KR100924146B1 - 개인 응급 호출 시스템 - Google Patents

개인 응급 호출 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100924146B1
KR100924146B1 KR1020090058341A KR20090058341A KR100924146B1 KR 100924146 B1 KR100924146 B1 KR 100924146B1 KR 1020090058341 A KR1020090058341 A KR 1020090058341A KR 20090058341 A KR20090058341 A KR 20090058341A KR 100924146 B1 KR100924146 B1 KR 100924146B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
repeater
call request
call
request signal
caller terminal
Prior art date
Application number
KR1020090058341A
Other languages
English (en)
Inventor
엄기환
정경권
Original Assignee
동국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동국대학교 산학협력단 filed Critical 동국대학교 산학협력단
Priority to KR1020090058341A priority Critical patent/KR100924146B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100924146B1 publication Critical patent/KR100924146B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/22—Social work
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B3/00—Audible signalling systems; Audible personal calling systems
    • G08B3/10—Audible signalling systems; Audible personal calling systems using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B5/00—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied
    • G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B6/00—Tactile signalling systems, e.g. personal calling systems

Abstract

본 발명은 개인 응급 호출 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 응급 호출 시스템은, 단말기 고유 번호를 포함하는 호출 요청 신호를 무선 송출하는 호출자 단말기; 상기 호출자 단말기 또는 타 중계기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하고, 수신된 상기 호출 요청 신호를 재송출하는 복수 개의 중계기; 및 상기 중계기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하고, 수신된 상기 호출 요청 신호를 이용하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하며, 계산된 상기 호출자 단말기의 위치를 포함하는 호출 신호를 영상, 음성, 또는 촉각 신호 중 하나 이상의 형태로 출력하는 무선 호출 서버;를 포함하여 구성된다.

