KR101168156B1 - 일상 생활 검출용 휴대 장치 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일상 생활 인식용 휴대 장치 및 시스템에 관한 것으로, 상기 일상 생활 인식용 휴대 장치는, 사용자의 움직임으로부터 신체 행동 정보를 검출하는 행동 정보 검출부; 물품에 부착된 감지 모듈로부터 상기 사용자가 상기 물품을 사용하는지 여부에 대한 물품 사용 정보를 검출하는 물품 사용 정보 검출부; 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있는지 여부를 결정하고, 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있다면, 사용자의 행동을 물품 사용과 관련된 행동 유형으로 분류하는 제어부; 및 상기 행동 유형을 저장하는 메모리부;를 포함한다.
일상생활 인식, 독거 노인, u-헬스케어, 리빙케어, 가속도 센서, 압력감지 센서
Description
본 발명은 일상 생활 인식 휴대용 장치 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 독거 노인과 같은 개인의 일상 생활을 인식할 수 있는 휴대용 장치와, 이를 이용한 일상 생활 인식 시스템에 관한 것이다.
현대 사회는 급격히 고령화 사회로 진입하고 있으며, 이에 따라 독거 노인들의 인구가 증가하고 있다. 특히, 고령자는 거동이 불편하고 다양한 만성 질환으로 인한 건강 관리가 필요하며, 치매 등으로 인지 능력이 저하되어 지속적인 보살핌이 필요하지만, 소요되는 인력과 비용으로 인하여 사회 문제가 되고 있다. 이를 위하여, 독거 노인들의 건강 상태 등을 원격으로 알 수 있는 장치가 개발되고 있으며, 그 예로서 u-헬스케어, 스마트홈과 같은 센서 기술과 IT 기술이 접목된 장치 등의 개발이 진행되고 있다. 종래의 기술들은 독거 노인 등의 혈압, 당뇨 등과 같은 생체 정보들을 주기적으로 모니터링 하는데 초점이 맞추어져 있지만, 생활 패턴 분석을 통하여 이상 징후를 감지하거나 건강한 생활을 유도할 수 있는 리빙케어 또한 많은 연구가 이루어지고 있다.
종래의 일상 생활 모니터링 기술은 다양한 센서(예를 들어, PIR, 터치센서, 압력센서, 가속도센서, 온도센서, 조도센서, 음향센서 등) 및 장치들(예를 들어, CCTV, RFID, 유무선 통신장비)을 거주지에 설치하여 거주자의 생활 패턴에 따른 일련의 변화와 상태 정보를 분석하여 일상 생활을 인식한다.
그러나, 각 개인마다 생활 환경과 생활 패턴에 차이가 있어, 이를 위해 많은 센서들이 사용되게 되어, 이로 인하여 시스템이 복잡해 지고 거주자에게 오히려 많은 불편을 초래하게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 거주지 등에 최소한의 센서를 구비하고서도 거주자, 특히 독거 노인과 같은 사용자의 일상 생활을 더욱 정밀하게 인식할 수 있는 장치 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 일상 생활 인식용 휴대 장치를 제공하며, 상기 일상 생활 인식용 휴대 장치는, 사용자의 움직임으로부터 신체 행동 정보를 검출하는 행동 정보 검출부; 물품에 부착된 감지 모듈로부터 상기 사용자가 상기 물품을 사용하는지 여부에 대한 물품 사용 정보를 검출하는 물품 사용 정보 검출부; 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있는지 여부를 결정하고, 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있다면, 사용자의 행동을 물품 사용과 관련된 행동 유형으로 분류하는 제어부; 및 상기 행동 유형을 저장하는 메모리부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 행동 정보 검출부는, 가속도 센서 또는 자이로스코프 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치는 시간 정보를 제공하는 시계부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 시계부로부터 제공받은 시간 정보에 따라 상기 사용자의 행동 유형을 생성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제어부는 기설정된 주기 마다 상기 사용자의 행동 유형을 생성할 수 있다.
