제거하고, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시킨다.

통신부(150)는 외부의 보호자 단말부(200)와 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.

전자파 표시부(160)는 아기의 몸에 아기상태 모니터링 시스템을 부착하여 실시되는 경우, 방출되는 전자파의 세기를 디지털 숫자 등으로 표시하는데, 이 경우 전자파 허용 기준치 정도에 따라 안심, 주의, 경고 등 단계를 두어 각 단계별로 녹색, 황색, 적색으로 표시하여 보호자가 알기 쉽도록 함이 바람직하다.

경보부(170)는 아기상태 감지부(130)로부터 감지된 신호들을 분석한 결과 아기에게 이상상태가 발생한 경우 경보를 보호자에게 알리는데, 경보 방법으로, 이를테면 알람(alarm), 부저(buzzer), 진동, 문자, SNS(Social Networking Service), 엘이디 발광, 동영상 등을 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 경보의 심각한 정도에 따라 차등을 두어 알림 빈도, 알림 수단 종류 등을 자유로이 조정할 수 있다.

여기서, 이상상태라고 판단하는 경우는 아기의 생명을 위협할 수 있는 허용 기준을 초과하는 경우로 이를테면, 정상체온 범위 초과 시(37.5도 이상), 전복상태 시 전복각도(120도 ~ 180도), 전복 지속시간(30초 이상) 등을 예로 들 수 있다.

저장부(180)는 감지된 데이터 및 각종 처리한 데이터 들을 저장하며, 이 경우 저장매체로 비휘발성 메모리인 플래시 메모리 등을 사용할 수 있다.

제어부(190)는 상기 전원부(110), 충전부(120), 아기상태 감지부(130), 신호 처리부(140), 통신부(150), 전자파 표시부(160), 경보부(170) 및 저장부(180)를 제어한다.

도 3a는 본 발명에 따른 아기상태 모니터링 단말부가 기저귀에 부착되어 실시되는 제1 실시예를 나타낸 것이고, 도 3b는 본 발명에 따른 아기상태 모니터링 단말부가 아기 겉옷에 부착되어 실시되는 제2 실시예를 나타낸 것이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 아기상태 모니터링 단말부(100)는 아기의 기저귀 또는 겉옷에 부착되는 웨어러블(wearable) 디바이스 형태로 실시되며, 이 경우 패치 형으로 1회용 스티커를 사용하여 사용자가 원할 때는 언제 어디서든지 손쉽게 원하는 부위에 탈부착 가능하도록 함이 바람직하다.

또한 웨어러블(wearable) 디바이스는 아기 기저귀 또는 겉옷에 클립 형식으로 끼워 클립의 안쪽에 체온 감지부(131) 또는 생체신호 감지부(132)를 부착하여 아기의 체온 또는 생체신호를 측정 시 측정오차를 최소화하도록 하고, 바깥 부분은 통신부(150)를 부착하여 외부 단말로부터의 신호 수신율을 높이도록 함이 바람직하다.

한편, 웨어러블(wearable) 디바이스는 특히 1세 ~ 3세 미만의 아기에 치명적일 수 있는 전자파를 차단하기 위해, 특수 처리된 전자파차단 직물지를 사용하여 전자파를 발생시키는 전자 태그를 감싸하는 형태로 실시할 수 있다.

이 경우 전자파차단 직물지는 메시(mesh) 소재로 이루어지고, 그 재질은 금속코팅이 가능한 섬유(이를테면, Polyester, Nylon, Acryl, Silk 등)에 니켈, 구리 등을 1.5㎛~1.7㎛ 두께로 도금 처리가 되었을 때, 이를 사용한 결과 사용 전에 비해 최대 80dB 이상의 전자파 차폐효과 있는 것으로 알려져 있다.

또한 전자파차단 직물지는 이기의 피부와 접촉 시 아기에게 거부반응 없이 편안함을 줄 수 있도록 엠보싱 처리를 함이 바람직하다.