Description

개인 응급 호출 시스템{Personal emergency call system}
본 발명은 개인 응급 호출 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환자 등의 호출자에게 응급 상황 발생시 간호사 등의 피호출자를 무선으로 긴급 호출함으로써 응급사태를 효율적으로 처리할 수 있도록 지원하는 개인 응급 호출 시스템에 관한 것이다.
종합병원 등에서는 환자의 수에 비해 간호사의 숫자가 적으며 간호사가 모든 환자를 항상 돌보는 것이 불가능하므로 각 환자의 병실 침대에 간호사 호출 장치를 구비하여 두었다가 환자가 필요할 경우 상기 호출 장치를 이용하여 간호사를 호출하도록 하는 것이 일반적이다.
이러한 간호사 호출 장치는 각 침대별로 고정적으로 설치되어 유선으로 간호사실과 연결되도록 구성되는 바, 설치비가 많이 들고 환자가 병실 밖에서 응급 상황이 발생할 경우에는 간호사 호출이 불가능한 문제점이 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 무선 방식을 이용한 간호사 호출 시스템이 도입되었다. 그러나 이러한 무선 방식의 간호사 호출 시스템은 주로 FM 방식을 사용함으로써 송신기의 전파 거리가 제한되고 가용 대수 또한 10개 이내 로 제한되는 등의 문제가 있었다. 이를 개선하기 위한 방법으로서 별도의 중계기를 설치하여 통신 거리를 늘리는 방안 또한 시도되었으나, 중계기와 간호사실 간에는 유선으로 연결되어야 하므로 이러한 방식 또한 설치비가 많이 드는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 환자가 소지하는 호출자 단말기와 간호사실에 구비된 무선 호출 서버 사이를 복수개의 중계기로 무선 연결하여 상기 중계기가 상기 호출자 단말기로부터의 호출 요청 신호를 애드혹(ad hoc) 방식으로 중계하도록 함으로써 환자가 어떠한 위치에서도 편리하게 간호사를 호출할 수 있도록 함과 동시에 응급 호출 시스템의 설치 비용 또한 절감하도록 하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 중계기의 개수 및 배치 형태를 최적화하는 방안을 제시함으로써 최소의 중계기 개수로서 가장 효율적으로 상기 호출 요청 신호를 중계하도록 하는 데에도 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 응급 호출 시스템은, 단말기 고유 번호를 포함하는 호출 요청 신호를 무선 송출하는 호출자 단말기; 상기 호출자 단말기 또는 타 중계기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하고, 수신된 상기 호출 요청 신호를 재송출하는 복수 개의 중계기; 및 상기 중계기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하고, 수신된 상기 호출 요청 신호를 이용하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하며, 계산된 상기 호출자 단말기의 위치를 포함하는 호출 신호를 영상, 음성, 또는 촉각 신호 중 하나 이상의 형태로 출력하는 무선 호출 서버;를 포함하여 구성된다.
상기 개인 응급 호출 시스템은, 상기 무선 호출 서버와 무선 통신을 통해 연결되며, 상기 무선 호출 서버로부터 상기 호출 신호를 전송받아 영상, 음성, 또는 촉각 신호 중 하나 이상의 형태로 출력하는 피호출자 단말기를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 중계기 각각은, 상호 식별 가능한 중계기 고유 번호를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 복수 개의 중계기는, 수신된 상기 호출 요청 신호에 수신 신호 강도 및 중계기 고유 번호가 포함되어 있지 않은 경우, 수신된 상기 호출 요청 신호의 수신 신호 강도를 측정하고 측정된 상기 수신 신호 강도 및 자신의 중계기 고유 번호를 수신된 상기 호출 요청 신호에 부가하여 재송출하도록 구성될 수 있으며, 수신된 상기 호출 요청 신호에 수신 신호 강도 및 중계기 고유 번호가 포함되어 있는 경우, 수신된 상기 호출 요청 신호를 그대로 재송출하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 무선 호출 서버는, 상기 중계기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하는 경우 수신된 상기 호출 요청 신호에 포함된 수신 신호 강도 및 중계기 고유 번호를 이용하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 무선 호출 서버는, 상기 중계기 고유 번호에 대응되는 중계기의 위치를 상기 호출자 단말기의 위치로 간주하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하거나, 동일한 호출자 단말기의 고유 번호를 포함하는 복수 개의 호출 요청 신호를 수신하는 경우, 상기 복수 개의 호출 요청 신호 중 수신 신호 강도가 가장 높은 호출 요청 신호를 식별하고, 식별된 호출 요청 신호에 포함된 중계기 고유 번호에 대응되는 중계기의 위치를 상기 호출 단말기의 위치로 간주하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하도록 구성될 수 있다.
또는, 상기 무선 호출 서버는 동일한 호출자 단말기의 고유 번호를 포함하는 복수 개의 호출 요청 신호를 수신하는 경우, 하기의 수학식으로부터 상기 호출 단말기의 위치를 계산할 수 있다.
Figure 112009039472435-pat00001