한편, 상기 행동 정보 검출부는 상기 사용자의 신체 행동에 대응하는 상기 메모리부에 저장된 신체 행동에 관한 데이터를 참조하여 상기 사용자의 신체 행동 정보를 검출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자의 일상 생활을 인식하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은, 물품에 부착되어 사용자의 물품 사용 상태 정보를 제공하는 감지 모듈; 상기 사용자의 움직임으로부터 신체 행동 정보를 검출하는 행동 정보 검출부, 상기 물품 사용 상태 정보로부터 상기 물품의 사용 여부에 대한 물품 사용 정보를 검출하는 물품 사용 정보 검출부, 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있는지 여부를 결정하고, 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있다면, 사용자의 행동을 물품 사용과 관련된 행동 유형으로 분류하는 제어부, 및 상기 행동 유형을 저장하는 메모리부를 포함하는 일상 생활 인식용 휴대 장치; 및 상기 일상 생활 인식용 휴대 장치로부터 상기 행동 유형을 수신하여 상기 행동 유형에 따라 상기 사용자에게 필요한 조치를 설정하는 원격 기기;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 물품의 사용 상태를 나타내는 감지 모듈과 이를 인식하는 휴대용 장치를 통해서 사용자의 일상 생활을 간단한 장치로 정밀하게 인식할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 감지 모듈이 사용자 가 볼 수 없도록 물품에 간단히 설치될 수 있어 사용자가 감지 모듈을 시각적으로 자각할 수 없으므로 감시당하고 있다는 심리적 불안감 및 거부감을 해소할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 첨부된 도면에서 유사하거나 동일한 구성요소는 유사하거나 동일한 도면 부호로 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)의 사용 예를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대장치(100)는 사용자(10)가 착용하며, 주거 공간 등에 있는 물품(301 ~ 303), 예를 들어, 소파, 침대, 변기 등의 물품에 부착된 감지 모듈(201 ~ 203)로부터 상기 물품(301 ~ 303)의 사용 상태를 나타내는 신호를 수신하여 사용자(10)가 소파에 앉아 있는 상태, 기상 중인 상태, 수면 중인 상태, 용변을 보고 있는 상태 등과 같은 상기 사용자(10)의 일상 생활을 인식할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)는 감지 모듈(201 ~ 203)과 함께 본 발명의 실시예에 따른 일상 생활을 인식 시스템을 구성할 수 있다.
거주 등에 있는 물품(301 ~ 303)은 도 1에 도시된 바와 같은 소파, 침대, 변기 외에도 거주지 등에 있는 가구나 전자제품 장치 등 임의의 물품일 수 있으며, 감지 모듈(201 ~ 203)은 상기 물품(301 ~ 303)에 장착된 압력 감지 센서, 진동 검 출 센서 등 상기 물품의 사용 상태를 알 수 있는 임의의 센서를 구비하여 상기 물품이 사용되는지 여부에 대한 물품 사용 상태 정보를 생성한다. 상기 감지 모듈(201 ~ 203)은 사용자(10)가 장착 여부를 인식할 수 없도록 상기 물품(301 ~ 303)에 부착되는 것이 바람직하다. 이 경우, 사용자(10)가 감지 모듈(201 ~ 203)을 시각적으로 자각할 수 없으므로, 감시당하고 있다는 심리적 불안감 및 거부감을 해소할 수 있다.
생성된 정보는 지그비, 블루투스, USN를 포함하지만 이에 한정되지 않는 무선 통신을 이용하여 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)에 전송된다. 또한, 도 1에 도시된 물품(301 ~ 303)은 3개만이 예로써 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이보다 더 적거나 더 많은 물품을 포함할 수 있으며, 이에 따라 감지 모듈의 개수도 더 적거나 더 많을 수 있다.