본 발명에 따른 전자파차단 직물지는 출력이 20mW를 초과하고 전파 발사 중심점이 아기로부터 20cm 이내에 위치한 전자 태그의 전자파를 차단하기 위한 일 실시예로 사용하였지만, 이에 한정하지 아니하고 SAR(specific absorption rate)값을 낮추기 위해 이를테면, 안테나의 구조, 급전점 위치, 안테나와 신체 사이의 거리, 기울어진 각도 조정 등의 방법, 전자파 흡수체 부착, 제품의 케이스의 안쪽 표면에 아연용사, 도금, 도전성 도료를 도포 하는 방법, 케이스 자체에 도전성을 부여하는 방법 등을 실시할 수 있음은 당연하다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

100: 아기상태 모니터링 단말부
110 : 전원부 120 : 충전부
130 : 아기상태 감지부
131 : 체온 감지부 132 : 생체신호 감지부
133 : 모션 감지부 134 : 압력 감지부
135 : 충격량 감지부
140 : 신호 처리부
150 : 통신부
160 : 전자파 표시부
170 : 경보부
180 : 저장부
190 : 제어부
200 : 보호자 단말부
10 : 네트워크

Claims (9)

1. 아기 상태 정보를 네트워크를 통해 전송받는 보호자 단말부; 및
   아기의 몸에 부착된 감지 수단을 통해 아기의 동작 상태 및 충격량과 건강 상태를 감지하고, 감지 결과 이상상태라고 판단한 경우 네트워크를 통해 상기 보호자 단말부로 경보를 실시간으로 전송하는 아기상태 모니터링 단말부를 포함하며,
   상기 아기상태 모니터링 단말부는,
   아기의 동작 상태 및 건강 상태를 감지하는 아기상태 감지부;
   상기 아기상태 감지부에서 측정된 감지 신호들을 증폭 및 잡음을 제거하고, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 신호 처리부;
   상기 아기상태 모니터링 단말부로부터 방출되는 전자파의 크기를 숫자로 표시하고, 또한 전자파의 강도에 따라, 안심, 주의 및 경고 단계로 나누어 각 단계별로 색깔을 달리하여 표시하는 전자파 표시부;
   상기 보호자 단말부와 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공하는 통신부;
   상기 아기상태 감지부로부터 감지된 신호들을 분석한 결과 아기에게 이상상태가 발생한 경우, 상기 보호자 단말부로 경보를 실시간으로 전송하는 경보부; 및
   상기 아기상태 감지부, 상기 신호 처리부, 상기 전자파 표시부, 상기 통신부 및 상기 경보부를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 아기상태 감지부는,
   아기의 몸에서 방출하는 열을 감지하는 체온 감지부;
   아기의 생체신호를 감지하는 생체신호 감지부;
   아기의 움직임 자세를 모니터링 하여 아기의 전복 여부를 감지하는 모션 감지부;
   아기의 전복 여부를 감지하기 위해, 아기의 복부에 착용하여 아기가 전복 시 가해지는 압력을 측정하는 압력 감지부; 및
   아기에게 가해진 충격량을 감지하는 충격량 감지부를 포함하며,
   상기 아기상태 모니터링 단말부는,
   클립 혹은, 1회용 스티커를 사용하는 패치 형으로 아기의 기저귀 또는 겉옷에 부착되는 웨어러블(wearable) 디바이스 형태로 실시되고,
   상기 웨어러블(wearable) 디바이스는 전자파를 차단하기 위해 특수 처리된 전자파차단 직물지를 사용하되, 상기 전자파차단 직물지는 메시(mesh) 소재로 이루어지고, 그 재질은 금속코팅이 가능한 섬유에 니켈 또는 구리로 1.5㎛ ~ 1.7㎛ 두께로 도금 처리 및 엠보싱 처리가 된 것을 특징으로 하는 아기상태 실시간 모니터링 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 체온 감지부는,
   열전쌍(thermocouple), 서미스터(thermistor), 방사 검출, 광섬유 검출, 복사 온도 측정 또는 화학적 온도 측정 방식 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 아기상태 실시간 모니터링 시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 생체신호 감지부는,
   혈중산소포화도(SPO₂), 심전도 데이터(ECG), 맥파 데이터(PPG) 중 어느 하나 이상을 측정하는 것을 특징으로 하는 아기상태 실시간 모니터링 시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 모션 감지부는,
   자이로(gyro) 센서, 가속도 센서 및 기울기 센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 아기상태 실시간 모니터링 시스템.
7. 제 1항에 있어서, 상기 경보부는,
   알람(alarm), 부저(buzzer), 진동, 문자, SNS(Social Networking Service), 엘이디 발광, 동영상 중 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 아기상태 실시간 모니터링 시스템.
   
   
8. 삭제
9. 삭제

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