KR102494874B1 - Method and apparatus for predicting dementia based on Activity of daily living - Google Patents

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Abstract

일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법은 실내에 설치된 IoT 디바이스를 통해 사용자의 실내 행동을 모니터링하여 치매 예측에 관련된 일상생활 능력정보를 얻는 단계, 상기 일상생활 능력정보를 이용하여 상기 사용자의 행동에 대한 생활패턴을 결정하는 단계, 및 상기 일상생활 능력정보를 통해 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.A method for predicting dementia based on daily living ability information is provided. Dementia prediction method based on daily living ability information according to an embodiment of the present invention includes the steps of obtaining daily living ability information related to dementia prediction by monitoring indoor behavior of a user through an IoT device installed indoors, using the daily living ability information determining a lifestyle pattern for the user's behavior, and determining that the user is at risk of dementia when it is detected that the user's behavior deviates from the lifestyle through the daily life ability information. can do.

Description

일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법 및 그 장치{Method and apparatus for predicting dementia based on Activity of daily living}Method and apparatus for predicting dementia based on daily living ability information {Method and apparatus for predicting dementia based on Activity of daily living}

본 발명은 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 스마트홈 기술을 기반으로 사용자의 실제 거주공간에서의 일상생활을 모니터링함에 따라 치매 발생 여부를 조기에 예측, 진단할 수 있는 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for predicting dementia based on daily living ability information. More specifically, it relates to a dementia prediction method and device based on daily life ability information that can predict and diagnose the occurrence of dementia early by monitoring daily life in a user's actual living space based on smart home technology.

현재 인구 감소와 고령화 사회에 들어서 치매는 사회적 문제로 대두되고 있다. 특히 현재 의료 수준상 치매는 완치가 불가하다는 점에서 치매를 조기에 예측하여 치매의 속도를 늦추는 것만이 해결책이 되고 있다. 그러나, 현재 독거 노인 또는 의료에 취약한 노인의 경우 치매의 위험에 대해 면밀하게 관찰할 수 있는 사회적 여건이 부족하기 때문에 치매를 조기에 예측할 수 있는 방법이 없었다. 특히, 고령화된 노인들의 경우 대부분의 시간을 집에서 보내는 경우가 많기 때문에 외부의 인력들을 통해 노인들을 모니터링하는 것은 한계가 있었다.Dementia is emerging as a social problem in the current population decline and aging society. In particular, since dementia cannot be cured at the current level of medical care, the only solution is to predict dementia early and slow it down. However, in the case of the elderly living alone or those who are vulnerable to medical care, there is no way to predict dementia early because there is a lack of social conditions to closely observe the risk of dementia. In particular, since aging elderly people often spend most of their time at home, there is a limit to monitoring the elderly through outside personnel.

일상생활 능력정보(Activity of Daily Living, ADL)이라 함은 스스로를 돌보는데 필요한 기본적인 일상 생활 활동을 의미하는데, 이는 치매의 예측에 있어서 중요한 요소로 취급된다. 일상생활 능력정보를 실시간으로 모니터링하면서 이를 유용하게 활용하는 경우 노인들의 치매를 조기에 예측할 수도 있을 것이다.Activity of Daily Living (ADL) refers to basic activities of daily living necessary for self-care, and it is treated as an important factor in predicting dementia. If daily living ability information is monitored in real time and usefully used, it may be possible to predict dementia in the elderly at an early stage.

따라서, 집에서 대부분의 시간을 보내거나 유사한 생활패턴으로 대부분의 시간을 보내는 노인들에 대해 일상생활 능력정보를 이용하여 치매를 예측할 수 있는 효율적인 방안이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for an efficient method for predicting dementia using daily life ability information for the elderly who spend most of their time at home or in a similar life pattern.

등록특허공보 제10-2102931호 "치매 예측 시스템"(2020.4.14. 등록)Registered Patent Publication No. 10-2102931 "Dementia Prediction System" (registered on April 14, 2020)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 스마트홈 기술을 기반으로 사용자의 실제 거주공간의 일상생활을 모니터링함에 따라 치매 발생 여부를 조기에 예측 및 진단할 수 있는 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a dementia prediction method based on daily living ability information that can early predict and diagnose the occurrence of dementia by monitoring the daily life of the user's actual living space based on smart home technology. is to do

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 사용자의 실제 거주공간의 일상생활 수집항목에 따라 사용자의 일상생활을 모니터링함에 따라 사용자의 행동을 세밀하게 모니터링할 수 있는 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a dementia prediction method based on daily life ability information that can monitor the user's behavior in detail as the user's daily life is monitored according to the daily life collection items of the user's actual living space. is to do

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 사용자의 이동 경로에 따른 배회를 보다 면밀히 관찰하여 사용자의 치매 위험을 정확하게 판단 예측할 수 있는 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a dementia prediction method based on daily living ability information that can accurately determine and predict the user's risk of dementia by more closely observing the user's wandering along the moving path.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법은 실내에 설치된 IoT 디바이스를 통해 사용자의 실내 행동을 모니터링하여 치매 예측에 관련된 일상생활 능력정보를 얻는 단계, 상기 일상생활 능력정보를 이용하여 상기 사용자의 행동에 대한 생활패턴을 결정하는 단계, 및 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보를 통해 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In order to solve the above technical problem, a method for predicting dementia based on daily living ability information according to an embodiment of the present invention includes the steps of obtaining daily living ability information related to dementia prediction by monitoring a user's indoor behavior through an IoT device installed indoors. Determining a lifestyle pattern for the user's behavior using the daily living ability information, and detecting that the user's behavior deviates from the living pattern through the daily living capability information obtained after determining the daily living pattern. In this case, determining that the user is at risk of dementia may be included.

일 실시예에서, 실내에 설치된 IoT 디바이스로부터 획득한 데이터를 이용하여 미리 분류된 일상생활 수집항목에 따른 상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the method may include detecting an operation in daily life of the user according to a pre-classified daily life collection item using data obtained from an IoT device installed indoors.

일 실시예에서, 상기 사용자에게 부착된 웨어러블 디바이스를 이용하여 상기 사용자의 이동 정보에 따른 상기 사용자의 실내에서의 배회를 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the method may further include analyzing the user's indoor loitering according to the user's movement information using a wearable device attached to the user.

일 실시예에서, 상기 사용자의 이동 정보에 따른 상기 사용자의 배회를 분석하는 단계는, 상기 사용자의 심박수 및 걸음속도에 대한 정보를 기초로 상기 사용자가 상기 방문지에 대한 목적 없이 반복적으로 이동하고 있는지 판단하여 상기 사용자가 배회하고 있는지 여부를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the analyzing of the user's loitering according to the user's movement information may include determining whether the user is repeatedly moving without a purpose for the visit place based on information about the user's heart rate and walking speed. The method may further include detecting whether or not the user is loitering.

일 실시예에서, 상기 생활패턴을 결정하는 단계는, 상기 사용자가 생활하는 공간 구조의 특성에 대한 데이터를 입력 받고, 상기 공간 구조의 특성에 따라 상기 사용자의 생활패턴을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of determining the living pattern may include receiving data about the characteristics of the spatial structure in which the user lives, and determining the living pattern of the user according to the characteristics of the spatial structure. there is.

일 실시예에서 상기 생활패턴을 결정하는 단계는, 상기 사용자의 신체적인 특성에 대한 데이터를 입력 받고, 상기 사용자의 신체적인 특성에 따라 상기 사용자의 생활패턴을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the determining of the life pattern may further include receiving data on the user's physical characteristics and determining the user's life pattern according to the user's physical characteristics.

일 실시예에서 상기 생활패턴을 결정하는 단계는, 상기 사용자의 치매 증상의 정도에 대한 데이터를 입력 받고, 상기 치매 증상의 정도에 따라 상기 사용자의 생활패턴을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the step of determining the life pattern may further include receiving data about the degree of dementia symptoms of the user and determining the lifestyle of the user according to the degree of dementia symptoms.

일 실시예에서 상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 단계는, 정상군의 사용자에 대한 동작을 감지하는 센서의 배치를 정의하는 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the detecting of the user's motion in daily life may include collecting data according to a first rule defining the arrangement of sensors for detecting the motion of the user of the normal group.

일 실시예에서 상기 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는, 정상군의 사용자가 위치하는 실내의 진동센서, 도어센서, 모션센서, 온습도센서, 스마트플러그 및 라이다센서를 통해 데이터를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of collecting data according to the first rule is to collect data through a vibration sensor, a door sensor, a motion sensor, a temperature and humidity sensor, a smart plug, and a lidar sensor in the room where the user of the normal group is located. steps may be included.

일 실시예에서 상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 단계는, 치매군의 사용자에 대한 동작을 감지하는 센서의 배치를 정의하는 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment, the detecting of the user's motion in daily life may include collecting data according to a second rule defining the arrangement of sensors for detecting the motion of the user in the dementia group.

일 실시예에서 상기 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는, 치매군의 사용자가 위치하는 실내의 진동센서, 도어센서, 모션센서, 온습도센서, 스마트플러그 및 라이다센서를 통해 데이터를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of collecting data according to the second rule is to collect data through vibration sensors, door sensors, motion sensors, temperature and humidity sensors, smart plugs, and lidar sensors in the room where the user of the dementia group is located. steps may be included.

일 실시예에서 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계는, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보에 대한 값을 시계열적으로 표현된 차트로 표현하는 단계, 상기 시계열적으로 표현된 차트를 일정 구간 마다 평균 값으로 평균화하여 계단형 차트로 변환하는 단계, 상기 계단형 차트에서 상기 평균 값에 해당되는 심볼 문자를 할당하여 상기 계단형 차트를 기호화하는 단계, 및 상기 기호화된 심볼 문자를 이용하여 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of determining that the user is at risk of dementia when it is detected that the user's behavior deviates from the lifestyle pattern, the value of the daily life ability information obtained after the lifestyle pattern is determined in a time-sequential manner. Expressing as a chart expressed in time series, averaging the chart expressed in time series with an average value for each predetermined interval and converting it into a staircase chart, assigning a symbol character corresponding to the average value in the staircase chart to It may include symbolizing the staircase chart, and determining whether the behavior of the user deviates from the life pattern by using the symbolized symbol characters.

일 실시예에서 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계는, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 활동 시간과 상기 생활패턴의 활동 시간 중에 겹치는 시간 존재하는 경우에 활동 시간의 유사도를 산출하는 단계, 및 상기 활동 시간의 유사도를 이용하여 상기 사용자가 정상인지 또는 치매 위험 상태에 있는지 여부를 분류하는 단계를 포함하되, 상기 활동 시간의 유사도는, {Infimum(E0, En) - supremum(Sn, S0)}/Dn * 100 으로 산출되고, 상기 E0는, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 관찰시점 종료시간이고, 상기 En은, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 평균 종료시간이고, 상기 Sn은, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 평균 시작시간이고, 상기 S0는, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 관찰시점의 시작시간이다.In one embodiment, the step of determining that the user is at risk of dementia when it is detected that the user's behavior deviates from the lifestyle pattern, the activity time of the daily living ability information obtained after the lifestyle pattern is determined, and the lifestyle calculating a similarity of activity times when there is an overlapping activity time among activity times of a pattern, and classifying whether the user is normal or at risk of dementia by using the similarity of activity times; The similarity of activity time is calculated as {Infimum(E0, En) - supremum(Sn, S0)}/Dn * 100, and E0 is the observation point and end time of daily life ability information obtained after determining the life pattern. where En is the average end time of the daily living ability information obtained after the life pattern is determined, Sn is the average start time of the daily living ability information obtained after the life pattern is determined, and S0 is, This is the start time of the observation point of daily living ability information obtained after determining the life pattern.

일 실시예에서 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계는, 실내에 설치된 라이다(LiDAR) 센서를 이용하여 상기 사용자의 균형감각과 보행능력, 실내 이동거리를 결정하는 단계, 및 상기 균형감각과 보행능력, 실내 이동거리를 이용하여 상기 사용자가 정상인지 또는 치매 위험 상태에 있는지 여부를 분류하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step of determining that the user is at risk of dementia when it is detected that the user's behavior deviates from the lifestyle pattern, and the user's sense of balance and Determining walking ability, indoor moving distance, and classifying whether the user is normal or at risk of dementia using the sense of balance, walking ability, and indoor moving distance.