도 1에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 일상 생활 인식 시스템은, 상기 인식용 휴대 장치(100)로부터 상기 사용자(10)의 일상 생활 정보를 수신하여 일상 생활 정보에 따라 상기 사용자에게 필요한 조치를 설정하는 원격 기기를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)의 블록도를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자(10)의 신체 행동 정보를 검출하는 행동 정보 검출부(110), 도 1에 도시된 바와 같은 거주 공간 등에 있는 물품(301 ~ 303)에 각각 부착된 감지 모듈(201 ~ 203)로부터 상기 사용자(10)가 상기 물품(301 ~ 303)을 사용하는지 여부에 대한 물품 사용 상태 정보를 수신하여 사용 자(10)가 물품을 사용하는지 여부에 대한 물품 사용 정보를 검출하는 물품 사용 정보 검출부(120), 행동 정보 검출부(110)에서 검출된 사용자(10)의 신체 행동 정보와 물품 사용 정보 검출부(120)에서 검출된 물품 사용 정보로부터 사용자(10)의 일상 생활 정보를 생성하는 제어부(130) 및 상기 일상 생활 정보를 저장하는 메모리부(140)를 포함한다. 더하여, 본 발명의 실시예에 따라 도 2에 도시된 바와 같이, 시간 정보를 제공하는 시계부(150)를 더 포함하며, 이 경우, 제어부(130)는 시계부(150)로부터 제공받은 시간 정보, 즉 신체 행위(또는 중간 행위)의 시작 시간, 지속 시간, 종료 시간을 포함하는 시간 정보를 이용하여 상기 사용자(10)의 일상 생활 정보를 생성할 수 있다.
이하, 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치(100) 및 시스템의 동작 및 작용을 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치(100) 및 시스템을 이용한 일상 생활 인식 방법에 대한 플로우차트이다.
본 발명에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)는 독거 노인과 같은 사용자(10)의 몸에 착용된다. 착용 상태에서 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)는 착용자, 즉 사용자(10)의 일상 생활을 인식하는데 이용된다. 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)가 턴온되면, 상기 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)의 물품 사용 정보 검출부(120)는 감지 모듈(201 ~ 203)과의 통신이 수행될 수 있는 수신 대기 상대가 된다. 이 때, 사용자(10)가 움직이기 시작하면, 행동 정보 검출부(110)는 사용자(10)의 신체 행동 정보를 검출한다(도 3의 S310). 상기 행동 정보 검출부(110)는 가속도 센서 또는 자이로스코프를 포함하나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 사용자(착용자)의 신체 행동을 검출할 수 있는 임의의 센서를 포함할 수 있다. 한편, 상기 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)는 도시되지는 않지만 휴대 가능하도록 배터리와 같은 전원부를 구비할 수 있으며, 배터리로부터 전원 공급을 받아 작동하는 것이 바람직하다.
가속도 센서의 경우, 사용자(10)의 신체 행동에 따라 운동 가속도가 발생하며, 가속도 센서는 발생된 운동 가속도를 검출하여 운동 가속도의 X축, Y축 및 Z축 성분과 기울기의 X축, Y축 및 Z축 성분을 필터링한다. 다음으로, 필터링된 각 성분값을 벡터로 변환하고, 이 변환된 벡터 값을 메모리부(140)에 저장된 사용자의 신체 행동에 관한 데이터를 참조하여, 상기 사용자(10)의 신체 행동을 분류할 수 있다(도 3의 S320). 예를 들어, 상기 메모리부(140)에는 "앉다", "서다", "눕다", " 움직이다" 등의 신체 행위에 관한 데이터(예를 들어, 벡터 값)를 저장하며, 상기 가속도 센서는 변환된 벡터 값을 상기 데이터를 참조함으로써, 상기 사용자(10)의 신체 행동 정보를 분류할 수 있다.
다음으로, 감지 모듈(201 ~ 203)로부터 감지 모듈(201 ~ 203)이 부착된 물품(301 ~ 303)의 사용 상태에 대한 정보를 수신되고 있는지를 판단한다(도 3의 S330). 만약, 감지 모듈(201 ~ 203)은 물품(301 ~ 303)이 사용되고 있는 경우에 온(On) 신호를 제공하며, 사용되고 있지 않은 경우에 오프(Off) 신호를 제공할 수 있다. 이 대신에, 감지 모듈(201 ~ 203)은 물품(301 ~ 303)이 미사용 상태에서 사용 상태로 천이하는 경우 또는 사용 상태에서 미사용 상태로 천이하는 경우에 각각 에 해당하는 신호를 물품 사용 상태 정보로서 제공할 수 있다.