(상기 수학식에서, 1, 2, ..., n은 상기 복수 개의 호출 요청 신호에 포함된 중계기의 고유 번호, (x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)은 상기 중계기 고유 번호에 대응되는 각 중계기의 위치, R1, R2, ..., Rn은 상기 각 중계기에서의 수신 신호 강도임)
한편, 상기 중계기의 최소 갯수는, 하기의 수학식으로터 산출될 수 있다.
Figure 112009039472435-pat00002
(상기 수학식에서, A는 상기 호출자 단말기가 위치할 수 있는 영역의 면적, r은 상기 중계기의 송수신 가능 범위임)
이때, 상기 각 중계기는 상기 호출자 단말기가 위치할 수 있는 영역을 모두 커버(cover)하는 동시에, 각 중계기의 송수신 가능 범위 내에 적어도 하나의 인접 중계기가 존재하도록 배치될 수 있다.
본 발명은 환자가 단말기를 휴대함으로써 어떤 장소에서도 편리하게 간호사를 호출할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 응급 호출 시스템의 설치에 있어 중계기의 개수 및 배치 형태를 최적화함으로써 최소의 중계기만으로 가장 효율적으로 상기 호출 요청 신호를 중계하도록 시스템을 구성할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도 1 내지 도 14을 참조하여 본 발명의 환자 응급 무선 호출 시스템의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
본 명세서에서는 병원 구내에서 환자가 응급 상황 발생시 또는 여타의 이유 로 간호사 등의 의료진을 호출하는 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명은 병원에서의 사용에 한정되는 것은 아니며, 무선 통신을 이용하여 호출자가 피호출자를 호출하기 위한 다양한 분야에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 응급 호출 시스템(100)의 전체 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 응급 호출 시스템(100)은, 호출자 단말기(102), 복수 개의 중계기(104a, 104b, 104c) 및 무선 호출 서버(106)를 포함하며, 선택적으로 피호출자 단말기(108)를 더 포함할 수 있다.
호출자 단말기(102)는 호출자(예를 들어, 병원에 입원한 환자 등)이 휴대하는 단말기로서, 내부의 저장 공간(메모리)에 단말기 고유 번호(ID)를 저장하며, 호출자의 조작에 따라 상기 단말기 고유 번호를 포함하는 호출 요청 신호를 무선 송출한다. 상기 단말기 고유 번호는 각 호출자 단말기별로 고유한 값을 가지며, 복수 개의 호출자 단말기가 있을 경우 이들을 각각 식별하기 위한 것이다. 호출자는, 예를 들어 상기 호출자 단말기(102)의 일면에 위치한 버튼을 누름으로써 상기 호출 요청 신호가 무선 송출되도록 조작할 수 있다. 물론 구체적인 실시 형태에 따라 버튼이 아닌 다른 방식(예를 들어, 상기 호출자 단말기(102)를 흔들거나 음성신호를 입력하는 등)으로 상기 호출 요청 신호가 무선 송출되도록 할 수도 있으며, 어떤 특정한 조작 방식에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
복수 개의 중계기(104a, 104b, 104c)는 상기 호출자 단말기(102)와 상기 무 선 호출 서버(106)의 사이(예를 들어, 병실 복도)에 위치하며, 상기 호출자 단말기(102)로부터 무선 송출된 상기 호출 요청 신호를 상기 무선 호출 서버(106)로 전달한다. 도시된 실시예에서는 세 개의 중계기(104a, 104b, 104c)가 하나의 중계기 군(群)(104)을 형성하는 실시예만을 나타내었으나, 본 발명에 사용되는 중계기들의 개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 실시되는 장소의 면적 및 각 중계기의 송수신 가능 범위에 의하여 중계기의 개수가 결정되게 된다. 이하의 설명에서, 도 1에 도시된 복수 개의 중계기 각각을 지칭할 경우에는 "중계기(104a), 중계기(104b)" 등과 같이 표기하며, 각 중계기들이 모여 이루어진 하나의 중계기 군을 지칭할 경우에는 "중계기(104)"로 표기하기로 한다.
구체적으로, 상기 중계기(104)는 상기 호출자 단말기(102)로부터 무선 송출된 상기 호출 요청 신호를 수신하여 이를 재송출한다. 이를 위하여 상기 호출자 단말기(102)는 상기 중계기(104a, 104b, 104c) 중 적어도 하나와 무선 송수신이 가능한 범위 내에 존재하여야 한다. 도시된 실시예에서, 상기 호출자 단말기(102)는 중계기(104a) 및 중계기(104b)와의 송수신 가능 범위 내에 위치하며, 따라서 중계기(104a) 및 중계기(104b)가 상기 호출자 단말기(102)로부터 송출된 상기 호출 요청 신호를 수신하여 이를 재송출하게 된다. 상기 중계기(104)는 상기 호출자 단말기(102)로부터 무선 송출된 호출 요청 신호뿐만 아니라, 타 중계기로부터 무선 송출된 호출 요청 신호 또한 수신하여 재송출한다. 도시된 실시예에서, 중계기(104c)는 중계기(104a) 및 중계기(104b)와 무선 송수신이 가능한 범위 내에 있으므로, 상기 중계기(104a) 및 중계기(104b)로부터 무선 송출된 호출 요청 신호를 수신하여 이를 각각 재송출하게 된다. 이와 같은 방법을 통하여, 상기 호출자 단말기(102)로부터 무선 송출된 호출 요청 신호는 복수 개의 중계기(104)를 거쳐 상기 무선 호출 서버(106)로 전달된다.