일 실시예에서 상기 균형감각과 보행능력을 이용하여 상기 사용자가 정상인지 또는 치매 위험 상태에 있는지 여부를 분류하는 단계는, Single-leg stance(SLS), Multidirectional reach test, Timed up and go (TUG), Walking velocity, Cadence, Gait stability ratio 중 어느 하나를 이용하여 상기 균형감각과 보행능력을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of classifying whether the user is normal or at risk of dementia using the sense of balance and walking ability is Single-leg stance (SLS), Multidirectional reach test, Timed up and go (TUG) , measuring the sense of balance and walking ability using any one of walking velocity, cadence, and gait stability ratio.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 장치는 프로세서, 네트워크 인터페이스, 상기 프로세서에 의해 실행되어 컴퓨터 프로그램을 로드(load)하는 메모리, 및 상기 컴퓨터 프로그램을 저장하는 스토리지를 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 실내에 설치된 IoT 디바이스를 통해 사용자의 실내 행동을 모니터링하여 치매 예측에 관련된 일상생활 능력정보를 얻는 인스트럭션, 상기 일상생활 능력정보를 이용하여 상기 사용자의 행동에 대한 생활패턴을 결정하는 인스트럭션, 및 상기 일상생활 능력정보를 통해 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.To solve the technical problem, an apparatus for predicting dementia based on daily living ability information according to another embodiment of the present invention includes a processor, a network interface, a memory that is executed by the processor and loads a computer program, and the computer program Including a storage for storing, wherein the computer program monitors the user's indoor behavior through an IoT device installed indoors to obtain daily life ability information related to dementia prediction, and the daily life ability information to obtain the user's daily life ability information. It may include an instruction for determining a lifestyle pattern for behavior, and an instruction for determining that the user is in a dementia risk state when the user's behavior is detected as deviating from the lifestyle pattern through the daily life ability information.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법의 순서도이다.
도 3a 및 도 3b는 사용자의 행동을 모니터링하기 위해 사용자의 거주지에 설치된 스마트홈 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 4는 사용자의 행동으로부터 수집하는 미리 분류된 일상생활 수집항목을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2의 단계 S200을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 사용자의 개인적인 특성에 따른 데이터의 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2의 단계 S300을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 사용자의 이동 경로에 따라 사용자의 배회를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 활동 시간의 유사도를 산출하는 구체적인 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 라이다 센서를 활용하여 측정되는 사용자의 방문 빈도 및 머문 시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템의 개요도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 장치의 하드웨어 구성도이다.
1 is a schematic diagram of a dementia prediction system based on daily life ability information according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method for predicting dementia based on daily living ability information according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are exemplary diagrams illustrating a smart home system installed in a user's residence to monitor a user's behavior.
4 is a diagram for explaining pre-classified daily life collection items collected from user's behavior.
FIG. 5 is a diagram for explaining step S200 of FIG. 2 in detail.
6 is a diagram illustrating an example of data according to a user's personal characteristics.
FIG. 7 is a diagram for explaining step S300 of FIG. 2 in detail.
8 is a diagram for explaining a method of analyzing a user's loitering according to a user's moving path.
9 and 10 are diagrams for explaining specific examples of calculating the similarity of activity times.
11 is a diagram for explaining a user's visiting frequency and staying time measured using a lidar sensor.
12 is a schematic diagram of a dementia prediction system based on daily life ability information according to another embodiment of the present invention.
13 is a hardware configuration diagram of an apparatus for predicting dementia based on daily life ability information according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined. Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들을 설명한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템의 개요도이다.1 is a schematic diagram of a dementia prediction system based on daily life ability information according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템은 치매 예측 서버(100), 웨어러블 디바이스(200) 및 IoT 디바이스(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a dementia prediction system based on daily living ability information according to an embodiment of the present invention may include a dementia prediction server 100, a wearable device 200, and an IoT device 300.

치매 예측 서버(100)는 사용자의 웨어러블 디바이스(200)와 IoT 디바이스(300)로부터 수신한 데이터를 이용하여 사용자의 실제 거주공간의 일상생활을 모니터링할 수 있다. 치매 예측 서버(100)는 사용자의 일상생활을 모니터링하여 사용자의 행동에 따라 생활패턴을 결정할 수 있다. 치매 예측 서버(100)는 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보를 통해 사용자의 행동이 생활패턴을 벗어나는 경우 또는 사용자의 행동이 치매 환자와 유사한 행동을 하는 경우 사용자에게 치매의 위험이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 치매 예측 서버(100)는 웨어러블 디바이스(200)와 IoT 디바이스(300)로부터 수신한 정보들을 DB(400)에 저장하여 관리할 수 있다.The dementia prediction server 100 may monitor the daily life of the user's actual living space using data received from the wearable device 200 and the IoT device 300 of the user. The dementia prediction server 100 may monitor a user's daily life and determine a life pattern according to the user's behavior. The dementia prediction server 100 determines that the user is at risk of dementia when the user's behavior deviates from the life pattern or when the user's behavior behaves similar to that of a patient with dementia through daily living ability information obtained after determining the lifestyle pattern. can judge The dementia prediction server 100 may store and manage information received from the wearable device 200 and the IoT device 300 in the DB 400 .

웨어러블 디바이스(200)는 사용자에게 부착될 수 있는 디바이스로서 사용자의 생체 정보와 위치 정보를 감지하여 치매 예측 서버(100)로 송신할 수 있다. 예를 들어 웨어러블 디바이스(200)는 사용자의 심박수, 걸음속도의 생체 신호를 감지할 수 있다. 또한 웨어러블 디바이스(200)는 사용자의 현재 위치를 탐지하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 웨어러블 디바이스(200)는 사용자의 단말(210)과 연동되어 사용자의 단말(210)과 정보를 송수신할 수 있다. 즉, 웨어러블 디바이스(200)는 직접 치매 예측 서버(100)와 정보를 송수신하거나, 사용자 단말을 거쳐서 치매 예측 서버(100)로 정보를 송수신할 수도 있다.The wearable device 200 is a device that can be attached to a user and can detect and transmit biometric information and location information of the user to the dementia prediction server 100 . For example, the wearable device 200 may detect biosignals of the user's heart rate and walking speed. Also, the wearable device 200 may detect the user's current location and generate location information. The wearable device 200 may interwork with the user's terminal 210 to transmit/receive information with the user's terminal 210 . That is, the wearable device 200 may transmit/receive information directly to/from the dementia prediction server 100 or transmit/receive information to/from the dementia prediction server 100 via a user terminal.

IoT 디바이스(300)는 전자 제품의 동작에 대한 정보 및 센서의 감지 신호를 생성하는 장치로 이루어질 수 있다. IoT 디바이스(300)는 사용자의 행동을 실시간으로 감지할 수 있다. IoT 디바이스(300)는 사용자가 거주하고 있는 집에 설치되어 스마트홈 시스템으로 구축될 수 있다. 또한, IoT 디바이스(300)는 공공기관, 요양시설, 의료시설 등 다양한 장소에도 설치될 수 있다. 일 실시예에서, IoT 디바이스(300)는 사용자의 웨어러블 디바이스(200)를 사용자를 식별할 수 있다. 예를 들어, IoT 디바이스(300)는 자기 집이 아닌 사용자가 건물에 들어오더라도 사용자의 웨어러블 디바이스(200)를 통해 어떤 사용자가 재실 하였는지 식별하고 식별된 사용자의 행동을 감지할 수 있다.The IoT device 300 may be composed of a device that generates information about the operation of an electronic product and a detection signal of a sensor. The IoT device 300 may detect a user's behavior in real time. The IoT device 300 may be installed in a house where a user resides and built into a smart home system. In addition, the IoT device 300 may be installed in various places such as public institutions, nursing facilities, and medical facilities. In one embodiment, the IoT device 300 may identify the user through the wearable device 200 of the user. For example, the IoT device 300 may identify which user is in the room through the wearable device 200 of the user and detect the identified user's behavior even if a user other than the user enters the building.

전자 제품은 사용자의 조작에 의해 동작하는 기기이고 센서는 사용자의 동작을 감지할 수 있는 각종 센서로 이루어질 수 있다. IoT 디바이스(300)는 유사한 종류의 디바이스들 또는 인접한 위치의 디바이스들 그룹으로 설정되고, 각 디바이스 그룹은 치매 예측 서버(100)와 정보를 송수신하는 게이트웨이(310)와 연결되어 감지된 정보를 치매 예측 서버(100)로 전송할 수 있다.An electronic product is a device operated by a user's manipulation, and a sensor may be composed of various sensors capable of detecting a user's motion. The IoT device 300 is set to a group of similar types of devices or devices in an adjacent location, and each device group is connected to a gateway 310 that transmits and receives information to and from the dementia prediction server 100, and transmits the detected information to predict dementia. It can be transmitted to the server 100.

본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템은 스마트홈 기술을 기반으로 사용자의 일상생활을 모니터링함에 따라 치매 발생 여부를 조기에 예측 및 진단할 수 있다.Dementia prediction system based on daily living ability information according to an embodiment of the present invention can predict and diagnose the occurrence of dementia at an early stage by monitoring a user's daily life based on smart home technology.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법을 도 2 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 본 실시예는 컴퓨팅 장치에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 컴퓨팅 장치는 도 1을 참조하여 설명한 치매 예측 서버(100)일 수 있다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 몇몇 동작의 수행 주체에 대한 기재가 생략될 수 있다. 이 때, 상기 수행 주체는 상기 컴퓨팅 장치이다.Hereinafter, a dementia prediction method based on daily life ability information according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 9 . This embodiment may be performed by a computing device. For example, the computing device may be the dementia prediction server 100 described with reference to FIG. 1 . In describing the present embodiment, description of a performer of some operations may be omitted. At this time, the performing entity is the computing device.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a method for predicting dementia based on daily living ability information according to an embodiment of the present invention.

도 2의 단계 S100에서, 사용자의 행동을 모니터링하여 치매 예측에 관련된 일상생활 능력정보가 획득될 수 있다. 사용자의 행동은 건물의 실내에 설치된 IoT 디바이스와 웨어러블 디바이스에 의해 감지될 수 있다. 치매 예측 서버는 IoT 디바이스의 동작에 대한 정보와 웨어러블 디바이스에 의해 측정된 사용자의 생체 신호와 위치 정보를 수신할 수 있다.In step S100 of FIG. 2 , daily life ability information related to prediction of dementia may be acquired by monitoring the user's behavior. The user's behavior can be detected by IoT devices and wearable devices installed indoors. The dementia prediction server may receive information about the operation of the IoT device and the bio-signal and location information of the user measured by the wearable device.

치매 예측 서버는 사용자의 행동에 대한 상기 정보들을 일상생활 능력정보라는 정보로 통합하여 관리할 수 있다. 즉, 상기 IoT 디바이스 및 웨어러블 디바이스로부터 수신한 정보들은 센서 감지 신호, 전자 제품의 동작 신호 또는 위치 정보 등의 다양한 정보로 이루어질 수 있는데, 이러한 정보들은 그 데이터 값 자체로는 치매를 예측하는 정보로 이용되기 어렵다. 따라서 치매 예측 서버는 상기 정보들을 사용자의 행동을 판단하기 위한 정보로 이용하기 쉽도록 전처리 또는 분류하여 사용자의 행위에 관한 정보인 일상생활 능력정보를 생성할 수 있다.The dementia prediction server may integrate and manage the information about the user's behavior into information called daily life ability information. That is, the information received from the IoT device and the wearable device may consist of various types of information such as sensor detection signals, operation signals of electronic products, or location information. These data values themselves are used as information to predict dementia hard to be Accordingly, the dementia prediction server may pre-process or classify the information so as to be easily used as information for determining the user's behavior, and generate daily living ability information, which is information about the user's behavior.

치매 예측 서버는 생성된 일상생활 능력정보를 통해 사용자의 행동을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 치매 예측 서버는 전자 제품의 동작에 대한 정보 또는 어떤 물건이 어디로 옮겨졌는지에 대한 정보를 이용하여 사용자가 어떤 위치로 이동하였는지에 대한 일상생활 능력정보를 생성할 수 있다. 치매 예측 서버는 센서에 의해 감지된 신호를 이용하여 사용자가 어떤 행동을 하였는지, 예를 들어 착석, 보행, 눕기, 씻기 등등 행위에 대한 일상생활 능력정보를 생성할 수 있다. 또한, 치매 예측 서버는 사용자의 생체 신호를 이용하여 사용자의 건강 상태에 대한 일상생활 능력정보를 생성할 수 있다.The dementia prediction server may monitor the user's behavior through the generated daily living ability information. For example, the dementia prediction server may generate daily life ability information about a user's movement location by using information about the operation of an electronic product or information about where an object has been moved. The dementia prediction server may generate daily life ability information about actions of the user, such as sitting, walking, lying down, washing, etc., by using the signal detected by the sensor. In addition, the dementia prediction server may generate daily living ability information about the user's health status using the user's bio-signal.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 사용자의 실내 행동을 모니터링하여 일상생활 능력정보를 획득하는 구체적인 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a detailed method of acquiring daily life ability information by monitoring a user's indoor behavior will be described with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3a 및 도 3b는 사용자의 행동을 모니터링하기 위해 사용자의 거주지에 설치된 스마트홈 시스템을 나타내는 예시도이고, 도 4는 사용자의 행동으로부터 수집하는 미리 분류된 일상생활 수집항목을 설명하기 위한 도면이다.3A and 3B are exemplary diagrams illustrating a smart home system installed in a user's residence to monitor a user's behavior, and FIG. 4 is a diagram for explaining pre-classified daily life collection items collected from the user's behavior.

