KR101654708B1 - 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템은 사용자의 특정 부위에 부착되어 상기 사용자의 상황 인식에 사용될 신호를 검출하는 검출기, 그리고 상기 검출기에 의해 검출된 신호 및 기 저장된 기준 정보를 이용하여 상기 사용자의 상황을 인식하고, 인식된 상기 사용자의 상황이 위험상황이면, 기 지정된 시스템으로 상기 사용자의 위치 정보가 포함된 구조 요청 신호 전송 및 경고음 발생 중 적어도 하나를 수행하는 사용자 단말기를 포함한다.

Description

웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템 및 방법{Individual safety System based on wearable Sensor and the method thereof}
본 발명은 사용자 안전을 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사용자가 위험상황에 처한 것을 자동 인식하여 사용자 안전을 위한 제반 조치를 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현대 사회의 발전에 따라 많은 여성들이 사회활동을 하고 있으며, 이러한 여성들만을 노리는 흉악 범죄가 점점 증가함에 따라 심각한 사회문제로 인식되고 있다.
특히, 여성에 대한 성추행이나 성폭행과 같은 성범죄는 때와 장소를 가리지 않고 빈번하게 발생하고 있으며, 이러한 범죄의 은닉을 위해 납치나 살인 등과 같은 강력 범죄 또한 동반 발생하고 있다.
이에 따라 상당수의 여성들은 호신용품으로 전기충격기나 스프레이 등과 같은 휴대용 호신용구 또는 가스총 등을 소지하는 경우가 있다. 이들 휴대용 호신용구는 대부분 여성의 핸드백 등에 수납되고, 여성들은 비상시 이들을 꺼내 범죄자들로부터 자신을 지키는데 사용한다.
그러나, 실제 범죄가 발생할 경우 여성이 휴대용 호신용구를 이용하여 상대방을 저지하는 것은 쉽지 않다. 즉, 상대적으로 힘이 강한 범죄자들은 여성을 완력으로 제압하게 되는데, 이러한 상태에서 여성이 휴대용 호신용구를 꺼내거나 사용하는 것은 현실적으로 불가능하므로 휴대용 호신용구는 무용지물이 될 수밖에 없다는 문제점이 있다.
특히, 인상이나 분위기가 흉악한 경우 위험상황에 처한 여성이 기가 질려서 행동의 억압이 없어도 호신 용구의 사용이나 구난요청을 못하는 경우도 많기 때문에, 위험상황을 자동으로 인식하고 안전 조치를 자동으로 수행하는 시스템 및 방법의 필요성은 매우 중요하다.
아울러, 여성뿐만이 아니라 노인이나 아동과 같은 노약자, 주취 상태의 심신미약자 등 안전 서비스가 제공되어야 할 대상은 광범위하나, 종래 기술로는 현실적인 도움이 되지 못하는 경우가 많은 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0005927호 발명(공개일자 2011년01월20일)은 웨어러블 휴대용 방범 CCTV 감시 장치에 관한 발명으로 단순히 CCTV를 웨어러블 형태로 변형한 것이어서 위험상황을 자동으로 인식하여 안전 조치를 자동으로 수행하는 기능을 수행하지 못하는 종래 기술의 문제점이 여전히 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 웨어러블 센서를 기본으로 사용자의 위험상황을 자동 인식하여 치한 퇴치, 구조요청, 가해자 정보 확보 등 사용자 안전을 위한 제반 조치를 수행하는 웨어러블 센서 기반 사용자 구조 요청 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템은 사용자의 특정 부위에 부착되어 상기 사용자의 상황 인식에 사용될 신호를 검출하는 검출기; 및 상기 검출기에 의해 검출된 신호 및 기 저장된 기준 정보를 이용하여 상기 사용자의 상황을 인식하고, 인식된 상기 사용자의 상황이 위험상황이면, 기 지정된 시스템으로 상기 사용자의 위치 정보가 포함된 구조 요청 신호 전송, 상기 검출기에 의해 검출된 영상 신호 전송 및 기 저장된 경고음 발생 중 적어도 하나를 수행하는 사용자 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 단말기 기반 사용자 구조 요청 방법은 사용자의 특정 부위에 부착된 검출기에 의해 검출된 상기 사용자의 상황 인식에 사용될 검출 신호 및 기 저장된 기준 정보를 이용하여 상기 사용자의 상황을 인식하는 단계; 및 인식된 상기 사용자의 상황이 위험상황이면, 기 지정된 시스템으로 상기 사용자의 위치 정보가 포함된 구조 요청 신호 전송, 상기 검출기에 의해 검출된 영상 신호 전송 및 기 저장된 경고음 발생 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사용자가 위험상황에 처한 것으로 인식되면 인식된 위험상황을 회피할 수 있는 경고음 발생 등을 통하여, 가해자가 놀라 도주하거나 주변 사람들의 도움을 요청할 수 있는 효과를 발휘한다.