전술한 바와 같이, 상기 호출자 단말기(102)로부터 송출된 호출 요청 신호는 정해진 루트를 따라 무선 호출 서버(106)까지 전송되는 것이 아니라 각 중계기(104)들의 수신 및 재전송을 통하여 상기 무선 호출 서버(106)로 전달된다. 따라서 하나의 호출자 단말기(102)로부터 송출된 호출 요청 신호는 상기 호출자 단말기(102)의 호출 요청 신호 송출 시점에서의 위치에 따라 복수 개의 독립된 경로를 통하여 상기 무선 호출 서버(106)로 전달될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 호출자 단말기(102)로부터 무선 송출된 호출 요청 신호는 먼저 중계기(104a) 및 중계기(104b)가 각각 수신하며, 각 중계기(104a, 104b)로부터 재송출된 호출 요청 신호는 중계기(104c)에서 모두 수신되어 각각 재송출되므로 상기 무선 호출 서버(106)는 서로 다른 경로를 따라 전송된 2개의 호출 요청 신호를 수신하게 된다. 그러나 수신된 각각의 호출 요청 신호는 동일한 호출자 단말기 고유 번호를 포함하고 있으므로 상기 무선 호출 서버(106)는 수신된 복수 개의 호출 요청 신호가 하나의 호출자 단말기(102)로부터 온 것임을 인지할 수 있다.
무선 호출 서버(106)는, 상기 중계기(104)로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하고, 수신된 상기 호출 요청 신호에 대응되는 호출 신호를 출력한다. 상기 호출 신호는 피호출자(예를 들어, 병원에 소속된 간호사 또는 담당 의사 등)가 상기 호출자의 호출 사실을 인식할 수 있도록 영상, 음성, 또는 촉각 신호 중 하나 이상의 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 호출 서버(106)는 화면 표시 장치를 구비할 수 있으며, 이 경우 상기 호출 신호는 상기 화면 표시 장치에 디스플레이되는 영상신호일 수 있다. 피호출자의 편의를 위해, 상기 무선 호출 서버(106)는 상기 영상신호에 상기 호출 요청 신호에 포함된 호출자 단말기 고유 번호를 함께 디스플레이하도록 구성될 수 있으며, 상기 호출자 단말기 고유 번호에 대응되는 호출자의 신원 정보를 디스플레이할 수도 있다. 다른 실시예에서, 상기 호출 신호는 음성신호로 구성될 수 있으며, 상기 무선 호출 서버(106)에 포함된 음성 출력 장치 등을 통하여 호출자가 피호출자를 호출하였음을 알릴 수 있다. 상기 호출자 단말기(102)의 경우와 마찬가지로, 본 기술분야에서 당업자는 필요에 따라 적절하게 상기 호출 신호를 구성할 수 있으며, 특정한 출력 방식에 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
한편, 상기 무선 호출 서버(106)는 수신된 상기 호출 요청 신호로부터 상기 호출자 단말기(102)의 위치를 계산하여 이를 상기 호출 신호와 함께 출력할 수 있다. 이를 위하여, 상기 호출자 단말기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신한 중계기(104a, 104b)는 상기 호출 요청 신호의 수신 신호 강도 및 자신의 중계기 고유 번호를 상기 호출 요청 신호에 부가하여 전송하도록 구성된다. 구체적인 상기 무선 호출 서버(106)의 호출자 단말기(102) 위치 계산 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
상기 개인 응급 호출 시스템(100)은 전술한 바와 같이 선택적으로 피호출자 단말기(108)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 피호출자 단말기(108)는 상기 무 선 호출 서버(106)로부터 상기 호출 요청 신호에 대응되는 호출 신호를 전송받아 이를 영상, 음성, 촉각 신호 중 하나 이상의 출력 신호로 변환하여 출력한다. 이 경우, 상기 무선 호출 서버(106)에서의 상기 호출 신호는 상기 피호출자 단말기(108)로 전송하기 위한 무선 신호의 형태로 구성되며, 근거리 통신망(블루투스, 지그비 등)을 통하여 상기 피호출자 단말기(108)로 전송된다. 상기 출력 신호의 출력을 위하여, 상기 피호출자 단말기(108)는 디스플레이 수단, 소리 재생 수단 등의 출력 수단을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호출자 단말기(102)의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도시된 바와 같이, 상기 호출자 단말기(102)는 배터리(200), 입력부(202), 메모리(204), 제어부(206), 알에프(RF) 모듈(208), 및 안테나(210)를 포함하여 구성된다.
배터리(200)는 상기 호출자 단말기(102)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 입력부(202)는 호출자가 호출 요청 신호를 송출하기 위하여 상기 호출자 단말기(102)를 조작하는 부분으로서, 예를 들어 버튼으로 구성될 수 있다. 메모리(204)는 상기 호출자 단말기(102)의 단말기 고유 번호가 저장되는 부분이다. 제어부(206)는 상기 입력부(202)로부터 상기 호출자의 조작이 감지되면 상기 메모리(204)에 저장된 상기 단말기 고유 번호를 추출하고 추출된 상기 단말기 고유 번호를 포함하는 호출 요청 신호를 생성한다. 생성된 상기 호출 요청 신호는 알에 프(RF) 모듈(208)을 통해 RF 신호로 변환되며, 변환된 상기 호출 요청 신호는 안테나(210)를 통해 송출된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기(104a, 104b, 104c)의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도시된 바와 같이, 상기 중계기(104a, 104b, 104c)는, 배터리(300), 메모리(302), 제어부(304), 알에프(RF) 모듈(306), 및 안테나(308)를 포함하여 구성되며 선택적으로 센서부(310)를 더 포함할 수 있다.