도 3a을 참조하면, IoT 디바이스는 사용자의 거주지의 실내에 설치되어 스마트홈 시스템으로 구현될 수 있다. IoT 디바이스는 실내의 전자제품 또는 실내의 각종 위치에 설치된 센서로 구성될 수 있다. IoT 디바이스는 전자 제품의 동작에 대한 정보를 치매 예측 서버로 전송하거나, 사용자의 행위를 감지하여 생성한 신호를 치매 예측 서버로 전송할 수 있다. 도 3a의 실내의 설계도(10)와 도 3b의 실내의 설계도(10-2)에 도시된 바와 같이 전자 제품에 파워 미터가 부착되고, 실내의 곳곳에는 모션 센서, 오디오 센서 및 접촉 센서가 설치될 수 있다. 파워미터는 전자제품이 동작하는 경우 전자제품의 전력 사용량을 측정하여 전력 사용량에 대한 정보를 치매 예측 서버로 전송할 수 있다. 모션 센서, 접촉 센서는 사용자가 거실에서 욕실로 이동하거나 욕실에서 거실로 이동하는 등 사용자의 움직임이 감지되는 경우 감지된 신호를 치매 예측 서버로 전송할 수 있다. 오디오 센서는 사용자의 목소리, 사용자의 움직임에 의해 발생된 소리에 대한 정보를 치매 예측 서버로 전송할 수 있다. 이때, 웨어러블 디바이스는 사용자의 위치 정보와 사용자의 생체 신호를 치매 예측 서버로 전송할 수 있다.Referring to FIG. 3A , the IoT device may be installed indoors of a user's residence and implemented as a smart home system. IoT devices can be composed of indoor electronic products or sensors installed in various locations indoors. The IoT device may transmit information about the operation of the electronic product to the dementia prediction server or transmit a signal generated by detecting a user's action to the dementia prediction server. As shown in the interior plan 10 of FIG. 3A and the interior plan 10-2 of FIG. 3B, power meters are attached to electronic products, and motion sensors, audio sensors, and contact sensors are installed throughout the room. can When the electronic product is operating, the power meter may measure power consumption of the electronic product and transmit information on the power consumption to the dementia prediction server. The motion sensor and the contact sensor may transmit a detected signal to the dementia prediction server when a user's motion is detected, such as when the user moves from the living room to the bathroom or from the bathroom to the living room. The audio sensor may transmit information about the user's voice and sound generated by the user's movement to the dementia prediction server. In this case, the wearable device may transmit the user's location information and the user's biological signal to the dementia prediction server.

도 3a는 정상군의 사용자가 위치하는 실내에서 제1 룰에 따라 배치된 센서를 나타내는 실내의 설계도(10-1)이다. 일 실시예에서, 정상군의 사용자에 대한 동작을 감지하는 센서의 배치를 정의하는 제1 룰에 따라 센서가 배치되고, 배치된 센서로부터 데이터가 수집될 수 있다.3A is a design diagram 10-1 of a room showing sensors arranged according to a first rule in a room where normal users are located. In one embodiment, sensors may be disposed according to a first rule defining the arrangement of sensors for detecting motions of users of the normal group, and data may be collected from the placed sensors.

정상군의 사용자가 위치하는 실내에서는 진동센서, 도어센서, 모션센서, 온습도센서, 스마트플러그 및 라이다센서를 통해 데이터가 수집될 수 있다. 진동 센서는 약통, 냉장고, 밥솥, 싱크대 및 화장실에 배치되고, 도어센서는 현관문, 전자레인지 및 장롱에 배치되며, 모션센서는 신발장, TV, 서랍장 및 책상에 배치될 수 있다. 온습도센서는 화장실과 가스레인지에 배치되고, 스마트플러그는 TV와 침대에 배치되며, 라이다 센서는 벽쪽 쇼파위에 배치될 수 있다.Data may be collected through a vibration sensor, a door sensor, a motion sensor, a temperature and humidity sensor, a smart plug, and a LIDAR sensor in a room where a user of the normal group is located. Vibration sensors may be placed in medicine cabinets, refrigerators, rice cookers, sinks, and toilets, door sensors may be placed in front doors, microwave ovens, and closets, and motion sensors may be placed in shoe cabinets, TVs, drawers, and desks. Temperature and humidity sensors are placed in the bathroom and gas range, smart plugs are placed in the TV and bed, and lidar sensors can be placed on the sofa on the wall side.

도 3a를 참조하여 설명된 제1 룰에 따른 센서의 배치는 정상군의 사용자의 ADL 수집항목을 가장 효과적으로 수집할 수 있는 위치를 가리킬 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 룰에 따른 센서의 배치는 치매 환자와 정상군의 사용자의 동작을 비교하는 실험과정을 거치면서 실험결과를 통해 체득하게 된 정상군의 사용자를 관찰하기 위한 최적의 배치일 수 있다. 따라서, 상기 제1 룰에 따른 센서의 배치는 최소 개수의 센서를 이용하여 정상군의 사용자의 ADL 수집항목을 최대한으로 수집할 수 있도록 설정된 배치 방법일 수 있다.Arrangement of the sensor according to the first rule described with reference to FIG. 3A may indicate a location where ADL collection items of users of the normal group can be most effectively collected. Specifically, the arrangement of the sensors according to the first rule may be an optimal arrangement for observing the user of the normal group, which was acquired through the experimental results while going through the experiment process of comparing the motions of the user of the dementia patient and the user of the normal group. there is. Accordingly, the arrangement of the sensors according to the first rule may be an arrangement method set to collect the maximum amount of ADL collection items of users in the normal group using the minimum number of sensors.

도 3b는 치매군의 사용자가 위치하는 실내에서 제2 룰에 따라 배치된 센서를 나타내는 실내의 설계도(10-2)이다. 일 실시예에서, 치매군의 사용자에 대한 동작을 감지하는 센서의 배치를 정의하는 제2 룰에 따라 센서가 배치되고, 배치된 센서로부터 데이터가 수집될 수 있다.3B is a design diagram 10-2 of a room showing sensors arranged according to the second rule in the room where a user of the dementia group is located. In one embodiment, sensors may be disposed according to a second rule defining the arrangement of sensors for detecting motions of a user of the dementia group, and data may be collected from the disposed sensors.

치매군의 사용자가 위치하는 실내의 진동센서, 도어센서, 모션센서, 온습도센서, 스마트플러그 및 라이다센서를 통해 데이터가 수집될 수 있다.Data may be collected through a vibration sensor, a door sensor, a motion sensor, a temperature and humidity sensor, a smart plug, and a LIDAR sensor in a room where a user of the dementia group is located.

진동센서는 냉장고, 싱크대, 밥솥, 약통, 화장실, 청소기 및 쓰레기통에 배치되고, 도어센서는 현관문 및 전자레인지에 배치되며, 모션센서는 발코니 창 및 TV에 배치될 수 있다. 온습도센서는 화장실과 가스레인지에 배치되고, 스마트플러그는 세탁기, 전기장판 및 TV에 배치되며, 라이다 센서는 벽쪽 쇼파위에 배치되어 실내에서의 사용자의 위치와 동선의 데이터를 수집될 수 있다.Vibration sensors may be placed on refrigerators, sinks, rice cookers, medicine cabinets, toilets, vacuum cleaners, and trash cans, door sensors may be placed on front doors and microwave ovens, and motion sensors may be placed on balcony windows and TVs. Temperature and humidity sensors are placed in toilets and gas stoves, smart plugs are placed in washing machines, electric pads and TVs, and lidar sensors are placed on sofas on the wall side to collect data on the user's location and movement in the room.

도 3b를 참조하여 설명된 제2 룰에 따른 센서의 배치는 치매군의 사용자의 ADL 수집항목을 가장 효과적으로 수집할 수 있는 위치를 가리킬 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 룰에 따른 센서의 배치는 치매 환자와 정상군의 사용자의 동작을 비교하는 실험과정을 거치면서 실험결과를 통해 체득하게 된 치매군의 사용자를 관찰하기 위한 최적의 배치일 수 있다. 따라서, 상기 제2 룰에 따른 센서의 배치는 최소 개수의 센서를 이용하여 치매군의 사용자의 ADL 수집항목을 최대한으로 수집할 수 있도록 설정된 배치 방법일 수 있다.Arrangement of the sensor according to the second rule described with reference to FIG. 3B may indicate a location where the ADL collection items of the user of the dementia group can be most effectively collected. Specifically, the arrangement of the sensors according to the second rule may be an optimal arrangement for observing the user of the dementia group learned through the experiment results while going through the experiment process of comparing the motions of the user of the dementia patient and the normal group. there is. Accordingly, the arrangement of the sensors according to the second rule may be an arrangement method set to maximize the collection of ADL collection items of a user in the dementia group using the minimum number of sensors.

본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매예측 방법은 도 3a와 도 3b에서 설명된 센서의 배치를 통해 수집한 데이터를 이용하여 치매 환자의 일상생활을 모니터링하고 치매를 조기에 예측함에 따라, 조기 예측이 치료보다 중요한 치매 분야에서 최소의 비용과 최소의 시간으로 치매 환자를 조기에 예측할 수 있는 장점이 있다.Dementia prediction method based on daily life ability information according to an embodiment of the present invention monitors the daily life of a dementia patient and predicts dementia early using data collected through the arrangement of sensors described in FIGS. 3A and 3B. Therefore, in the field of dementia, where early prediction is more important than treatment, there is an advantage in being able to predict dementia patients at an early stage with minimal cost and minimal time.

또한, 이러한 제1 룰 및 제2 룰에 따른 센서의 배치를 이용한 일상생활 능력정보 기반 치매예측 방법은 다른 센서의 배치에 의해 예측된 결과에 비해 치매를 조기에 예측할 수 있는 성능이 우수하기 때문에, 추후 상기 제1 룰 및 제2 룰의 센서 위치에 따른 치매 예측의 방법은 치매 기술 분야에서 심화 연구될 가능성이 있는 기술로 여겨질 수 있다.In addition, since the dementia prediction method based on daily living ability information using the arrangement of sensors according to the first rule and the second rule has excellent performance in predicting dementia early compared to the results predicted by the arrangement of other sensors, In the future, the method of predicting dementia according to the sensor positions of the first rule and the second rule may be regarded as a technology that is likely to be studied in depth in the field of dementia technology.

도 4를 참조하면, 치매 예측 서버는 미리 설정된 일상생활 수집항목(30)에 따라 일상생활 능력정보를 분류할 수 있다. 다른 실시예에서, 치매 예측 서버는 IoT 디바이스 및 웨어러블 디바이스로부터 수신한 정보를 기계 학습하여 사용자가 일상적으로 어떠한 행위를 하는지 소정 항목으로 클러스터링 할 수 있으며, 클러스터링 된 항목에 따라 일상생활 수집항목(30)을 설정할 수 있다. 일상생활 능력정보(Activity of Daily Living, ADL)는 전화 사용, 음식준비, 요리하기, 가전제품 사용, 집안일 하기, 문단속하기, 몸단장 하기, 소지품 관리하기, 약 복용, 최근일 이야기하기, 돈 관리하기, 화장실 사용, 실내 거동 및 보행, 교통수단 사용 및 배회 등의 항목으로 분류될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the dementia prediction server may classify the daily life ability information according to the daily life collection items 30 set in advance. In another embodiment, the dementia prediction server can cluster information received from IoT devices and wearable devices into predetermined items by machine learning, and according to the clustered items, daily life collection items 30 can be set. Activity of Daily Living (ADL) includes using the phone, preparing food, cooking, using household appliances, doing housework, locking the door, grooming, managing belongings, taking medication, talking about recent events, managing money, It can be classified into items such as toilet use, indoor behavior and walking, transportation use and loitering.

일상생활 능력정보 중에서 '약속과 모임 지키기', '여가 및 취미활동 하기', '근거리 외출하기', '쇼핑하기', '대중교통 이용'등은 GPS를 기반으로 위치 파악이 가능하지만, '사용자가 최근에 한 행동에 대해 제대로 활동하였는 지에 대한 확인' 및 '최근일 이야기하기', '소지품 관리하기', '돈관리 하기'등의 일상생활 능력정보는 IOT 장비로 수집하는 것으로는 한계가 있기 때문에 보호자 면담 또는 관찰자 확인을 통해 수집될 수 있다.Among daily life ability information, 'keeping appointments and gatherings', 'leisure and hobbies', 'going out a short distance', 'shopping', and 'use of public transportation' can be located based on GPS, but 'user' Since there are limitations in collecting daily life ability information such as 'confirmation of whether the person has acted properly regarding recent actions', 'talking about recent events', 'managing belongings', and 'managing money', there are limitations It can be collected through guardian interviews or observer identification.