특히, 가족이나 경찰서 사고 접수 센터 등 기 지정된 수신처에 위기상황 및 현재 위치를 알려 구조를 요청할 수 있어서, 사용자를 신속히 위험으로부터 구조할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 영상센서를 통하여 가해자의 얼굴 등을 촬영하여 이를 기 지정된 수신처에 전송하여 가해자 추적이나 검거 후의 가해 사실 입증에 유용한 증거를 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템을 나타낸 블럭도.
도 2는 도 1의 사용자 단말기를 구체적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 정보 설정을 위한 사용자 정보들의 수집하는 시스템을 나타낸 블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 기반 사용자 구조 요청 방법을 나타낸 흐름도.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 도 1의 사용자 단말기를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템은 검출기(100), 사용자 단말기(200), 서버(300) 및 다른 사용자 단말기(400)를 포함한다.
검출기(100)는 사용자에 의해 부착되어 사용자의 음성 및 움직임을 검출하고, 사용자의 주변을 촬영하며, 검출된 사용자의 음성 신호 및 움직임 신호, 주변 영상 신호를 블루투스, RF 등의 근거리 통신망인 제1 통신망(500)을 통해 사용자 단말기(200)에 전송한다.
또한, 검출기(100)는 사용자의 속옷 등에 부착되어 속옷 등이 사용자에게 가하는 압력을 검출하고, 검출된 사용자의 압력 신호를 제1 통신망(500)을 통해 사용자 단말기(200)에 전송한다.
사용자 단말기(200)는 제1 통신망(500)을 통해 사용자의 음성 신호, 생체 신호, 움직임 신호, 영상 신호 및/또는 압력 신호를 수신하고, 수신된 사용자의 음성 신호, 생체 신호, 움직임 신호 및/또는 압력 신호를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다. 사용자 단말기(200)는 인식된 사용자의 상황이 위험상황인 경우, 위험상황으로부터 사용자를 구조하기 위해 사용자의 주변에 구조를 요청하는 효과음 등을 출력하고, 영상 신호를 저장한다. 또한 사용자 단말기(200)는 제2 통신망(600)을 통해 경찰서, 지구대, 119 등과 같이 위험상황에 처한 사용자를 구조해줄 수 있는 구조 센터의 서버(300) 등으로 사용자의 위치 정보 및/또는 영상 신호가 포함된 구조요청 신호를 전송하거나, 사용자의 지인 등이 소지한 다른 사용자 단말기(400) 등으로 구조요청 신호를 전송한다.
서버(300)는 사용자 단말기(200)로부터 제2 통신망(600)을 통해 수신된 구조요청 신호를 이용하여 사용자의 위치 및 위험상황을 파악하고, 파악된 사용자의 위치 정보 및 위험상황 정보에 따른 출동 명령 등을 관할 경찰서, 지구대, 119 등의 담당자 단말기에 전송한다.
다른 사용자 단말기(400)는 사용자 단말기(200)로부터 제2 통신망(600)을 통해 구조 요청 신호가 수신되면, 수신된 구조요청 신호를 이용하여 사용자의 위치 및 위험상황을 파악한다. 다른 사용자 단말기(400)는 파악된 사용자의 위치 정보 및 위험상황 정보를 사용자의 지인 등이 확인할 수 있도록 화면상에 출력하거나, 구조대가 신속하게 사용자의 위치 및 위험상황을 파악하여 현장에 도착할 수 있도록 구조 센터의 서버(300) 등으로 전송한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템의 각 구성 요소에 대해 보다 상세하게 설명한다.