배터리(300)는 상기 중계기(104a, 104b, 104c)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 메모리(302)는 각 중계기를 식별하기 위한 중계기 고유 번호가 저장되는 부분이다. 제어부(304)는 상기 호출자 단말기(102) 또는 타 중계기로부터 호출 요청 신호가 수신되면 알에프 모듈(306) 및 안테나(308)를 제어하여 수신된 상기 호출 요청 신호를 재송출한다. 알에프 모듈(306)은 상기 안테나(308)로부터 수신된 호출 요청 신호를 제어부(304)에서 식별 가능한 형태로 변환하여 상기 제어부(304)로 전달하고, 상기 제어부(304)로부터 전달된 호출 요청 신호를 RF 신호로 변환하여 상기 안테나(308)로 전달한다. 안테나(308)는 RF 신호 형태의 호출 요청 신호에 대한 송/수신을 수행한다.
센서부(310)는 상기 제어부(304)와 연결되며 중계기(104a, 104b, 104c)가 설치된 공간(예를 들어, 병실)의 온도, 습도, 조도 정보 중 하나 이상을 측정한다. 측정된 상기 정보는 상기 제어부(304)의 제어에 의해 상기 알에프 모듈(306)에서 RF 신호로 변환되어 상기 안테나(308)를 통해 송출되며, 이는 상기 무선 호출 서버(106) 또는 별도의 수신 수단(미도시)를 통해 수신되어 원격지에서 병실 내부의 온도, 습도, 조도 정보 등의 병실 환경을 모니터링할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 무선 호출 서버(106)에서 상기 호출 요청 신호를 수신시 호출 요청 신호를 송출한 호출자 단말기(102)의 위치를 파악할 수 있도록 하기 위하여, 상기 제어부(304)는 상기 호출 요청 신호의 수신 신호 강도(RSSI: Received Signal Strength Indicator)를 측정하고, 측정된 수신 신호 강도 및 자신의 중계기 고유 번호를 상기 호출 요청 신호에 부가하여 재송출하도록 구성된다. 구체적으로, 상기 제어부(304)로 전달된 호출 요청 신호에 수신 신호 강도 및 중계기의 고유 번호가 포함되어 있지 않은 경우, 상기 제어부(304)는 수신된 상기 호출 요청 신호가 호출자 단말기(102)로부터 직접 송출된 것으로 판단하고 전술한 바와 같이 상기 호출 요청 신호의 수신 신호 강도를 측정하여 이를 상기 메모리(302)에 저장된 중계기 고유 번호와 함께 상기 호출 요청 신호에 부가하여 재송출한다. 반면, 상기 제어부(304)로 전달된 호출 요청 신호에 이미 수신 신호 강도 및 타 중계기의 고유 번호가 포함되어 있는 경우, 상기 제어부(304)는 수신된 상기 호출 요청 신호가 타 중계기로부터 재송출된 것으로 판단하고 수신된 호출 요청 신호를 그대로 재송출한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 호출 서버(106)에서의 호출자 단말기(102) 위치 계산 방법을 나타낸 예시도이다.
도면에서 호출자 단말기(102)로부터 송출된 호출 요청 신호를 중계기 1 내지 4 (400, 402, 404, 406)이 각각 독립적으로 수신하였다고 가정한다. 이때 상기 중계기1(400), 중계기2(402), 중계기3(404), 중계기4(406)의 위치좌표는 각각 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)이며 이는 상기 무선 호출 서버(106)에 미리 저장되어 있는 값에 해당한다. 또한 R1 내지 R4는 호출자 단말기(102)와 각 중계기(400, 402, 404, 406)간의 거리로서 이는 상기 호출 요청 신호에 포함되어 있는 수신 신호 강도(RSSI)와 거리 사이의 관계를 나타내는 도 5의 그래프에 의해 구해진다.
호출자 단말기(102)의 위치좌표를 (x0, y0)이라 할 때, 중계기 i와 호출자 단말기(102) 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립한다.
Figure 112009039472435-pat00003
이를 호출 요청 신호를 수신한 모든 중계기에 적용하면 다음과 같은 행렬로 표현된다.
Figure 112009039472435-pat00004
상기 수학식 2로부터, 상기 호출자 단말기(102)의 위치좌표는 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112009039472435-pat00005
다른 실시예로서, 상기 무선 호출 서버(106)는 상기 호출 요청 신호를 수신한 중계기가 하나 뿐일 경우, 해당 중계기의 위치를 상기 호출자 단말기의 위치로 간주할 수 있다. 또한 복수 개의 중계기가 상기 호출 요청 신호를 수신한 경우에는, 수신 신호 강도가 가장 높은 중계기의 위치를 상기 호출자 단말기의 위치로 간주할 수도 있다.
도 6 내지 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 최적 갯수 및 최적 배치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
중계기의 송수신 가능 범위(radio range) 내에서 중계기 사이에 통신이 가능하려면 도 6a와 같이 중계기의 전파 반경 내에 다른 중계기가 위치해야 하며, 도 6b와 같이 중계기가 배치될 경우 통신이 이루어지지 않는다. 도 6a 및 도 6b에서 중앙의 점들은 각각 중계기를 나타내며 주위의 점선은 각 중계기의 송수신 가능 범위를 나타낸다.
도 7에서와 같이, 중계기 Si와 Sj의 위치좌표를 각각 (xi, yi), (xj, yj), 각 중계기의 송수신 가능 범위를 r이라 하면, 중계기 사이의 거리는 다음의 수학식 4와 같이 표현된다.
Figure 112009039472435-pat00006
각 중계기 사이에 원활한 통신이 이루어지기 위해서는 중계기간의 거리 d가 송수신 가능 범위 r과 같아야 한다.
만약 건물 내부에 도 8과 같이 가로 N개, 세로 M개의 격자구조로 중계기를 배치하게 되면 M*N개의 중계기가 만들 수 있는 전파 영역은 다음의 수학식 5와 같다.