특히, 상기 도 3a 및 도 3b에서 수집된 데이터를 이용하여 사용자의 요리하는 동작, 청소하는 동작, 문단속 동작, 가전제품 사용 동작, 집안일 동작, 몸단장 동작, 약먹기 동작 및 실내 이동 동작의 생활패턴이 결정될 수 있다.In particular, by using the data collected in FIGS. 3A and 3B, the user's life patterns of cooking, cleaning, door locking, using home appliances, housework, grooming, taking medicine, and moving indoors can be determined

예를 들어, 요리하기 동작은 전자레인지, 냉장고, 밥솥, 씽크대 수전, 가스렌지 위에 배치된 센서를 이용할 수 있고, 청소하기 동작은 씽크대 수전(설거지), 세탁기에 배치된 센서를 이용할 수 있고, 문단속하기 동작은 현관문, 전기장판, TV에 배치된 센서를 이용할 수 있다.For example, a cooking operation may use a sensor disposed on a microwave oven, a refrigerator, a rice cooker, a sink faucet, or a gas stove, and a cleaning operation may use a sensor disposed on a sink faucet (washing dishes) or a washing machine. The following operation may use sensors disposed on a front door, an electric pad, and a TV.

가전제품 사용 동작은 세탁기, 전자레인지, TV에 배치된 센서를 이용하고, 집안일 하기 동작은 청소의 경우 세탁기, 청소기, 설거지의 경우 싱크대에 배치된 센서를 이용할 수 있다. 몸단장하기 동작은 샤워의 경우 화장실에 배치된 센서, 옷입는 동작의 경우 장롱에 배치된 센서를 이용할 수 있으며, 약먹기의 경우 약통에 배치된 센서를 이용할 수 있으며, 실내 이동 동선의 경우 주요 거주공간(거실)에서 이동 동선을 통해 결정될 수 있다.The operation of using a home appliance may use a sensor disposed in a washing machine, a microwave oven, or a TV, and an operation of doing housework may use a sensor disposed in a washing machine, a vacuum cleaner, or a sink in the case of washing dishes. For grooming, a sensor placed in the bathroom can be used for a shower, a sensor placed in a closet for dressing, a sensor placed in a medicine cabinet for taking medicine, and a main living space for indoor movement. It can be determined through the movement line in (living room).

이와 같이 도 3 및 4를 참조하여 사용자의 실내 행동을 모니터링하여 일상생활 능력정보를 획득하는 구체적인 방법을 설명하였고, 다시 도 2를 참조하여 단계 S200을 설명하도록 한다.As such, with reference to FIGS. 3 and 4 , a detailed method of acquiring daily life ability information by monitoring indoor behavior of a user has been described, and step S200 will be described again with reference to FIG. 2 .

단계 S200에서, 일상생활 능력정보를 이용하여 상기 사용자의 행동에 대한 생활패턴이 결정될 수 있다. 치매 예측 서버는 상기 일상생활 수집항목에 따라 사용자의 생활패턴을 결정할 수 있다. 치매 예측 서버는 일상생활 수집항목에 따라 사용자의 전화 사용에 대한 생활패턴, 음식준비에 대한 생활패턴, 요리하기에 대한 생활패턴, 가전제품 사용에 대한 생활패턴 등을 결정할 수 있다. 예를 들어, 치매 예측 서버는 전화 사용에 대한 생활패턴을 결정할 때 목소리 크기, 단어 사용 패턴, 목소리 톤, 전화 사용 시간, 데이터 사용량, 이동방향 등을 분석하여 사용자의 평소 전화 사용에 대한 생활패턴을 결정할 수 있다.In step S200, a lifestyle pattern for the user's behavior may be determined using the daily living ability information. The dementia prediction server may determine the user's life pattern according to the daily life collection items. The dementia prediction server can determine the user's life pattern for phone use, food preparation, cooking, and home appliance use according to the items collected in daily life. For example, the dementia prediction server analyzes voice volume, word usage pattern, voice tone, phone usage time, data usage, and direction of movement when determining the life pattern of phone use to determine the user's usual life pattern of phone use. can decide

이하 도 5 및 도 6을 참조하여 사용자의 생활 패턴을 결정하는 구체적인 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a detailed method of determining a user's life pattern will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .

도 5를 참조하면, 단계 S201에서 사용자의 개인적인 특성에 따른 데이터가 획득될 수 있다. 구체적으로, 사용자가 생활하는 공간 구조의 특성에 대한 데이터, 사용자의 신체적인 특성에 대한 데이터, 및 사용자의 치매 증상의 정도 에 대한 데이터가 획득될 수 있다. 상기 개인적인 특성에 따른 데이터는 의료기관, 공공기관 또는 사용자의 단말로부터 입력될 수 있다. 단계 S203에서, 입력 받은 데이터들을 고려하여 사용자의 행동에 대한 생활패턴이 결정될 수 있다.Referring to FIG. 5 , in step S201, data according to a user's personal characteristics may be obtained. Specifically, data on the characteristics of the spatial structure in which the user lives, data on the physical characteristics of the user, and data on the degree of dementia symptoms of the user may be obtained. Data according to the personal characteristics may be input from a medical institution, a public institution, or a user's terminal. In step S203, a lifestyle pattern for a user's behavior may be determined in consideration of the input data.

도 6을 참조하면, 치매 예측 서버는 사용자가 생활하는 공간 구조의 특성에 대한 데이터를 입력 받고, 상기 공간 구조의 특성에 따라 상기 사용자의 생활패턴을 결정할 수 있다. 공간 구조의 특성에 대한 데이터는 집 구조, 수면 패턴, 식사 패턴 등으로 나뉠 수 있고, Type1은'단독주택에서 침대를 사용하지 않고, 식탁을 사용하는 구조'이고, Type2는 '아파트에서 침대와 식탁을 사용하는 구조'이고, Type3는 '임대APT에서 침대와 식탁을 사용하지 않는 구조'의 데이터일 수 있다.Referring to FIG. 6 , the dementia prediction server may receive data about characteristics of a spatial structure in which a user lives, and determine a life pattern of the user according to the characteristics of the spatial structure. Data on the characteristics of spatial structure can be divided into house structure, sleeping pattern, meal pattern, etc. Type 1 is 'a structure using a dining table without using a bed in a detached house', and Type 2 is 'a bed and dining table in an apartment' , and Type 3 may be data of a 'structure that does not use beds and dining tables in rental APT'.

치매 예측 서버는 사용자의 신체적인 특성에 대한 데이터를 입력 받고, 사용자의 신체적인 특성에 따라 사용자의 생활패턴을 결정할 수 있다. 신체적인 특성에 대한 데이터는 성별, 나이, 가족여부 등으로 나뉠 수 있으며, Type1은'남자, 70대 독거'이고, Type2는 '여자, 70대, 부부'이고, Type3는 '남자, 80대, 독거'의 데이터일 수 있다.The dementia prediction server may receive data on the user's physical characteristics and determine the user's life pattern according to the user's physical characteristics. Data on physical characteristics can be divided into gender, age, family status, etc. Type 1 is 'male, 70's living alone', Type 2 is 'woman, 70's, married couple', Type 3 is 'male, 80's, It may be the data of living alone.

치매 예측 서버는 사용자의 치매 증상의 정도에 대한 데이터를 입력 받고, 상기 치매 증상의 정도에 따라 상기 사용자의 생활패턴을 결정할 수 있다. 치매 증상의 정도에 대한 데이터는 정상, MCI, AD 등으로 나뉠 수 있으며, Type1은'정상'이고, Type2는 'MCI'이고, Type3는 'AD'의 데이터일 수 있다.The dementia prediction server may receive data about the degree of the dementia symptom of the user and determine the life pattern of the user according to the degree of the dementia symptom. Data on the degree of dementia symptoms can be divided into normal, MCI, and AD, and Type 1 can be 'normal', Type 2 can be 'MCI', and Type 3 can be 'AD' data.

단계 S203에서, 상기 사용자가 생활하는 공간 구조의 특성에 대한 데이터, 사용자의 신체적인 특성에 대한 데이터, 및 사용자의 치매 증상의 정도에 대한 데이터들을 고려하여 사용자의 개별적인 특성이 반영된 생활패턴이 결정될 수 있다.In step S203, a life pattern reflecting the individual characteristics of the user can be determined by considering the data on the characteristics of the structure of the space where the user lives, the data on the physical characteristics of the user, and the data on the degree of dementia symptoms of the user. there is.

도 2의 단계 S300에서, 일상생활 능력정보를 통해 사용자의 행동이 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 분석될 수 있다. 예를 들어 전화 사용의 생활패턴은 전화 사용 시간이 1분 이내이고, 같은 문장 내에서 동일한 단어의 반복이 3회 미만인 경우라고 가정할 때 사용자의 전화 사용 시간이 1시간이 넘어가고 같은 문장 내에서 동일한 단어의 반복이 10회 이상을 초과하거나, 비문 문장이 발생되는 것으로 감지되면 치매 예측 서버는 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 치매 예측 서버는 도 7 이하에서 후술하는 바와 같이 사용자의 이동 경로가 동일한 경로를 계속하여 반복하는 경우 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다.In step S300 of FIG. 2 , when it is detected that the user's behavior deviates from the life pattern through daily life ability information, it can be analyzed that the user is in a dementia risk state. For example, assuming that the life pattern of phone use is less than 1 minute and the repetition of the same word within the same sentence is less than 3 times, the user's phone usage time is over 1 hour and within the same sentence When repetition of the same word exceeds 10 times or occurrence of an epigram sentence is detected, the dementia prediction server may determine that the user is in a dementia risk state. In addition, as will be described below in FIG. 7 , the dementia prediction server may determine that the user is in a dementia risk state when the user's moving path continues to repeat the same path.

일 실시예에서 정상 사용자와 치매 사용자의 ADL 차이는 1단계 분석(ADL활동별 정상과 치매의 차이), 2단계 분석(Dementia Index of ADL) 및 3단계(치매 예측 모델) 분석을 통해 도출할 수 있다.In one embodiment, the difference in ADL between a normal user and a dementia user can be derived through a first-step analysis (difference between normal and dementia by ADL activity), a second-step analysis (Dementia Index of ADL), and a third-step (dementia prediction model) analysis. there is.

1단계 분석(ADL활동별 정상과 치매의 차이)은 요리하기의 경우 기간별 요리 총 횟수, 가스렌지 온습도 주기, 요리 시간 및 요리 동선이 분석될 수 있다. 청소하기의 경우 기간별 청소 총 횟수, 수전의 열림/닫힘과 동선 확인을 통해 분석될 수 있다. 문단속하기의 경우 현관문 열림/닫힘과 전기장판, TV의 ON/OFF를 통해 분석될 수 있다. 가전제품사용의 경우 제품별 사용 횟수, 사용 시간, 사용 주기, 동선을 통해 분석될 수 있다. 집안일하기의 경우 청소/설거지 횟수, 시간, 주기, 동선을 통해 분석될 수 있다. 몸단장하기의 경우 샤워-화장실 온습도 주기, 장롱 문 횟수와 시간대를 통해 분석될 수 있다. 약먹기의 경우 약통 사용 횟수, 사용 시간을 통해 분석될 수 있다. 실내이동 동선의 경우 거주공간에서 주방으로 방으로 이동 동선, 이동거리, 이동시간, 위치를 통해 분석될 수 있다.In the first stage analysis (the difference between normal and dementia by ADL activity), in the case of cooking, the total number of times of cooking by period, the temperature and humidity cycle of the gas stove, the cooking time, and the cooking movement can be analyzed. In the case of cleaning, it can be analyzed by checking the total number of cleanings per period, opening/closing of faucets, and movement lines. In the case of door locking, it can be analyzed through the opening/closing of the front door, the electric pad, and the ON/OFF of the TV. In the case of the use of home appliances, it can be analyzed through the number of times of use, use time, use cycle, and movement of each product. In the case of doing housework, it can be analyzed through the frequency of cleaning/washing, time, cycle, and movement. In the case of grooming, it can be analyzed through the shower-toilet temperature and humidity cycle, the number of closet doors and time zone. In the case of taking medicine, it can be analyzed through the number of times of use of the medicine cabinet and the time of use. In the case of indoor movement, it can be analyzed through movement from living space to kitchen to room, movement distance, movement time, and location.