먼저 검출기(100)는 사용자의 신체 특정 부위에 부착되어 사용자의 음성, 생체 신호 및/또는 움직임을 검출하고, 사용자의 주변을 촬영하며, 검출된 사용자의 음성 신호 및/또는 생체 신호, 움직임 신호, 영상 신호를 사용자 단말기(200)에 전송한다. 영상 신호를 획득하는 검출기(100)는 브로치, 귀걸이, 목걸이 등의 형태로 외부에 노출되도록 배치됨이 바람직하다.
또한, 검출기(100)는 사용자가 착용하는 속옷 또는 인체 피부 등의 특정 부위에 부착되어 속옷 등이 사용자에게 가하는 압력을 검출하고, 검출된 사용자의 압력 신호를 사용자 단말기(200)에 전송한다.
전술된 동작을 수행하기 위해 검출기(100)는 감지부(110) 및 통신부(120)를 포함한다.
감지부(110)는 압력 센서, 음성 센서, 생체 신호 센서, 영상 센서, 움직임 센서 중 적어도 하나를 포함하며, 사용자에 부착되어 사용자에게 가해지는 압력, 사용자의 음성, 사용자의 맥박이나 심전도 등과 같은 생체 신호, 사용자의 움직임 등을 검출하고, 사용자의 주변 영상을 촬영한다.
압력 센서는 사용자의 신체에 압박을 가하는 속옷 등에 부착되어 속옷 등에 의해 사용자의 신체에 가해지는 압력을 측정하고, 측정된 압력 신호를 통신부(120)에 전달한다.
음성 센서는 사용자의 음성을 감지하고, 감지된 음성 신호를 통신부(120)에 전달한다. 여기서 음성 센서는 다양한 종류의 마이크 등일 수 있으며, 특히 감도가 예민한 콘덴서 마이크일 수 있다.
생체 신호 센서는 사용자의 심전도를 측정하는 심전도 센서 또는 맥박을 측정하는 맥박 센서 등 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서이다.
움직임 센서는 사용자의 움직임을 감지하고, 감지된 움직임 신호를 통신부(120)에 전달한다. 여기서 움직임 센서는 자이로 센서, 3축 가속도 센서 등일 수 있다.
자이로 센서는 사용자의 움직임 각도 및 방향을 감지하여 사용자의 움직임 각도 값 및 움직임 방향이 포함된 각도 신호를 통신부(120)에 전달한다.
3축 가속도 센서는 사용자가 움직인 각도에 따른 가속도를 감지하여 사용자의 3축 가속도 값이 포함된 가속도 신호를 통신부(120)에 전달한다.
영상 센서는 사용자의 주변 영상을 촬영하고, 촬영된 영상 신호를 통신부(120)에 전달한다. 여기서 영상 센서는 영상 관련 다양한 종류의 센서일 수 있으며, 특히 영상 촬영에 가장 많이 사용되는 카메라 모듈일 수 있다.
영상 신호의 저장 및 전송에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
영상 센서는 주간뿐 아니라 야간에도 촬영이 가능한 적외선 촬영 가능한 것이 바람직하다.
영상 센서는 항상 주변 영상을 촬영하도록 구성될 수 있으나, 다른 센서에 비하여 전력소비량이 크므로, 사용자 단말기(200)로부터 촬영 명령을 수신한 경우에 사용자 주변 영상을 촬영하도록 구성될 수도 있다.
즉, 사용자의 단말기(200) 조작에 의하여 단말기(200)로부터 촬영 명령을 수신하거나, 또는 다른 센서로부터 인지된 위험상황 시에 단말기(200)로부터 촬영 명령을 수신하는 경우에 주변 영상을 촬영하도록 구성한다.
감지부(110)는 사용자에게 가해지는 압력, 사용자의 음성, 사용자의 움직임 정도, 사용자의 주변 영상 등을 감지한 감지 신호를 통신부(120)에 전달한다.
통신부(120)는 감지부(110)로부터 전달된 감지 신호를 제1 통신망(500)을 통해 사용자 단말기(200)에 전송한다.
여기서 제1 통신망(500)은 무선통신망으로서, 블루투스 등 근거리 무선 통신을 지원한다.