Figure 112009039472435-pat00007
상기 건물의 면적을 A 라고 하면 중계기가 만들 수 있는 전파 영역은 건물의 면적보다 같거나 큰 관계가 되어야 한다. 즉, 다음의 수학식 6과 같은 관계가 성립하여야 한다.
Figure 112009039472435-pat00008
상기 수학식 6을 중계기 개수 M*N 에 대해 정리하면 수학식 7과 같고, 양변을 A로 나누면 수학식 8과 같이 중계기의 배치 밀도(ρ)가 계산된다.
Figure 112009039472435-pat00009
Figure 112009039472435-pat00010
만약 A ≫ r2 이라고 가정하면 중계기의 배치 밀도는 다음의 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다
Figure 112009039472435-pat00011
상기 수학식 9로부터 건물 면적 A를 포함할 수 있는 최소의 중계기 개수를 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112009039472435-pat00012
중계기의 송수신 가능 범위(r)와 그에 따른 중계기의 개수가 정해진 후의 남은 문제는 중계기를 어떤 위치에 효과적으로 배치하는가이다. 본 발명에서의 중계기들은 상기 호출자 단말기가 위치할 수 있는 영역을 모두 커버함과 동시에 각 중계기의 송수신 가능 범위 내에 적어도 하나의 타 중계기가 존재하도록 함으로써 어떠한 위치에서도 상기 호출자 단말기로부터의 호출 요청 신호가 무선 호출 서버로 전달될 수 있도록 하여야 한다.
본 발명에서는 비슷한 입력 데이터를 군집화(clustering)하는 특징이 있는 자기조직화지도(SOM; Self-Organizing Map)를 이용하여 중계기가 놓일 수 있는 최적의 위치를 탐색한다
자기조직화지도의 구조는 도 9와 같고, 각 입력 패턴 x에 대한 고정 이웃 반경 내에서의 연결 강도 mj는 수학식 11과 같이 표현된다.
자기조직화지도의 입력은 중계기가 위치할 수 있는 좌표로 하고, 최적의 중계기의 위치를 자기조직화지도의 출력층과 대응시켜서 인접한 출력 뉴런 사이의 거리가 송수신 가능 범위 내에 위치하도록 학습을 수행하여 최적의 위치를 찾는다.
Figure 112009039472435-pat00013
상기 수학식에서 hcj는 이웃 반경 함수이고, c는 최적 매칭 노드(best-matching node), j는 승리뉴런이다.
이하에서는, 상기에서 서술한 방법을 이용하여 도 10에 도시된 것과 같은 형태의 건물 내부에 중계기를 배치하는 과정을 예로 들어 설명하기로 한다.
이를 위하여 자기조직화지도(SOM)의 입력 뉴런의 개수는 2개, 출력 뉴런의 개수는 배치될 센서 노드 수로 하였으며, 학습율은 0.9에서 학습이 진행됨에 따라 감소하도록 설정하였다. 연결강도의 초기값은 [0,1] 사이의 임의의 값으로 하였으며, 학습회수는 1000회로 설정하였다.
여기에서 건물의 가로폭이 약 40m이므로 전파 범위가 20m인 중계기 2개를 배치하면 영역을 커버할 수 있기 때문에 출력층의 특징지도는 2x4로 하였다. 또한 중계기의 통신 범위는 20m로 하였고, 중계기의 개수는 8개를 택하여 수행하였다. 도 11은 상기 도 10의 건물 내에 중계기가 위치할 수 있는 지점들을 표시한 것이다. 도 10의 건물을 모델로 하여 그림 11에 도시된 중계기의 위치 정보에 대해 학습을 통해 각 중계기의 최적의 위치를 찾아내도록 하였다.
학습 횟수에 따른 SOM의 특징지도를 2차원 배열로 하여 최적의 위치를 탐색하면 도 12 내지 14와 같다. 도 12는 학습 횟수가 100번인 경우, 도 13은 500번인 경우, 도 14는 1000번인 경우의 중계기의 최적 배치를 나타낸 것이다. 도시된 것과 같이 학습 횟수가 증가하면서 각 중계기의 위치가 최적 조건으로 배치됨을 알 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 응급 호출 시스템(100)의 전체 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호출자 단말기(102)의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기(104a, 104b, 104c)의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 호출 서버(106)에서의 호출자 단말기(102) 위치 계산 방법을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 신호 강도와 거리 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기 배치 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 중계기 사이의 거리 계산 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 가로 N개, 세로 M개의 격자구조로 중계기를 배치할 경우 M*N개의 중계기가 만들 수 있는 전파 영역을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기들의 최적 배치를 위한 자기조직화지도의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기 배치를 설명하기 위한 건물의 예시도이다.
도 11은 상기 도 10의 건물 내에 중계기가 위치할 수 있는 지점들을 표시한 예시도이다.
도 12는 상기 도 10의 건물에 자기조직화지도를 이용하여 100번의 학습을 수행한 경우의 중계기의 배치를 나타낸 예시도이다.
도 13은 상기 도 10의 건물에 자기조직화지도를 이용하여 500번의 학습을 수행한 경우의 중계기의 배치를 나타낸 예시도이다.
도 14는 상기 도 10의 건물에 자기조직화지도를 이용하여 1000번의 학습을 수행한 경우의 중계기의 배치를 나타낸 예시도이다.