이와 같이, 물품 사용 정보 검출부(120)는 감지 모듈(201 ~ 203)로부터 물품(301 ~ 303)의 사용 상태에 대한 정보를 갖는 물품 사용 상태 정보를 수신하여 물품 사용 정보를 검출하며, 이로부터 사용되고 있는 물품(301 ~ 303)이 없다고 판정되면(도 3의 S330의 아니오), 제어부(130)는 사용자(10)의 신체 행위를 물품 사용 정보가 없는 중간 행위로 분류한다(S340).
반대로, 사용되고 있는 물품(301 ~ 303)이 있다면(도 3의 S330의 예), 제어부(130)는 신체 행동 정보와 물품 사용 정보가 서로 동기화되어 있는지 검사한다(도 3의 S350). 만약 동기화되어 있지 않다면, 제어부(130)는 사용자(10)의 신체 행위를 물품 사용이 없는 중간 행위로 분류하고(S340), 양 정보가 서로 동기화되어 있다면, 제어부(130)는 사용자(10)의 신체 행위를 물품 사용과 조합된 중간 행위로 분류한다(S360).
예를 들어, 도 3의 S320에서 사용자(10)의 신체 행위가 "앉다"로 분류되었고, 가구(예를 들어, 도 1의 소파(301))에 부착된 감지 모듈(201)이 오프에서 온으로 천이하는 신호를 생성하거나, 계속 온 상태인 것을 나타내는 신호를 생성하는 경우, 소파(301)에 "앉는다" 또는 "앉아 있다"라는 물품을 사용하고 있는 중간 행위의 일상 생활로 인식할 수 있다. 또한, 신체 행위가 "앉다"이고, 물품이 사용되지 않고 있다는 신호가 있는 경우에는 사용자(10)의 행위와 가구 사용 정보가 동기화되지 않으므로 이러한 사용자의 신체 행위는 물품을 이용하지 않고 있는 중간 행위로 분류된다.
다음으로, 제어부(130)는 시계부(150)로부터 현재 시각에 대한 시간 정보를 공급받아(도 3의 S370) 검출된 사용자(10)의 신체 행동을 분류하여 메모리부(140)에 저장한다(도 3의 S380). 즉, 분류된 사용자(10)의 신체 행위가 동일하더라도, 시간에 따라 해당하는 일상 생활이 달라질 수 있으므로, 현재 시간을 이용함으로써 사용자의 신체 행동을 더욱 정밀하게 분류할 수 있다.
이 경우, 분류된 중간 행위들은 "시작 시간", "지속 시간", "종료 시간"의 시간 정보를 이용하여 "휴식, "기상", "용변", "활동" 등과 같은 일상 행위를 인식할 수 있다. 예를 들어, 취침과 휴식을 식별하여 인식하는 것은 다음과 같은 과정을 통해 이루어질수 있다.
예 1) 취침의 경우
- 사용자가 밤 10시에 침대(302)에 눕는다.
- 이 경우 감지 모듈(202)은 침대 "온"의 데이터를 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)에 전송한다.
- 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)는 신체 행위를 "눕다"라고 분류하고 수신한 침대 "온"을 동기화한다.
- 중간 행위를 "침대에 눕다"로 분류한다.
- 시간 정보를 이용하여 일상 생활을 "취침"으로 분류한다.
예 2) 휴식의 경우
- 사용자가 오전 11시에 침대(302)에 눕는다.
- 이 경우 감지 모듈(202)은 침대 "온"의 데이터를 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)에 전송한다.
- 일상 생활 인식용 휴대 장치(100)는 신체 행위를 "눕다"라고 분류하고 수신한 침대 "온"을 동기화한다.
- 중간 행위를 "침대에 눕다"로 분류한다.