사용자 단말기(200)는 제1 통신망(500)을 통해 수신된 사용자의 압력 신호, 음성 신호 및 움직임 신호 등을 이용하여 사용자의 상황을 인식하고, 인식된 결과에 따라 사용자의 구조 요청을 위한 동작 등을 수행한다.
전술한 바를 위해 사용자 단말기(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 통신부(210), 제어부(220), 저장부(230), GPS 수신부(240) 및 출력부(250)를 포함한다.
먼저 통신부(210)는 제1 통신부(211) 및 제2 통신부(212)를 포함한다.
제1 통신부(211)는 근거리 통신망인 제1 통신망(500)을 통해 검출기(100)로부터 압력 신호, 음성 신호, 생체 신호, 움직임 신호 및/또는 영상 신호를 수신하여 이를 제어부(220)에 전달한다.
제어부(220)는 제1 통신부(211)로부터 전달된 사용자의 압력 신호, 음성 신호, 생체 신호 및/또는 움직임 신호를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 제어부(220)는 압력 신호로부터 사용자의 압력 정보를 획득하고, 음성 신호로부터 사용자의 음성 정보를 획득한다.
또한 제어부(220)는 움직임 신호로부터 사용자의 움직임 정보를 획득하고, 생체 신호로부터 사용자의 생체 정보를 획득하며, 영상 신호로부터 영상 신호를 획득한다.
예컨대, 제어부(220)는 움직임 신호에 포함된 사용자의 3축 가속도 값으로부터 사용자의 이동 거리 값과 진행 방향을 산출한다. 제어부(220)는 산출된 사용자의 이동 거리 값 및 진행 방향을 이용하여 사용자의 움직임 정도를 획득한다.
제어부(220)는 획득된 사용자의 압력 정보, 음성 정보, 영상 정보, 생체 정보 및 움직임 정보와 기 설정된 기준 압력 정보, 기준 음성 정보, 기준 영상 정보, 기준 생체 정보 및 기준 움직임 정보를 각각 비교한다. 제어부(220)는 각 비교결과에 따라 사용자의 상황을 인식한다.
여기서 기준 압력 정보, 기준 음성 정보, 기준 영상 정보, 기준 생체 정보 및 기준 움직임 정보는 피실험자를 대상으로 실험을 통해 측정된 데이터를 분석하여 설정되고, 저장부(230)에 저장된다. 보다 정확한 기준 정보 설정을 위해 복수의 실험 대상자를 대상으로 측정하거나 단일 실험 대상자를 대상으로 복수의 실험을 통해 측정하는 방식이 사용될 수 있다. 기준 정보의 설정 과정은 이후 상세하게 설명하기로 한다.
제어부(220)는 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한 경우, GPS 수신부(240)로부터 전달된 위치 신호로부터 사용자의 위치 정보를 획득한다. 제어부(220)는 획득된 사용자의 위치 정보 및 제1 통신부(211)로부터 전달된 사용자의 영상 신호가 포함된 구조 요청 신호를 제2 통신부(212)에 전달한다. 또한, 제어부(220)는 사용자의 영상 신호를 저장부(230)에 저장한다.
제2 통신부(212)는 제어부(220)로부터 전달된 구조 요청 신호를 제2 통신망(600)을 통해 서버(300) 또는 다른 사용자 단말기(400)에 전송한다.
여기서 제2 통신망(600)은 원거리 무선통신망으로서, 와이파이, LTE, 3G 등의 통신 수단을 지원한다.
또한, 제어부(220)는 사용자의 주변에 도움을 요청하거나 사용자의 위험상황을 알리기 위해 광, 효과음 등을 출력하도록 출력부(250)를 제어한다.
출력부(250)는 발광체, 스피커 등일 수 있다.
스피커는 제어부(220)의 제어에 따라 저장부(230)에 저장된 구조 요청 음성 메시지, 경고음, 경찰차 사이렌 소리 등을 출력하며 효과적인 알림을 위해 최대 볼륨으로 출력할 수 있다.
이하, 도 3을 참고하여 전술된 기준 정보의 설정 과정을 좀 더 구체적으로 설명한다.