Claims (11)

  1. 단말기 고유 번호를 포함하는 호출 요청 신호를 무선 송출하는 호출자 단말기;
    상기 호출자 단말기 또는 타 중계기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하고, 수신된 상기 호출 요청 신호를 재송출하는 복수 개의 중계기; 및
    상기 중계기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하고, 수신된 상기 호출 요청 신호를 이용하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하며, 계산된 상기 호출자 단말기의 위치를 포함하는 호출 신호를 영상, 음성, 또는 촉각 신호 중 하나 이상의 형태로 출력하는 무선 호출 서버;
    를 포함하는 개인 응급 호출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 호출 서버와 무선 통신을 통해 연결되며, 상기 무선 호출 서버로부터 상기 호출 신호를 전송받아 영상, 음성, 또는 촉각 신호 중 하나 이상의 형태로 출력하는 피호출자 단말기를 더 포함하는 개인 응급 호출 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 중계기 각각은, 상호 식별 가능한 중계기 고유 번호를 포함하는, 개인 응급 호출 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수 개의 중계기는, 수신된 상기 호출 요청 신호에 수신 신호 강도 및 중계기 고유 번호가 포함되어 있지 않은 경우, 수신된 상기 호출 요청 신호의 수신 신호 강도를 측정하고 측정된 상기 수신 신호 강도 및 자신의 중계기 고유 번호를 수신된 상기 호출 요청 신호에 부가하여 재송출하는, 개인 응급 호출 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 중계기는, 수신된 상기 호출 요청 신호에 수신 신호 강도 및 중계기 고유 번호가 포함되어 있는 경우, 수신된 상기 호출 요청 신호를 그대로 재송출하는, 개인 응급 호출 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선 호출 서버는, 상기 중계기로부터 상기 호출 요청 신호를 수신하는 경우 수신된 상기 호출 요청 신호에 포함된 수신 신호 강도 및 중계기 고유 번호를 이용하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하는, 개인 응급 호출 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무선 호출 서버는, 상기 중계기 고유 번호에 대응되는 중계기의 위치를 상기 호출자 단말기의 위치로 간주하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하는, 개 인 응급 호출 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 무선 호출 서버는, 동일한 호출자 단말기의 고유 번호를 포함하는 복수 개의 호출 요청 신호를 수신하는 경우, 상기 복수 개의 호출 요청 신호 중 수신 신호 강도가 가장 높은 호출 요청 신호를 식별하고, 식별된 호출 요청 신호에 포함된 중계기 고유 번호에 대응되는 중계기의 위치를 상기 호출 단말기의 위치로 간주하여 상기 호출자 단말기의 위치를 계산하는, 개인 응급 호출 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 무선 호출 서버는, 동일한 호출자 단말기의 고유 번호를 포함하는 복수 개의 호출 요청 신호를 수신하는 경우, 하기의 수학식으로부터 상기 호출 단말기의 위치를 계산하는, 개인 응급 호출 시스템.
    Figure 112009062249129-pat00014
    (상기 수학식에서, 1, 2, ..., n은 상기 복수 개의 호출 요청 신호에 포함된 중계기의 고유 번호, (x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)은 상기 중계기 고유 번호에 대응되는 각 중계기의 위치, R1, R2, ..., Rn은 상기 각 중계기에서의 수신 신호 강도임)
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 중계기의 최소 갯수는, 하기의 수학식으로터 산출되는, 개인 응급 호출 시스템.
    Figure 112009039472435-pat00015
    (상기 수학식에서, A는 상기 호출자 단말기가 위치할 수 있는 영역의 면적, r은 상기 중계기의 송수신 가능 범위임)
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각 중계기는, 상기 호출자 단말기가 위치할 수 있는 영역을 모두 커버(cover)하는 동시에, 각 중계기의 송수신 가능 범위 내에 적어도 하나의 인접 중계기가 존재하도록 배치되는, 개인 응급 호출 시스템.
KR1020090058341A 2009-06-29 2009-06-29 개인 응급 호출 시스템 KR100924146B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090058341A KR100924146B1 (ko) 2009-06-29 2009-06-29 개인 응급 호출 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090058341A KR100924146B1 (ko) 2009-06-29 2009-06-29 개인 응급 호출 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100924146B1 true KR100924146B1 (ko) 2009-10-28