2단계 분석(Dementia Index of ADL)은 (가) 평균 ADL활동 점수 계산하고, (나) ADL활동별 이상 행동 점수 계산(약먹는 횟수와 시간대, 청소 횟수, 샤워 횟수, 요리 횟수 등)한 뒤, (다) 2개 이상의 센서 조합으로 ADL이상행동 점수가 계산될 수 있다. 예를 들어, 현관문이 Close & 조도 낮은데 TV나 전기장판은 ON 인 경우, 씽크대 수전이 Open인데 위치가 주방이 아닌 곳에 계속 Stay 인 경우, 밤에 깨어나 배회하는 경우에 이상행동으로 점수가 산정될 수 있다. 이후, (라) 실내 이동 동선 및 이상 패턴(평상시 동선과 달라지는 패턴 분석: 평상시와 다른 곳에 아주 오래 머물러 있거나, 자주 배회 등)이 분석되며, 장기간 ADL변화가 분석되어 검증될 수 있다.In the second stage analysis (Dementia Index of ADL), (a) average ADL activity score is calculated, (b) abnormal behavior score is calculated for each ADL activity (number of times to take medicine, time zone, number of cleaning, number of showers, number of cooking, etc.), (C) An ADL abnormal behavior score can be calculated with a combination of two or more sensors. For example, if the front door is closed & the lighting is low, but the TV or electric pad is ON, if the sink faucet is open but the location continues to stay in a location other than the kitchen, if you wake up at night and wander around, a score will be calculated as an abnormal behavior. can Then, (d) indoor movement and abnormal patterns (pattern analysis different from normal movement: staying in a different place for a very long time, wandering frequently, etc.) are analyzed, and long-term ADL changes can be analyzed and verified.

3단계(치매 예측 모델)은 ADL데이터 수집하고, ADL별 평균(가) 및 ADL치매 점수를 계산(나, 다, 라, 마)하며, 치매 분석 Rule을 기반으로 분류와 머신러닝 기반 분류(머신러닝 및 딥러닝 분석 알고리즘 적용과 학습을 통한 분석 모델 개발)를 수행하고 이를 통해 치매를 조기에 예측할 수 있다.Step 3 (dementia prediction model) collects ADL data, calculates average (A) and ADL dementia score (B, C, D, E) for each ADL, and classifies based on dementia analysis rules and machine learning-based classification (machine Application of learning and deep learning analysis algorithms and development of analysis models through learning), through which dementia can be predicted early.

여기까지 본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법의 전체적인 과정을 설명하였다. 이하 도 4의 일상생활 수집항목 중에서 사용자의 배회를 모니터링하여 치매를 예측하는 구체적인 방법을 도 7 및 8을 참조하여 설명하도록 한다.So far, the overall process of the dementia prediction method based on daily life ability information according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a detailed method of predicting dementia by monitoring a user's loitering among the daily life collection items of FIG. 4 will be described with reference to FIGS. 7 and 8 .

도 7은 도 2의 단계 S300을 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 사용자의 이동 경로에 따라 사용자의 배회를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for explaining step S300 of FIG. 2 in detail, and FIG. 8 is a diagram for explaining a method of analyzing a user's loitering according to the user's moving path.

도 7을 참조하면, 단계 S301에서 미리 분류된 일상생활 수집항목에 따른 사용자의 일상생활에서의 동작이 감지될 수 있다. 이때, 사용자의 이동에 따른 배회 여부가 모니터링 될 수 있다. 단계 S302에서 웨어러블 디바이스에 의해 수집된 이동 경로에 대한 정보를 이용하여 사용자의 배회가 분석될 수 있다.Referring to FIG. 7 , motions in the user's daily life according to the pre-classified daily life collection items may be detected in step S301. At this time, whether the user is loitering according to the movement may be monitored. In step S302 , the user's loitering may be analyzed using the information on the movement path collected by the wearable device.

단계 S303에서 사용자가 실내에 위치하는지 실외에 위치하는지에 따라 사용자의 배회를 판단하는 방법이 달라질 수 있다. 단계 S303에서 사용자가 실내에 위치하는 것으로 판단되는 경우 단계 S304 내지 S306이 수행될 수 있고, 사용자가 실외에 위치하는 것으로 판단되는 경우 단계 S307 내지 S309가 수행될 수 있다.In step S303, a method of determining the user's loitering may be different depending on whether the user is located indoors or outdoors. If it is determined in step S303 that the user is located indoors, steps S304 to S306 may be performed, and if it is determined that the user is located outdoors, steps S307 to S309 may be performed.

단계 S303에서 사용자가 실내에 위치하는 것으로 판단되는 경우 단계 S304에서 건물의 용도정보가 확인될 수 있다. 건물의 용도정보는 건물이 학교, 기관, 회사, 유흥업소, 식당 등 건물이 어떠한 용도로 이용되는지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 단계 S305에서 건물의 용도정보에 따른 건물의 정보와 사용자의 생활패턴과 연관이 있는지 분석하여 건물이 사용자의 생활패턴에 벗어나는 장소인 것으로 판단되면 단계 S306이 수행될 수 있다. 이때, 사용자가 임계 시간 이상으로 체류하는 것으로 판단되면 단계 S310에서 사용자가 배회하는 것으로 판단될 수 있다. 사용자가 임계 시간 이상으로 체류하지 않고 그 건물을 벗어나는 경우 단계 S302으로 돌아와 사용자의 행동이 모니터링될 수 있다. 만약 단계 S305에서 건물이 사용자의 생활 패턴에 벗어나는 장소가 아닌 경우 단계 S307이 수행될 수 있는데 단계 S307의 동작은 후술하도록 한다.When it is determined in step S303 that the user is located indoors, information about the use of the building may be checked in step S304. The use information of the building may include information about what purpose the building is used for, such as a school, an institution, a company, an entertainment establishment, a restaurant, and the like. In step S305, if it is determined that the building is a place out of the user's life pattern by analyzing whether the building information according to the use information of the building is related to the user's life pattern, step S306 may be performed. At this time, if it is determined that the user stays longer than the threshold time, it may be determined that the user is loitering in step S310. If the user leaves the building without staying longer than the threshold time, return to step S302 and the user's behavior may be monitored. If the building in step S305 is not a place out of the user's life pattern, step S307 may be performed, and the operation of step S307 will be described later.

단계 S303에서 사용자가 실내에 위치하지 않는 것으로 판단되는 경우 사용자가 실외에 머무르는 것으로 판단될 수 있는데, 이후 단계 S307에서 사용자의 위치가 사용자가 빈번하게 방문하는 장소인지 판단될 수 있다. 만약 빈번하게 방문하는 장소인 경우 단계 S308에서 미리 지정된 예외 장소인 경우 사용자의 생체신호가 분석될 수 있다. 단계 S309에서 생체신호상 사용자의 인지능력이 저하된 것으로 판단되는 경우 단계 S310에서 사용자가 배회하는 것으로 판단될 수 있다. 단계 S309에서 생체신호상 사용자의 인지능력이 저하되지 않은 것으로 판단되는 경우 사용자가 배회하는 것이 아닌 것으로 판단하여 단계 S302로 돌아와 사용자의 행동이 모니터링될 수 있다.If it is determined in step S303 that the user is not located indoors, it may be determined that the user is staying outdoors. Then, in step S307, it may be determined whether the user's location is a place the user frequently visits. If the frequently visited place is an exceptional place designated in advance in step S308, the user's bio-signal may be analyzed. In step S309, when it is determined that the user's cognitive ability is reduced based on the bio-signal, it may be determined that the user is wandering in step S310. In step S309, when it is determined that the user's cognitive ability is not deteriorated on the bio-signal, it is determined that the user is not loitering, and the user's behavior can be monitored by returning to step S302.

도 8을 참조하면, 치매 예측 서버는 웨어러블 디바이스로부터 사용자의 이동 경로에 대한 GPS 데이터(70) 수신할 수 있다. 치매 예측 서버는 이러한 경로를 통해 사용자가 건물에 위치하는지 여부를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the dementia prediction server may receive GPS data 70 of a user's movement path from the wearable device. The dementia prediction server may determine whether the user is located in a building through this path.

이때, 치매 예측 서버는 사용자의 신체 상태가 정상적인 경우, 배회 상태인 경우 및 배회의 예외로 분류된 배회감지 결과(80)를 생성할 수 있다. 치매 예측 서버는 사용자의 심박수, 걸음속도 등의 생체신호를 수신할 수 있는데, 치매 예측 서버는 사용자의 신체 상태가 정상패턴에 있는지 판단하여 배회 감지 결과의 데이터(80)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 치매 예측 서버는 사용자의 심박수, 걸음속도 및 방문지에 대한 정보를 기초로 상기 사용자가 상기 방문지에 대한 목적 없이 반복적으로 이동하고 있는지 판단하여 사용자가 배회하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.In this case, the dementia prediction server may generate loitering detection results 80 classified into cases in which the user's physical condition is normal, loitering, and loitering exceptions. The dementia prediction server may receive biosignals such as the user's heart rate and walking speed. The dementia prediction server may determine whether the user's physical state is in a normal pattern and generate data 80 as a result of the loitering detection. In one embodiment, the dementia prediction server may determine whether the user is loitering by determining whether the user is repeatedly moving without a purpose to the visit place based on information about the user's heart rate, walking speed, and visit destination. .

본 발명의 일 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법은 사용자의 이동 경로를 분석하여 배회를 판단할 뿐 아니라 건물의 용도 정보를 취합하여 사용자의 배회를 분석하기 때문에 사용자의 치매 위험을 보다 정밀하게 예측할 수 있는 장점이 있다.Dementia prediction method based on daily life ability information according to an embodiment of the present invention analyzes the user's loitering by analyzing the user's moving path and collects information on the use of buildings to analyze the user's loitering. It has the advantage of being able to predict precisely.

또한, 단계 S300에서 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는지 여부가 판단될 때, 기호화된 심볼 문자를 이용하여 판단될 수 있다.In addition, when it is determined in step S300 whether or not it is detected as out of the life pattern, it may be determined using a symbol character.

구체적으로, 기호화된 심볼 문자를 이용하기 위하여 시계열적으로 표현된 차트가 이용될 수 있다. 시계열적으로 표현된 차트는 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보에 대한 값이 시계열적으로 표현된 차트이다. 예를 들어 시계열적으로 표현된 차트는 SAX(Symbolic Aggregate approXimation’ 또는 ‘Symbolic ApproXimation’) 분석 방법을 수행하는 과정에서 생성되는 차트이다. 시계열적으로 표현된 차트는 SAX 분석 방법에 의해 시계열(time series) data가 time window로 나뉘고, 차원이 축소된 후 복잡한 시계열 모양이 단순한 데이터로 변환될 수 있다.Specifically, a time-sequentially expressed chart may be used to use symbolized symbol characters. The time-sequentially expressed chart is a time-sequentially expressed chart of the values of the daily life ability information obtained after the life pattern is determined. For example, a chart expressed in time series is a chart created in the process of performing SAX (Symbolic Aggregate approXimation' or 'Symbolic ApproXimation') analysis method. In the chart expressed in time series, the time series data is divided into time windows by the SAX analysis method, and after the dimension is reduced, the complex time series shape can be converted into simple data.

먼저, 시계열적으로 표현된 차트는 일정 구간 마다 평균 값으로 평균화하여 계단형 차트로 변환될 수 있다. 예를 들어, 시계열 형태의 일상생활 능력정보가 입력되면, 이러한 일상생활 능력정보는 계단형의 데이터 형태로 단순화된 PAA(Piecewise Aggregate Approximation)로 변환된다. PAA는 시계열을 쪼개서 각 평균값으로 연결하는 방법이다.First, a chart expressed in time series can be converted into a stair-type chart by averaging with an average value for each predetermined interval. For example, if daily living ability information in the form of a time series is input, this daily living ability information is converted into a simplified piecewise aggregate approximation (PAA) in a stepped data form. PAA is a method of splitting a time series and connecting them to each average value.

이후, 계단형 데이터 차트에서 평균 값에 해당되는 심볼 문자를 할당하여 상기 계단형 차트가 기호화될 수 있다. 예를 들어, 계단형의 데이터 형태로 단순화된 PPA를 텍스트 형태로 다시 기호화 한 형태(aabbbccb)로 표현된 것을 SAX라고 하며, PAA로 표현되는 y값에 대해 정규식을 통해 적절히 구간을 분류하여 구간별로 기호화된 Symbol을 Mapping 하는 방법이다.Thereafter, the step-type chart may be symbolized by assigning a symbol letter corresponding to an average value in the step-type data chart. For example, a simplified PPA in the form of step-like data is expressed in the form of a symbol again in text form (aabbbccb), which is called SAX. This is a method of mapping symbolic symbols.

이러한 기호화된 심볼 문자를 이용하여 사용자의 행동이 생활패턴을 벗어나는지 판단될 수 있다. 예를 들어, 기호화된 심볼 문자를 사용자의 생활패턴에 매칭되는지 판단하고, 매칭되지 않는 경우 사용자의 행동이 생활패턴을 벗어나는 것으로 판단될 수 있다.Using these coded symbol characters, it can be determined whether the user's behavior deviates from the life pattern. For example, it is determined whether the symbolized symbol character matches the user's life pattern, and if not matched, the user's behavior may be determined to deviate from the user's life pattern.

이때, 시계열적으로 표현된 시계열 패턴 유사도 그래프에 나타난 거리를 계산하여 사용자의 생활 패턴이 치매 위험 상태에 있는 생활 패턴과 유사한지를 기초로 사용자의 행동이 생활패턴을 벗어나는 것으로 판단될 수 있다.In this case, it may be determined that the user's behavior deviates from the lifestyle pattern based on whether the user's lifestyle pattern is similar to the lifestyle pattern at risk of dementia by calculating the distance shown in the time series pattern similarity graph expressed in time series.