- 시간 정보를 이용하여 일상 생활을 "휴식"으로 분류한다.
한편 상기와 같은 과정들은, 미리 정해진 주기 마다, 예를 들어, 1초 마다 신체 행동을 분류할 수 있으며, 후처리를 위하여 메모리부(140)에 저장될 수 있다. 저장된 데이터는 응급 상황 대처, 사용자에 대한 경고, 관계 기관으로의 통보 등을 위하여 다른 기기 및 장치 등으로 전송될 수 있다.
또한, 인식용 휴대 장치(100)의 메모리부(140)에 저장된 사용자(10)의 일상 생활 정보는 일상 생활 정보에 따라 상기 사용자에게 필요한 조치를 설정하는 원격 기기에 전송되어 상기 사용자에게 필요한 조치가 취해지게 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 물품의 사용 상태를 나타내는 감지 모듈과 이를 인식하는 휴대용 장치를 통해서 사용자의 일상 생활을 간단한 장치로 정밀하게 인식할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 감지 모듈이 사용자가 볼 수 없도록 물품에 간단히 설치될 수 있어 사용자가 감지 모듈을 시각적으로 자각할 수 없으므로 감시당하고 있다는 심리적 불안감 및 거부감을 해 소할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치 및 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 일상 생활 인식용 휴대 장치 및 시스템을 이용한 일상 생활 인식 방법에 대한 플로우차트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
10 : 사용자
100 : 일상 생활 인식용 휴대 장치
110 : 행동 정보 검출부
120 : 물품 사용 정보 검출부
130 : 제어부
140 : 메모리부
150 : 시계부
201 ~ 203 : 감지 모듈
301 ~ 303 : 물품
Claims (7)
- 사용자의 움직임으로부터 신체 행동 정보를 검출하는 행동 정보 검출부;물품에 부착된 감지 모듈로부터 상기 사용자가 상기 물품을 사용하는지 여부에 대한 물품 사용 정보를 검출하는 물품 사용 정보 검출부;상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있는지 여부를 결정하고, 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있다면, 사용자의 행동을 물품 사용과 관련된 행동 유형으로 분류하는 제어부; 및상기 행동 유형을 저장하는 메모리부;를 포함하는 일상 생활 인식용 휴대 장치.
- 제1항에 있어서,상기 행동 정보 검출부는, 가속도 센서 또는 자이로스코프 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 일상 생활 인식용 휴대 장치.
- 제1항에 있어서,시간 정보를 제공하는 시계부를 더 포함하며,상기 제어부는 상기 시계부로부터 제공받은 시간 정보에 따라 상기 사용자의 행동 유형을 생성하는 것을 특징으로 하는 일상 생활 인식용 휴대 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제어부는 기설정된 주기 마다 상기 사용자의 행동 유형을 생성하는 것을 특징으로 하는 일상 생활 인식용 휴대 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 행동 정보 검출부는 상기 사용자의 신체 행동에 대응하는 상기 메모리부에 저장된 신체 행동에 관한 데이터를 참조하여 상기 사용자의 신체 행동 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 일상 생활 인식용 휴대 장치.
- 물품에 부착되어 사용자의 물품 사용 상태 정보를 제공하는 감지 모듈;상기 사용자의 움직임으로부터 신체 행동 정보를 검출하는 행동 정보 검출부, 상기 물품 사용 상태 정보로부터 상기 물품의 사용 여부에 대한 물품 사용 정보를 검출하는 물품 사용 정보 검출부, 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있는지 여부를 결정하고, 상기 검출된 신체 행동 정보가 물품 사용 정보와 동기화되어 있다면, 사용자의 행동을 물품 사용과 관련된 행동 유형으로 분류하는 제어부, 및 상기 행동 유형을 저장하는 메모리부를 포함하는 일상 생활 인식용 휴대 장치; 및상기 일상 생활 인식용 휴대 장치로부터 상기 행동 유형을 수신하여 상기 행동 유형에 따라 상기 사용자에게 필요한 조치를 설정하는 원격 기기;를 포함하는 일상 생활 인식 시스템.
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