먼저 실험 대상자는 테스터의 지시에 따라 음성, 움직임 등을 검출하는 검출기를 자신의 신체 특정 부위에 부착하고 할당된 테스트 단말기(200')를 소지한 후 일반상황 시뮬레이션, 위험상황 시뮬레이션에 각각 참여한다 특히, 압력 정보 획득을 위해서는 실험 대상자는 테스터의 지시에 따라 검출기를 속옷 등의 특정 부위에 부착한 후 일반상황과 위험상황 시뮬레이션에 참여한다. 여기서 테스트 단말기(200')는 도 1 및 도 2의 사용자 단말기(200)와 동일한 구성을 가진다.
테스트 단말기(200')는 일반상황, 위험상황 측정 모드에서 실험 대상자의 일반상황 정보, 위험상황 정보를 검출기를 통해 획득한다.
예컨대, 테스트 단말기(200')는 일반상황 측정 모드에서 자신과 연결된 검출기로부터 일반상황 시뮬레이션에 참여한, 자신과 연결된 검출기를 부착한 실험 대상자의 음성 신호, 영상 신호, 생체 신호, 압력 신호 및 움직임 신호 등을 수신한다.
테스트 단말기(200')는 자신과 연결된 검출기로부터 수신된, 자신과 연결된 검출기를 부착한 실험 대상자의 일반상황의 각 신호를 기 지정된 수집장치(700)에 전송한다.
또한, 테스트 단말기(200')는 위험상황 측정 모드에서 자신과 연결된 검출기로부터 위험상황 시뮬레이션에 참여한, 자신과 연결된 검출기를 부착한 실험 대상자의 신호를 수신한다.
테스트 단말기(200')는 자신과 연결된 검출기로부터 수신된, 자신과 연결된 검출기를 부착한 실험 대상자의 위험상황의 신호를 기 지정된 수집장치(700)에 전송한다.
기 지정된 수집장치(700)는 실험 대상자의 테스트 단말기(200') 및 자신에게 대응되는 검출기로부터 수신된 일반상황의 신호들로부터 실험 대상자의 일반상황의 음성 정보, 영상 정보, 생체 정보, 압력 정보 및 움직임 정보 등과, 테스트 단말기(200') 및 자신에게 대응되는 검출기로부터 수신된 위험상황의 음성 정보, 영상 정보, 생체 정보, 압력 정보 및 움직임 정보 등을 획득한다.
예컨대, 기 지정된 수집장치(700)는 수신된 음성 신호를 분석하여 음량, 주파수, 비명소리의 여부와 연속성 및/또는 구조신호 여부 등의 음성 정보를 획득하고, 수신된 영상 신호를 분석하여 타인의 접근여부, 접근속도 및/또는 흉기소지여부 등의 영상 정보를 획득하며, 수신된 생체 신호를 분석하여 심전도, 근전도, 맥박 등의 생체 정보를 획득한다.
또한, 기 지정된 수집장치(700)는 수신된 압력 신호와 움직임 신호로부터 압력의 세기와 움직임 정도인 압력 정보와 움직임 정보를 각각 획득한다.
기 지정된 수집장치(700)는 획득한 실험 대상자의 일반상황의 음성 정보, 영상 정보, 생체 정보, 압력 정보 및 움직임 정보와, 위험상황의 음성 정보, 영상 정보, 생체 정보, 압력 정보 및 움직임 정보 각각을 분석하여 일반상황의 음성 정보 범위, 영상 정보 범위, 생체 정보 범위, 압력 정보 범위 및 움직임 정보 범위와, 위험상황의 음성 정보 범위, 영상 정보 범위, 생체 정보 범위, 압력 정보 범위 및 움직임 정보 범위를 설정한다.
예컨대, 기 지정된 수집장치(700)는 위험상황과 일반상황에서 각각 획득한 사용자의 음량의 크기, 음성의 주파수, 구조요청 단어, 맥박 횟수, 과격한 움직임의 횟수 및 지속기간, 타인의 접근여부와 속도, 압력의 크기 등을 비교하는 방법으로 일반상황과 위험상황의 기준 범위를 설정할 수 있다.