구체적으로, 유사한 행동 패턴을 찾기 위해 특정시간 시간대에서의 분석 대상인 시계열 패턴 유사도 그래프와 비교 대상 시계열 패턴 유사도 그래프와의 거리 계산(유클리드, DTW 등)을 수행한 후, 비교를 통해 계산값이 작은 경우 유사한 행동의 패턴인 것을 확인할 수 있다. 즉, 치매 환자의 행동 패턴과 유사한 행동 패턴에 대한 거리 계산 방법을 통해 정상과 치매노인 간의 ADL 행동 패턴을 분류할 수 있다.Specifically, in order to find similar behavior patterns, after performing distance calculation (Euclidean, DTW, etc.) A similar pattern of behavior can be identified. That is, it is possible to classify ADL behavioral patterns between normal and dementia elderly through a distance calculation method for behavioral patterns similar to those of dementia patients.

또한, 단계 S300에서 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는지 여부가 판단될 때, 일상생활 능력정보와 생활패턴의 활동 시간의 유사도를 이용하여 판단될 수 있다. 이러한 실시예를 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하도록 한다. 도 9 및 도 10은 활동 시간의 유사도를 산출하는 구체적인 예시를 설명하기 위한 도면이다.In addition, when it is determined in step S300 whether it is detected as being out of the lifestyle pattern, it may be determined using the similarity between the daily living ability information and the activity time of the lifestyle pattern. This embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10 . 9 and 10 are diagrams for explaining specific examples of calculating the similarity of activity times.

본 단계에서, 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 활동 시간과 상기 생활패턴의 활동 시간 중에 겹치는 시간 존재하는 경우에 활동 시간의 유사도가 산출될 수 있다. 예를 들어, 활동 시간의 유사도는 세부 ADL 활동(요리하기, 가전제품사용 등) 시간에 대한 유사도를 산출할 때 이용될 수 있다. 활동 시간의 유사도는 비교하고자 하는 ADL 활동시간이 겹쳐지는 경우에 이용될 수 있다. 활동 시간의 유사도를 이용하여 사용자가 정상인지 또는 치매 위험 상태에 있는지 여부가 분류될 수 있다. 활동 시간의 유사도는, 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.In this step, if there is an overlapping time between the activity time of the daily living ability information obtained after determining the life pattern and the activity time of the life pattern, the similarity of the activity time may be calculated. For example, the similarity of activity time may be used when calculating the similarity with respect to time of detailed ADL activities (cooking, using electric appliances, etc.). The similarity of activity times may be used when ADL activity times to be compared overlap. Whether the user is normal or at risk of dementia may be classified using the similarity of activity time. The similarity of activity time can be calculated by Equation 1.

Figure 112021013868463-pat00001
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여기서 E0는, 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 관찰시점 종료시간이고, En은, 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 평균 종료시간이다. Sn은, 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 평균 시작시간이고, S0는, 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 관찰시점 평균 소요시간이고 Dn은 일상생활 능력정보의 평균 소요시간이다.Here, E0 is the observation point and end time of the daily living ability information obtained after the life pattern is determined, and En is the average end time of the daily living ability information obtained after the life pattern is determined. Sn is the average starting time of the daily living ability information obtained after determining the life pattern, S0 is the average required time at the point of observation of the daily living ability information obtained after the living pattern is determined, and Dn is the average time required for the daily living ability information It's time.

첫번째 케이스로, 도 9와 같이 생활 패턴의 Sn(평균 시작시간)이 S0(관찰시점 시작시간) 이후이고, En(평균 종료시간)이 E0(관찰시점 종료시간) 이후인 경우, 활동 시간의 유사도는 E0 - Sn / Dn * 100 으로 산출될 수 있다.As a first case, as shown in FIG. 9, when Sn (average start time) of the life pattern is after S0 (start time of observation) and En (average end time) is after E0 (end time of observation), similarity of activity time can be calculated as E0 - Sn / Dn * 100.

두번째 케이스로, 도 10과 같이 생활 패턴의 Sn(평균 시작시간)이 S0(관찰시점 시작시간) 이전이고, En(평균 종료시간)이 E0(관찰시점 종료시간) 이전인 경우, 활동 시간의 유사도는 En - S0 / Dn * 100 으로 산출될 수 있다.As a second case, as shown in FIG. 10, when Sn (average start time) of the life pattern is before S0 (start time of observation) and En (average end time) is before E0 (end time of observation), similarity of activity time can be calculated as En - S0 / Dn * 100.

또한, 단계 S300에서 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는지 여부가 판단될 때, 라이다 센서를 이용하여 판단될 수 있다. 이러한 실시예를 도 11을 참조하여 설명하도록 한다. 도 11은 라이다 센서를 활용하여 측정되는 사용자의 방문 빈도 및 머문 시간을 설명하기 위한 도면이다.In addition, when it is determined in step S300 whether it is detected as out of the lifestyle pattern, it may be determined using a lidar sensor. This embodiment will be described with reference to FIG. 11 . 11 is a diagram for explaining a user's visiting frequency and staying time measured using a lidar sensor.

본 단계에서, 실내에 설치된 라이다(LiDAR) 센서를 이용하여 사용자의 방문 빈도 및 머문 시간이 측정될 수 있다. 이후 측정된 방문 빈도 및 머문 시간을 이용하여 사용자의 균형감각과 보행능력이 결정될 수 있다.In this step, the user's visiting frequency and staying time may be measured using a LiDAR sensor installed indoors. Afterwards, the user's sense of balance and walking ability may be determined using the measured visit frequency and stay time.

구체적으로, 방문 빈도 및 머문 시간은 실내에 설치된 라이다 센서를 이용하여 시간대별 실내 이동빈도와 이동영역, 이동거리, 실내에서 주요 거주공간 등이 확인될 수 있다. 본 단계에서는 상기 시간대별 실내 이동빈도와 이동영역, 이동거리, 실내에서 주요 거주공간 등을 통해 실내 배회여부와 밤 시간의 수면 활동과 수면 장애여부가 분석될 수 있다.Specifically, the frequency of visit and the time of stay can be checked by using a lidar sensor installed indoors, such as indoor movement frequency, movement area, movement distance, and main living space in the room for each time period. In this step, whether indoor loitering, sleep activity at night, and sleep disorder may be analyzed through the indoor movement frequency, movement area, movement distance, and main living space for each time period.

예를 들어, 실내에 설치된 라이다 센서를 이용하여 실내에서 치매환자가 이동하는 이동거리가 측정할 수 있다. 치매환자의 경우 낮시간의 이동거리가 치매환자가 아닌 일반인에 비해 짧고, 밤시간의 이동거리가 치매환자가 아닌 일반인에 비해 길다. 또한, 치매환자의 이동거리는 치매환자가 아닌 일반인의 이동거리에 비해 일정하지 않고 불규칙하기 때문에 치매환자의 이동거리는 치매환자를 식별하기 위한 분석 결과로서 이용될 수 있다. 그러나, 치매환자의 이동거리는 치매환자가 아닌 일반인의 이동거리와 명확하게 식별되지 않는 경우도 있기 때문에 이동거리를 이용하여 치매환자와 치매환자가 아닌 일반인을 분류하기 위해서는 이동거리를 매우 세밀하게 측정할 필요가 있다.For example, the moving distance that a patient with dementia moves indoors can be measured using a LiDAR sensor installed indoors. In the case of dementia patients, the daytime movement distance is shorter than that of non-dementia patients, and the night time movement distance is longer than that of non-dementia patients. In addition, since the moving distance of a patient with dementia is not constant and irregular compared to the moving distance of an ordinary person who is not a patient with dementia, the moving distance of a patient with dementia can be used as an analysis result for identifying a patient with dementia. However, since the moving distance of dementia patients is sometimes not clearly distinguished from the moving distance of non-dementia patients, it is necessary to measure the moving distance very precisely in order to classify dementia patients and non-dementia patients by using the moving distance. There is a need.

본 실시예에 따른 발명은 사용자가 실제로 생활하는 실제 거주공간의 실내에 설치된 라이다 센서를 통해 치매환자의 이동을 매우 세밀하기 감지하기 때문에 시간대별 실내 이동빈도와 이동영역, 이동거리, 실내에서 주요 거주공간 만으로도 치매환자인지 여부를 용이하게 분석할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 실시예는 사용자의 '사생활 보호'를 위해 카메라 기능이 없는 lidar 센서를 활용하기 때문에 치매 환자의 사생활을 보호하면서도 침해를 모니터링할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 실시예는 사용자가 불편하게 착용하는 센서를 이용하지 않고 사용자의 일상생활의 불편을 최소화하기 위해 lidar를 사용함에 따라 사용자에 불편함을 주지 않고 침해를 모니터링할 수 있는 장점이 있다.Since the invention according to this embodiment detects the movement of a patient with dementia very precisely through the lidar sensor installed in the room of the actual living space where the user actually lives, the indoor movement frequency, movement area, movement distance, and major factors in the room by time period There is an advantage in that it is possible to easily analyze whether or not a person has dementia using only the living space. In addition, since this embodiment utilizes a lidar sensor without a camera function for 'privacy protection' of the user, it has the advantage of being able to monitor infringements while protecting the privacy of dementia patients. In addition, the present embodiment has the advantage of being able to monitor infringement without causing inconvenience to the user by using a lidar to minimize inconvenience in the user's daily life without using a sensor that the user wears inconveniently.

도 11의 실내의 설계도(90)와 같이 라이다를 이용하여 측정된 방문 빈도는 원의 크기(91)의 크고 작음으로 표시될 수 있고, 라이다를 이용하여 측정된 머문 시간은 각각 다른 음영(92)으로 구분될 수 있다. Zone 1의 방문빈도는 97이고 머문시간은 22분으로 측정되며, zone2의 방문 빈도는 200이고, 머문 시간은 277로 측정된다. 이와 같이 zone 3 내지 zone 6의 방문 빈도와 머문 시간이 측정될 수 있고, 모든 영역에 대한 방문 빈도와 머문 시간의 합이 계산될 수 있다.As shown in the indoor design 90 of FIG. 11, the visit frequency measured using LIDAR can be displayed as a large and small size of the circle size 91, and the staying time measured using LIDAR has different shades ( 92) can be distinguished. The frequency of visits to Zone 1 is 97 and the duration of stay is measured as 22 minutes, while the frequency of visits to Zone 2 is 200 and the duration of stay is measured as 277. In this way, visit frequencies and stay times of zones 3 to 6 can be measured, and the sum of visit frequencies and stay times for all zones can be calculated.

본 단계에서는 측정된 사용자의 방문 빈도 및 머문 시간을 Timed up and go (TUG), Walking velocity, Cadence, Gait stability ratio 중 어느 하나의 방법에 적용하여 사용자의 균형감각과 보행능력이 결정될 수 있다.In this step, the user's sense of balance and walking ability can be determined by applying the measured frequency of visits and length of stay of the user to any one of timed up and go (TUG), walking velocity, cadence, and gait stability ratio.

Timed up-and-go(TUG)는 보행과 관련된 기능적인 움직임을 알아보기 위한 것으로 피험자는 의자에 앉아 있고, 일어나서 전방의 3미터 지점에 있는 돌아 다시 제자리로 와 앉는 시간이 측정되는 방식의 테스트이다.Timed up-and-go (TUG) is a test that measures the time required for a subject to sit in a chair, stand up, turn around at a point 3 meters in front of them, and return to their original place. .

Walking velocity는 10미터와 5미터 되는 지점까지의 보행 시간을 측정하는 방식의 테스트이다.Walking velocity is a test that measures the walking time to 10 meters and 5 meters.

Cadence는 5미터를 걷는 동안 걸음수를 세서 걸음수(steps)/s’(걸린시간)으로 측정하는 방식의 테스트이다.Cadence is a test in which steps are counted while walking 5 meters and measured as steps/s' (time taken).

Gait stability ratio(GSR)는 Cadence에서 walking velocity를 나눠[steps/m]가 되며, 상기 값이 크다는 뜻은 해당 피험자의 다이나믹한 움직임이 적은 것으로 판단하는 방식의 테스트이다.Gait stability ratio (GSR) is divided by walking velocity in Cadence [steps/m], and a higher value means less dynamic movement of the subject.