Family

ID=41562572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090058341A KR100924146B1 (ko) 2009-06-29 2009-06-29 개인 응급 호출 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100924146B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013154281A1 (ko) * 2012-04-13 2013-10-17 Kim Dong-Yeon 위치 관리 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040031820A (ko) * 2002-10-04 2004-04-14 허인 소 레조네이터를 이용한 에이에스케이 업소용 무선호출벨
JP2006218112A (ja) 2005-02-10 2006-08-24 Keakomu:Kk ナースコールシステム
KR100762443B1 (ko) 2007-07-04 2007-10-02 (주)영우시스템 간호사 무선호출 시스템
JP2008113180A (ja) 2006-10-30 2008-05-15 Carecom:Kk ナースコールシステム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040031820A (ko) * 2002-10-04 2004-04-14 허인 소 레조네이터를 이용한 에이에스케이 업소용 무선호출벨
JP2006218112A (ja) 2005-02-10 2006-08-24 Keakomu:Kk ナースコールシステム
JP2008113180A (ja) 2006-10-30 2008-05-15 Carecom:Kk ナースコールシステム
KR100762443B1 (ko) 2007-07-04 2007-10-02 (주)영우시스템 간호사 무선호출 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013154281A1 (ko) * 2012-04-13 2013-10-17 Kim Dong-Yeon 위치 관리 시스템
US9532178B2 (en) 2012-04-13 2016-12-27 Dong-Yeon Kim Location management system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240047085A1 (en) Communication system for patient support apparatuses
US20210241894A1 (en) Bed/room/patient association systems and methods
US20190333363A1 (en) Interactive wireless life safety communications system
CN102265534B (zh) 组合身体耦合通信和射频通信
US8818260B2 (en) Wireless relay module for remote monitoring systems
JP6278280B2 (ja) センサネットワークシステム
CN100440231C (zh) 一种包含位置识别能力的可移动式患者监护系统
US8798527B2 (en) Wireless relay module for remote monitoring systems
CN103314380A (zh) 医疗装置无线网络架构
JP2008027030A (ja) 床ずれ通報システム
JP6574565B6 (ja) ナースコールシステム
CN104012127A (zh) 具有紧急呼叫功能的无线中继模块
CN104582561B (zh) 用于医学体域网的协调器切换方法
US9699816B2 (en) Docking station for an enteral feeding pump
JP2013242672A (ja) 計測システム
KR100924146B1 (ko) 개인 응급 호출 시스템
KR101483288B1 (ko) 치매환자 배회 관리장치
KR100866553B1 (ko) 유비쿼터스 센서네트워크 간병관리시스템 및 그 방법
KR101254331B1 (ko) 욕창 방지를 위한 환자 관리시스템
JP6694727B2 (ja) 被験者管理システム
JP6995638B2 (ja) ナースコールシステム
JP2002009957A (ja) ナースコールシステム
US20230368645A1 (en) Headwall beacon system
JP7118695B2 (ja) 生体情報モニタリングシステム
AU2021101362A4 (en) A Wireless Networking of Medical Equipment’s on Mobile Application for Paperless Clinic

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120725

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140804

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151020

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171020

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180911

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191022

Year of fee payment: 11