기 지정된 수집장치(700)는 설정된 일반상황의 감지 정보 범위 등과, 위험상황의 감지 정보 범위 등 중에서 피실험자에 따라 또는 테스트 별로 각각의 범위가 서로 겹치는 구간이 존재하면, 서로 겹치는 각각의 구간을 음성 정보 혼재 범위, 영상 정보 혼재 범위, 생체 정보 혼재 범위, 압력 정보 혼재 범위 및 움직임 정보 혼재 범위 등으로 설정한다.
기 지정된 수집장치(700)는 설정된 일반상황의 감지 정보 범위 각각에서 혼재 범위를 제외한 나머지 범위를 일반상황의 음성 정보 등의 기준 범위로 설정한다. 또한 기 지정된 수집장치(700)는 설정된 위험상황의 감지 정보 범위 각각에서 혼재 범위를 제외한 나머지 범위를 위험상황의 음성 정보 등의 기준 범위로 설정한다.
여기서는 실험 대상자의 테스트 단말기(200')가 자신에게 대응되는 실험 대상자의 음성 신호 등을 기 지정된 수집장치(700)에 전송하고, 기 지정된 수집장치(700)가 테스트 단말기(200')로부터 수신된 실험 대상자의 음성 신호 등을 이용하여 기준 정보를 설정하도록 구성하였다. 수집장치(700)는다른 사용자 단말기(200)일 수도 있고 테스터의 컴퓨터 등의 장치일 수도 있으며 이에 국한되지 않고 다양한 정보처리 장치가 사용될 수 있음은 물론이다.
이하, 사용자 단말기(200)의 위험상황 인식 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
제1 동작 모드에서, 사용자 단말기(200)는 검출기(100)로부터 수신된 사용자의 음성 신호, 압력 신호, 영상 신호, 생체 신호 및 움직임 신호 등으로부터 현재 사용자의 음성 정보, 압력 정보, 영상 정보, 생체 정보 및 움직임 정보 등을 각각 획득한다. 사용자 단말기(200)는 획득한 현재 사용자의 음성 정보 등과, 기 저장된 기준 정보를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 사용자 단말기(200)는 획득한 현재 사용자의 음성 정보, 압력 정보, 영상 정보, 생체 정보 및 움직임 정보 등 중 적어도 하나가 기 저장된 위험상황의 기준 범위에 존재할 경우, 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한다.
사용자 단말기(200)는 획득한 현재 사용자의 음성 정보 등이 모두 기 저장된 일반상황의 기준 범위에 존재할 경우, 사용자의 상황을 일반상황으로 인식한다.
여기서는 획득한 현재 사용자의 정보들 중 적어도 하나가 위험상황에 대응되는 경우, 사용자의 상황을 위험상황으로 인식하도록 구성하였다. 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템은 사용자의 위험상황을 좀 더 민감하게 감지하여 사용자의 구조를 요청하기 위한 취지 하에 발명된 것이므로, 이러한 목적에 부합되도록 하기 위해 적어도 하나의 상황만 위험상황에 대응되더라도 사용자의 상황을 위험상황으로 판단하도록 하였다. 또한 사용자의 위험상황을 민감하게 감지함에 따라 위험상황을 오인식 하더라도 오인식 된 정보를 학습함으로써 반복된 오인식 학습을 통해 사용자의 위험상황을 얼마든지 정확하게 인식하도록 할 수 있다.
한편, 제2 동작모드에서, 사용자 단말기(200)는 검출기(100)로부터 수신된 사용자의 음성 신호, 영상 신호, 생체 신호, 압력 신호 및 움직임 신호 등 중 둘 이상의 신호를 종합 한 정보와, 기 저장된 기준 정보를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 사용자 단말기(200)는 검출된 현재 사용자의 신호들 중 적어도 둘 이상의 정보가 혼재 범위에 존재하는 경우에 나머지 정보들의 범위가 일반상황의 범위에 속하더라도 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한다. 몇 개 이상의 정보가 혼재 범위에 존재하는 경우에 위험상황으로 인식 할 것인지는 실험을 통해서 또는 오인식 상황에 대한 학습을 통해서 결정되고 또한 변경될 수 있을 것이다.