이후, 상기와 같은 방식을 통해 균형감각과 보행능력을 결정하고, 이러한 결과를 이용하여 이를 통해 정상과 치매노인의 밤과 낮의 활동 차이를 분석하여 밤시간 수면 장애(활동) 여부 및 낮시간 실내 배회 여부가 감지될 수 있다. 또한, 상기 균형감각과 보행능력에 대한 결과를 이용하여 사용자가 정상인지 또는 치매 위험 상태에 있는지 여부가 분류될 수 있다. 예를 들어, 균형감각과 보행능력에 대한 결과를 이용하여 정상과 치매노인 간의 ADL 차이가 분류될 수 있다. 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템의 개요도이다.Afterwards, the sense of balance and walking ability are determined in the same way as above, and using these results, the difference between the night and day activities of the normal and dementia elderly is analyzed to determine whether there is a sleep disorder (activity) during the night and indoors during the day. Loitering can be detected. In addition, whether the user is normal or at risk of dementia can be classified using the results of the sense of balance and walking ability. For example, the difference in ADL between a normal person and an elderly person with dementia can be classified using the results of balance and walking ability. 12 is a schematic diagram of a dementia prediction system based on daily life ability information according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템은 치매 예측 서버(100), 웨어러블 디바이스(200), IoT 디바이스(300), 서비스 DB(400), 치매 조기 진단 웹(500), 센서 관리 웹(600)을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템은 도 1에서 설명한 구성과 대부분 동일하지만, 치매 예측 서버(100)를 구체적으로 구현하였고 서비스 DB(400), 치매 조기 진단(500) 웹 및 센서 관리 웹(600)이 추가되는 실시예이다. 본 실시예에서의 웨어러블 디바이스(200) 및 IoT 디바이스(300)는 도 1에서의 동작과 동일하기 때문에 설명을 생략하도록 한다. Referring to FIG. 12, the dementia prediction system based on daily life ability information according to another embodiment of the present invention includes a dementia prediction server 100, a wearable device 200, an IoT device 300, a service DB 400, and early dementia A diagnosis web 500 and a sensor management web 600 may be included. Dementia prediction system based on daily life ability information according to another embodiment of the present invention is mostly the same as the configuration described in FIG. This is an embodiment in which a web and sensor management web 600 is added. Since the wearable device 200 and the IoT device 300 in this embodiment are the same as those in FIG. 1 , descriptions thereof will be omitted.

치매 예측 서버(100)는 IoT Open Platform인 Mobius Server로 구현될 수 있다. 치매 예측 서버(100)는 Data storage Access, Requester, Responder를 수행할 수 있고, MQTT, COAP, HTTP의 프로토콜을 이용하고, Node Js의 플랫폼을 이용한 MQTT Proxy 서버로 구현될 수 있다. Mobius Server는 Filesystem, Mobius DB, HDFS와 연결되어 데이터를 처리할 수 있다. 치매 예측 서버(100)는 웨어러블 디바이스(200), IoT 디바이스(300)로부터 수신한 정보들을 서비스 DB(400)에 저장하여 관리할 수 있다. 치매 조기 진단 웹(500)은 서비스 DB(400)에 저장된 정보를 이용하여 사용자의 치매 위험을 웹으로 관리할 수 있고, 센서 관리 웹(600)은 센서의 정보만을 따로 취합하여 관리할 수 있다.The dementia prediction server 100 may be implemented as Mobius Server, an IoT Open Platform. The dementia prediction server 100 can perform data storage access, requester, and responder, use MQTT, COAP, and HTTP protocols, and can be implemented as an MQTT proxy server using Node Js platform. Mobius Server can process data by connecting to Filesystem, Mobius DB, and HDFS. The dementia prediction server 100 may store and manage information received from the wearable device 200 and the IoT device 300 in the service DB 400. The dementia early diagnosis web 500 can manage the user's risk of dementia through the web using information stored in the service DB 400, and the sensor management web 600 can separately collect and manage only sensor information.

본 실시예에 따른 일상생활 능력정보 기반 치매 예측 시스템은 단계 S300에서 Dementia prediction system based on daily living ability information according to the present embodiment in step S300

이하에서는, 도 13을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에서 설명된 장치를 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치(500)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an exemplary computing device 500 capable of implementing the devices described in various embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 13 .

도 13은 컴퓨팅 장치(500)를 나타내는 예시적인 하드웨어 구성도이다.13 is an exemplary hardware configuration diagram illustrating a computing device 500 .

도 13에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치(500)는 하나 이상의 프로세서(510), 버스(550), 통신 인터페이스(570), 프로세서(510)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램(591)을 로드(load)하는 메모리(530)와, 컴퓨터 프로그램(591)을 저장하는 스토리지(590)를 포함할 수 있다. 다만, 도 13에는 본 발명의 실시예와 관련 있는 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 13에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 13, the computing device 500 loads one or more processors 510, a bus 550, a communication interface 570, and a computer program 591 executed by the processor 510. It may include a memory 530 and a storage 590 for storing the computer program 591. However, only components related to the embodiment of the present invention are shown in FIG. 13 . Accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains can know that other general-purpose components may be further included in addition to the components shown in FIG. 13 .

프로세서(510)는 컴퓨팅 장치(500)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(510)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(510)는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(500)는 하나 이상의 프로세서를 구비할 수 있다.The processor 510 controls the overall operation of each component of the computing device 500 . The processor 510 may include at least one of a Central Processing Unit (CPU), a Micro Processor Unit (MPU), a Micro Controller Unit (MCU), a Graphic Processing Unit (GPU), or any type of processor well known in the art. can be configured to include Also, the processor 510 may perform an operation for at least one application or program for executing a method/operation according to various embodiments of the present disclosure. Computing device 500 may include one or more processors.

메모리(530)는 각종 데이터, 명령 및/또는 정보를 저장한다. 메모리(530)는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작들을 실행하기 위하여 스토리지(590)로부터 하나 이상의 프로그램(591)을 로드(load) 할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램(591)이 메모리(530)에 로드 되면, 도 4에 도시된 바와 같은 로직(또는 모듈)이 메모리(530) 상에 구현될 수 있다. 메모리(530)의 예시는 RAM이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Memory 530 stores various data, commands and/or information. Memory 530 may load one or more programs 591 from storage 590 to execute methods/operations according to various embodiments of the present invention. For example, when the computer program 591 is loaded into the memory 530, the logic (or module) shown in FIG. 4 may be implemented on the memory 530. An example of the memory 530 may be RAM, but is not limited thereto.

버스(550)는 컴퓨팅 장치(500)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스(550)는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다.The bus 550 provides a communication function between components of the computing device 500 . The bus 550 may be implemented as various types of buses such as an address bus, a data bus, and a control bus.

통신 인터페이스(570)는 컴퓨팅 장치(500)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 통신 인터페이스(570)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(570)는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.The communication interface 570 supports wired and wireless Internet communication of the computing device 500 . The communication interface 570 may support various communication methods other than Internet communication. To this end, the communication interface 570 may include a communication module well known in the art.

스토리지(590)는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(591)을 비임시적으로 저장할 수 있다. 스토리지(590)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다.Storage 590 may non-temporarily store one or more computer programs 591 . The storage 590 may be a non-volatile memory such as read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, or the like, a hard disk, a removable disk, or a device well known in the art. It may be configured to include any known type of computer-readable recording medium.

컴퓨터 프로그램(591)은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작들이 구현된 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램(591)이 메모리(530)에 로드 되면, 프로세서(510)는 상기 하나 이상의 인스트럭션들을 실행시킴으로써 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법/동작들을 수행할 수 있다.Computer program 591 may include one or more instructions in which methods/operations according to various embodiments of the invention are implemented. When computer program 591 is loaded into memory 530, processor 510 may execute the one or more instructions to perform methods/acts according to various embodiments of the present invention.

일 실시예에서, 프로세서, 네트워크 인터페이스, 상기 프로세서에 의해 실행되어 컴퓨터 프로그램을 로드(load)하는 메모리, 및 상기 컴퓨터 프로그램을 저장하는 스토리지를 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 실내에 설치된 IoT 디바이스를 통해 사용자의 실내 행동을 모니터링하여 치매 예측에 관련된 일상생활 능력정보를 얻는 인스트럭션, 상기 일상생활 능력정보를 이용하여 상기 사용자의 행동에 대한 생활패턴을 결정하는 인스트럭션, 및 상기 일상생활 능력정보를 통해 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 인스트럭션을 포함할 수 있다.In one embodiment, including a processor, a network interface, a memory that is executed by the processor to load a computer program, and a storage for storing the computer program, the computer program, via an IoT device installed indoors An instruction for obtaining daily living ability information related to dementia prediction by monitoring the user's indoor behavior, an instruction for determining a lifestyle pattern for the user's behavior using the daily living ability information, and an instruction for determining the daily living ability information of the user through the daily living ability information It may include an instruction for determining that the user is at risk of dementia when the behavior of the user is detected as deviating from the lifestyle pattern.

지금까지 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현된 컴퓨터프로그램의 실행에 의하여 수행될 수 있다. 상기 컴퓨터프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 제1 컴퓨팅 장치로부터 제2 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 제2 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 제2 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다. 상기 제1 컴퓨팅 장치 및 상기 제2 컴퓨팅 장치는, 서버 장치, 클라우드 서비스를 위한 서버 풀에 속한 물리 서버, 데스크탑 피씨와 같은 고정식 컴퓨팅 장치를 모두 포함한다.The methods according to the embodiments of the present invention described so far can be performed by executing a computer program implemented as a computer readable code. The computer program may be transmitted from the first computing device to the second computing device through a network such as the Internet, installed in the second computing device, and thus used in the second computing device. The first computing device and the second computing device include both a server device, a physical server belonging to a server pool for a cloud service, and a fixed computing device such as a desktop PC.

상기 컴퓨터프로그램은 DVD-ROM, 플래시 메모리 장치 등의 기록매체에 저장된 것일 수도 있다.The computer program may be stored in a recording medium such as a DVD-ROM or a flash memory device.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. can understand that Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.

Claims (32)

컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법에 있어서,
실내에 설치된 IoT 디바이스를 통해 사용자의 실내 행동을 모니터링하여 치매 예측에 관련된 일상생활 능력정보를 얻는 단계;
상기 사용자의 치매 증상의 정도에 대한 데이터를 입력 받는 단계;
상기 일상생활 능력정보와 상기 사용자의 치매 증상의 정도가 정상, MCI, AD중 어디 포함되는지를 이용하여 상기 사용자의 행동에 대한 생활패턴을 결정하는 단계; 및
상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보를 통해 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
In a method performed by a computing device,
Obtaining daily life ability information related to dementia prediction by monitoring indoor behavior of a user through an IoT device installed indoors;
receiving data about the degree of dementia symptoms of the user;
determining a lifestyle pattern for the user's behavior by using the daily living ability information and whether the level of dementia symptoms of the user is included among normal, MCI, and AD; and
Determining that the user is in a dementia risk state when the user's behavior is detected as deviating from the life pattern through daily living ability information obtained after determining the life pattern,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제1항에 있어서,
상기 일상생활 능력정보를 얻는 단계는,
실내에 설치된 IoT 디바이스로부터 획득한 데이터를 이용하여 미리 분류된 일상생활 수집항목에 따른 상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 1,
The step of obtaining the daily life ability information,
Including the step of detecting motions in the user's daily life according to pre-classified daily life collection items using data obtained from an IoT device installed indoors,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제2항에 있어서,
상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 단계는,
실내에 설치된 파워 미터를 통해 전자 제품의 전력량 감지하여 사용자의 상기 전자 제품의 사용을 모니터링하고, 모션 센서를 통해 상기 사용자의 움직임을 감지하고, 진동 센서에 의해 상기 사용자의 접촉을 감지하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 2,
The step of detecting the user's motion in daily life,
Monitoring the use of the electronic product by a user by detecting the power amount of the electronic product through a power meter installed in the room, detecting the user's movement through a motion sensor, and detecting the user's touch through a vibration sensor. doing,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제2항에 있어서,
상기 사용자의 이동 정보에 따른 상기 사용자의 실내에서의 배회를 분석하는 단계를 더 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매예측 방법.
According to claim 2,
Further comprising the step of analyzing the user's indoor loitering according to the user's movement information,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제4항에 있어서,
상기 사용자의 이동 정보에 따른 상기 사용자의 실내에서의 배회를 분석하는 단계는,
상기 사용자의 심박수 및 걸음속도에 대한 정보를 기초로 상기 사용자가 목적 없이 반복적으로 이동하고 있는지 판단하여 상기 사용자가 배회하고 있는지 여부를 감지하는 단계를 더 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매예측 방법.
According to claim 4,
The step of analyzing the user's indoor loitering according to the user's movement information,
Further comprising detecting whether the user is wandering by determining whether the user is repeatedly moving without a purpose based on information about the user's heart rate and walking speed.
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제2항에 있어서,
상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 단계는,
정상군의 사용자에 대한 동작을 감지하는 센서의 배치를 정의하는 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 2,
The step of detecting the user's motion in daily life,
Collecting data according to a first rule defining the arrangement of sensors for detecting motions of users of the normal group,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제6항에 있어서,
상기 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
정상군의 사용자가 위치하는 상기 실내의 진동센서, 도어센서, 모션센서, 온습도센서, 스마트플러그 및 라이다 센서를 통해 데이터를 수집하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 6,
Collecting data according to the first rule,
Collecting data through vibration sensors, door sensors, motion sensors, temperature and humidity sensors, smart plugs and lidar sensors in the room where the normal group of users are located,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제7항에 있어서,
상기 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 진동센서가 약통, 냉장고, 밥솥, 싱크대 및 화장실에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 7,
Collecting data according to the first rule,
Including the step of disposing the vibration sensor in the medicine cabinet, refrigerator, rice cooker, sink, and toilet,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제7항에 있어서,
상기 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 도어센서가 현관문, 전자레인지 및 장롱에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 7,
Collecting data according to the first rule,
Including the step of arranging the door sensor in the front door, microwave oven, and closet,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제7항에 있어서,
상기 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 모션센서가 신발장, TV, 서랍장 및 책상에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 7,
Collecting data according to the first rule,
Including the step of arranging the motion sensor in the shoe cabinet, TV, drawer and desk,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제7항에 있어서,
상기 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 온습도센서가 화장실과 가스레인지에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 7,
Collecting data according to the first rule,
Including the step of disposing the temperature and humidity sensor in the bathroom and gas range,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제7항에 있어서,
상기 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 스마트플러그가 TV와 세탁기, 전기장판 및 선풍기에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 7,
Collecting data according to the first rule,
Including the step of arranging the smart plug to the TV, washing machine, electric pad and fan,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제7항에 있어서,
상기 제1 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 라이다 센서가 쇼파에 인접하게 배치되어 실내에서의 사용자의 위치와 동선의 데이터를 수집하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 7,
Collecting data according to the first rule,
Including the step of the lidar sensor being disposed adjacent to the sofa to collect data of the user's location and movement in the room,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제2항에 있어서,
상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 단계는,
치매군의 사용자에 대한 동작을 감지하는 센서의 배치를 정의하는 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 2,
The step of detecting the user's motion in daily life,
Collecting data according to a second rule defining the arrangement of sensors for detecting motions of a user of a dementia group,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제14항에 있어서,
상기 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
치매군의 사용자가 위치하는 상기 실내의 진동센서, 도어센서, 모션센서, 온습도센서, 스마트플러그 및 라이다센서를 통해 데이터를 수집하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 14,
Collecting data according to the second rule,
Collecting data through vibration sensors, door sensors, motion sensors, temperature and humidity sensors, smart plugs and lidar sensors in the room where the user of the dementia group is located,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제15항에 있어서,
상기 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 진동센서가 냉장고, 싱크대, 밥솥, 약통, 화장실, 청소기 및 쓰레기통에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 15,
Collecting data according to the second rule,
Including the step of arranging the vibration sensor in a refrigerator, sink, rice cooker, medicine cabinet, toilet, vacuum cleaner, and trash can,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제15항에 있어서,
상기 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 도어센서가 현관문 및 전자레인지에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 15,
Collecting data according to the second rule,
Including the step of disposing the door sensor on the front door and the microwave oven,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제15항에 있어서,
상기 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 모션센서가 발코니 창 및 TV에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 15,
Collecting data according to the second rule,
Including the step of arranging the motion sensor on the balcony window and the TV,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제15항에 있어서,
상기 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 온습도센서가 화장실과 가스레인지에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 15,
Collecting data according to the second rule,
Including the step of disposing the temperature and humidity sensor in the bathroom and gas range,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제15항에 있어서,
상기 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 스마트플러그가 세탁기, 전기장판, TV 및 선풍기에 배치되는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 15,
Collecting data according to the second rule,
Including the step of arranging the smart plug in a washing machine, an electric pad, a TV and an electric fan,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제15항에 있어서,
상기 제2 룰에 따라 데이터를 수집하는 단계는,
상기 라이다 센서가 쇼파에 인접하게 배치되어 실내에서의 사용자의 위치와 동선의 데이터를 수집하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 15,
Collecting data according to the second rule,
Including the step of the lidar sensor being disposed adjacent to the sofa to collect data of the user's location and movement in the room,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제1항에 있어서,
상기 생활패턴을 결정하는 단계는,
상기 사용자가 생활하는 공간 구조의 특성에 대한 데이터를 입력 받고, 상기 공간 구조의 특성에 따라 상기 사용자의 생활패턴을 결정하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매예측 방법.
According to claim 1,
The step of determining the life pattern is,
Receiving data on the characteristics of the spatial structure in which the user lives, and determining the user's life pattern according to the characteristics of the spatial structure,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제1항에 있어서,
상기 생활패턴을 결정하는 단계는,
상기 사용자의 신체적인 특성에 대한 데이터를 입력 받고, 상기 사용자의 신체적인 특성에 따라 상기 사용자의 생활패턴을 결정하는 단계를 더 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매예측 방법.
According to claim 1,
The step of determining the life pattern is,
Receiving data on the user's physical characteristics and determining the user's life pattern according to the user's physical characteristics,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계는,
상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보에 대한 값을 시계열적으로 표현된 차트로 표현하는 단계;
상기 시계열적으로 표현된 차트를 일정 구간 마다 평균 값으로 평균화하여 계단형 차트로 변환하는 단계;
상기 계단형 차트에서 상기 평균 값에 해당되는 심볼 문자를 할당하여 상기 계단형 차트를 기호화하는 단계; 및
상기 기호화된 심볼 문자를 이용하여 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는지 판단하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 1,
Determining that the user is at risk of dementia when it is detected that the user's behavior deviates from the life pattern,
expressing the values of daily life ability information obtained after determining the life pattern as a time-sequential chart;
converting the time-sequentially expressed chart into a staircase chart by averaging an average value for each predetermined interval;
symbolizing the step chart by allocating a symbol character corresponding to the average value in the step chart; and
Including the step of determining whether the behavior of the user deviates from the life pattern using the coded symbol character,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제1항에 있어서,
상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계는,
시계열적으로 표현된 시계열 패턴 유사도 그래프에 나타난 거리를 계산하여 상기 사용자의 생활 패턴이 치매 위험 상태에 있는 생활 패턴과 유사한지 판단하는 단계;
상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 활동 시간과 상기 생활패턴의 활동 시간 중에 겹치는 시간 존재하는 경우에 활동 시간의 유사도를 산출하는 단계; 및
상기 활동 시간의 유사도를 이용하여 상기 사용자가 정상인지 또는 치매 위험 상태에 있는지 여부를 분류하는 단계를 포함하되,
상기 활동 시간의 유사도는,
{Infimum(E0, En) - supremum(Sn, S0)}/Dn * 100으로 산출되고,
상기 E0는, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 관찰시점 종료시간이고,
상기 En은, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 평균 종료시간이고,
상기 Sn은, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 평균 시작시간이고,
상기 S0는, 상기 생활패턴을 결정한 이후에 얻은 일상생활 능력정보의 관찰시점 평균 소요시간이고,
Dn은 일상생활 능력정보의 평균소요시간인,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 1,
Determining that the user is at risk of dementia when it is detected that the user's behavior deviates from the life pattern,
determining whether a life pattern of the user is similar to a life pattern at risk of dementia by calculating a distance shown in a time series pattern similarity graph expressed in time series;
calculating a degree of similarity between activity times when an overlapping time exists between the activity time of daily living ability information obtained after determining the life pattern and the activity time of the life pattern; and
Classifying whether the user is normal or at risk of dementia using the similarity of the activity time,
The similarity of the activity time,
Calculated as {Infimum(E0, En) - supremum(Sn, S0)}/Dn * 100,
The E0 is the end time of the observation point of the daily living ability information obtained after the life pattern is determined,
En is the average end time of daily living ability information obtained after determining the life pattern,
Sn is the average starting time of daily living ability information obtained after determining the life pattern,
S0 is the average required time at the point of observation of the daily living ability information obtained after determining the life pattern,
Dn is the average time required for daily life ability information,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제1항에 있어서,
상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 단계는,
실내에 설치된 라이다(LiDAR) 센서를 이용하여 상기 사용자의 균형감각과 보행능력과 특정 공간의 방문빈도와 머문시간 및 실내 이동거리를 결정하는 단계; 및
상기 균형감각과 보행능력, 특정 공간의 방문빈도와 머문시간 및 실내 이동거리를 이용하여 상기 사용자가 정상인지 또는 치매 위험 상태에 있는지 여부를 분류하는 단계를 포함하는
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
According to claim 1,
Determining that the user is at risk of dementia when it is detected that the user's behavior deviates from the life pattern,
Determining the user's sense of balance, walking ability, frequency of visiting a specific space, staying time, and indoor moving distance by using a LiDAR sensor installed indoors; and
Classifying whether the user is normal or at risk of dementia using the sense of balance and walking ability, the frequency of visits and staying time in a specific space, and the indoor moving distance
Dementia prediction method based on daily living ability information.
제27항에 있어서,
상기 균형감각과 보행능력을 이용하여 상기 사용자가 정상인지 또는 치매 위험 상태에 있는지 여부를 분류하는 단계는,
Timed up and go (TUG), Walking velocity, Cadence, Gait stability ratio 중 어느 하나를 이용하여 상기 균형감각과 보행능력을 결정하는 단계를 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 방법.
The method of claim 27,
The step of classifying whether the user is normal or at risk of dementia using the sense of balance and walking ability,
Determining the sense of balance and walking ability using any one of Timed up and go (TUG), Walking velocity, Cadence, and Gait stability ratio,
Dementia prediction method based on daily living ability information.
프로세서;
네트워크 인터페이스;
상기 프로세서에 의해 실행되어 컴퓨터 프로그램을 로드(load)하는 메모리; 및
상기 컴퓨터 프로그램을 저장하는 스토리지를 포함하되,
상기 컴퓨터 프로그램은,
실내에 설치된 IoT 디바이스를 통해 사용자의 실내 행동을 모니터링하여 치매 예측에 관련된 일상생활 능력정보를 얻는 인스트럭션;
상기 사용자의 치매 증상의 정도에 대한 데이터를 입력 받는 인스트럭션;
상기 일상생활 능력정보와 상기 사용자의 치매 증상의 정도가 정상, MCI, AD중 어디 포함되는지를 이용하여 상기 사용자의 행동에 대한 생활패턴을 결정하는 인스트럭션; 및
상기 일상생활 능력정보를 통해 상기 사용자의 행동이 상기 생활패턴을 벗어나는 것으로 감지되는 경우 상기 사용자가 치매 위험 상태에 있는 것으로 판단하는 인스트럭션을 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매예측 장치.
processor;
network interface;
a memory that is executed by the processor and loads a computer program; and
Including a storage for storing the computer program,
The computer program,
An instruction to obtain daily life ability information related to dementia prediction by monitoring a user's indoor behavior through an IoT device installed indoors;
instructions for receiving data about the degree of dementia symptoms of the user;
an instruction for determining a lifestyle pattern for the user's behavior by using the daily living ability information and whether the level of dementia symptoms of the user is included among normal, MCI, and AD; and
Including an instruction for determining that the user is in a dementia risk state when the user's behavior is detected as deviating from the life pattern through the daily living ability information,
Dementia prediction device based on daily living ability information.
제29항에 있어서,
상기 일상생활 능력정보를 얻는 인스트럭션은,
실내에 설치된 IoT 디바이스로부터 획득한 데이터를 이용하여 미리 분류된 일상생활 수집항목에 따른 상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 인스트럭션을 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 장치.
According to claim 29,
The instructions for obtaining the daily life ability information include:
Including an instruction for detecting an operation in the user's daily life according to a pre-classified daily life collection item using data obtained from an IoT device installed indoors,
Dementia prediction device based on daily living ability information.
제30항에 있어서,
상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 인스트럭션은,
실내에 설치된 파워 미터를 통해 전자 제품의 전력량 감지하여 사용자의 상기 전자 제품의 사용을 모니터링하고, 모션 센서를 통해 상기 사용자의 움직임을 감지하고, 오디오 센서를 이용하여 상기 사용자의 동작에 의해 발생되는 소리를 감지하며, 접촉 센서에 의해 상기 사용자의 접촉을 감지하는 인스트럭션을 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매 예측 장치.
31. The method of claim 30,
The instruction for detecting the user's motion in daily life,
The user's use of the electronic product is monitored by detecting the power amount of the electronic product through a power meter installed in the room, the user's motion is detected through a motion sensor, and the sound generated by the user's motion is detected using an audio sensor. And including instructions for detecting the user's touch by a touch sensor,
Dementia prediction device based on daily living ability information.
제30항에 있어서,
상기 사용자의 일상생활에서의 동작을 감지하는 인스트럭션은,
상기 사용자의 이동 정보에 따른 상기 사용자의 실내에서의 배회를 분석하는 인스트럭션을 포함하는,
일상생활 능력정보 기반 치매예측 장치.
31. The method of claim 30,
The instruction for detecting the user's motion in daily life,
Including an instruction for analyzing the user's indoor loitering according to the user's movement information,
Dementia prediction device based on daily living ability information.
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