또한, 제3 동작 모드(하이브리드 동작 모드)에서, 사용자 단말기(200)는 검출기(100)로부터 수신된 사용자의 음성 신호 등으로부터 현재 사용자의 음성 정보 등을 획득한다. 사용자 단말기(200)는 획득한 현재 사용자의 음성 정보 등과, 기 저장된 기준 정보를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 사용자 단말기(200)는 획득한 현재 사용자의 음성 정보 등의 정보들 중 적어도 하나가 기 저장된 위험상황의 기준 범위에 존재할 경우, 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한다.
또한, 사용자 단말기(200)는 획득한 현재 사용자의 정보들 모두 기 저장된 일반상황의 기준 범위에 존재할 경우, 사용자의 상황을 일반상황으로 인식한다.
반면에, 사용자 단말기(200)는 획득한 사용자의 정보들이 상기 두 경우를 제외한 경우 즉, 모든 정보들이 위험상황의 기준 범위에는 하나도 존재하지는 않으나 적어도 하나 이상의 정보가 기 저장된 혼재 범위에 존재하는 경우에는 추가적인 정보 분석을 통하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 사용자 단말기(200)는 검출기(100)로부터 수신된 사용자의 음성 신호 또는 움직임 신호를 추가로 분석하여 사용자의 상황을 인식할 수 있는데, 사용자의 음성 신호 또는 움직임 신호를 분석한 결과, 음성 정보 또는 움직임 정보에 기 설정된 위험상황 정보가 포함되어 있는 경우, 사용자 단말기(200)는 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한다. 구체적으로는, 음성 정보에 비명소리, 욕설, 구조요청 등이 포함되어 있고 그 정보가 위험상황의 기준 범위에는 속하지 않으나 기 설정된 기간 동안 기 설정된 횟수 이상 반복되는 경우 또는, 움직임 정보에 갑작스러운 움직임 정보가 포함되어 있고 그 정보가 위험상황의 기준 범위에는 속하지 않으나 기 설정된 기간 동안 기 설정된 횟수 이상 반복되는 경우 등에 사용자 단말기(200)는 사용자의 상황을 위험상황으로 판단할 수 있을 것이다.
한편, 사용자 단말기(200)는 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식하고, 사용자의 구조를 요청한 경우, 사용자에 의해 구조 요청 동작을 중지시키는 중지 버튼 등이 조작되면, 사용자의 구조 요청을 중지한다.
예컨대, 사용자 단말기(200)는 사용자의 주변에 구조를 요청하는 효과음 등의 출력을 중지한다. 또한 사용자 단말기(200)는 제2 통신망(600)을 통해 경찰서, 지구대, 119 등과 같은 구조 센터의 서버(300) 등으로 구조요청 신호를 전송하거나, 사용자의 지인 등이 소지한 다른 사용자 단말기(400) 등으로 구조요청 신호를 이미 전송한 경우이면, 구조요청 취소 신호를 전송한다. 또한 사용자 단말기(200)는 검출기(100)로부터 전달된 사용자의 영상 신호를 저장한 경우, 저장된 영상 신호를 삭제한다.
사용자 단말기(200)는 사용자의 구조 요청을 중지한 후, 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식한 때 사용한 사용자의 음성 정보 등을 오인식 정보로 학습한다.
예컨대, 사용자 단말기(200)는 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식한 때 사용한 사용자의 음성 정보, 영상 정보, 움직임 정보, 압력 정보 및 생체 정보 등을 이용하여 각 정보의 혼재 범위, 일반상황의 각 정보의 기준 범위 및 위험상황의 각 정보의 기준 범위를 조정한다. 또한, 사용자 단말기(200)는 둘 이상의 정보를 종합하여 위험상황으로 오인식한 경우에는 어떤 정보들을 종합하였을 때 오인식 하였는지 기록하고 기준 혼재 범위를 조정한다.
이처럼, 사용자 단말기(200)는 학습한 오인식 정보까지 이용하여 사용자의 위험상황을 인식할 수 있어서 사용자의 위험상황을 좀 더 정확하게 인식할 수 있다.
다만, 전술한 바와 같이 위험상황의 요건을 완화하는 경우 사용자의 상황을 오인식 하는 경우가 많아져 사용자의 불편을 초래하고 상황 인식 정보의 신뢰성 문제가 발생할 수도 있다. 따라서 전술한 바와 같이 오인식 정보의 학습을 통하여 이러한 문제를 보완하는 방법 외에, 처음부터 위험상황의 기준 정보를 보다 엄격히 하는 등의 방법으로 오인식의 문제를 줄일 수도 있다.
예컨대, 사용자 단말기(200)는 사용자의 정보들 중 적어도 둘 이상 혹은 그 이상의 정보들이 위험상황의 기준 범위에 속할 때에 사용자의 상황을 위험상황으로 인식하거나, 사용자의 정보들 중 하나가 위험상황의 기준 범위에 속하고 나머지 정보들 중 적어도 하나 이상이 혼재 범위에 속하는 경우에 사용자의 상황을 위험상황으로 인식할 수 있다. 이상의 예는 보다 효과적인 위험상황 판단을 위해 조정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사용자가 위험상황에 처한 것으로 인식되면 인식된 위험상황을 기 지정된 곳에 알리고 구조를 요청할 수 있어서, 사용자를 위험으로부터 구조할 수 있는 효과가 있다. 특히 사용자가 처한 상황이 위험상황으로 인식된 경우에만 기 지정된 곳에 알리고 구조를 요청함으로써, 위험상황 오인식에 따른 불필요한 대응을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말기 기반 사용자 구조 요청 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말기 기반 사용자 구조 요청 방법을 설명한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 검출기로부터 수신된 사용자의 음성 신호, 움직임 신호, 영상 신호, 생체 신호 및 압력 신호로부터 현재 사용자의 음성 정보, 움직임 정보, 영상 정보, 생체 정보 및 압력 정보를 획득한다(sS400). 예컨대, 검출기로부터 수신된 사용자의 음성 신호, 움직임 신호, 영상 신호, 생체 신호 및 압력 신호로부터 각각 사용자의 음성 정보, 움직임 정보, 영상 정보, 생체 정보 및 압력 정보를 획득한다. 획득한 현재 사용자의 음성 정보, 움직임 정보, 영상 정보, 생체 정보 및 압력 정보 등과, 기 저장된 기준 정보를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다(S410).
먼저 제1 동작 모드에서, 검출기로부터 수신된 사용자의 음성 신호 등으로부터 현재 사용자의 음성 정보 등을 획득한다. 획득한 현재 사용자의 음성 정보 등과, 기 저장된 기준 정보를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 획득한 현재 사용자의 정보들 중 적어도 하나가 기 저장된 위험상황의 기준 범위에 존재할 경우, 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한다.
획득한 현재 사용자의 정보들이 모두 기 저장된 일반상황의 기준 범위에 존재할 경우, 사용자의 상황을 일반상황으로 인식한다.
제2 동작 모드에서, 검출기로부터 수신된 사용자의 음성 신호, 영상 신호, 생체 신호, 압력 신호 및 움직임 신호 중 둘 이상의 신호를 종합 한 정보와, 기 저장된 기준 정보를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 수신된 현재 사용자의 신호들로부터 획득한 정보들 중 적어도 둘 이상의 정보가 혼재 범위에 존재하는 경우에 나머지 정보들의 범위가 일반상황의 범위에 속하더라도 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한다. 몇 개 이상의 정보가 혼재 범위에 존재하는 경우에 위험상황으로 인식할 것인지는 실험을 통해서 또는 오인식 상황에 대한 학습을 통해서 결정하고 또한 변경될 수 있을 것이다.
또한, 제3 동작 모드(하이브리드 동작 모드)에서, 검출기로부터 수신된 사용자의 음성 신호 등으로부터 현재 사용자의 음성 정보 등을 획득한다. 획득한 현재 사용자의 음성 정보 등과 기 저장된 기준 정보를 이용하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 획득한 현재 사용자의 정보들 중 적어도 하나가 기 저장된 위험상황의 기준 범위에 존재할 경우, 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한다.
또한, 획득한 현재 사용자의 정보들 모두가 기 저장된 일반상황의 기준 범위에 존재할 경우, 사용자의 상황을 일반상황으로 인식한다.
반면에, 획득한 사용자의 정보들이 상기 두 경우를 제외한 경우 즉, 음성 정보 등이 위험상황의 기준 범위에는 하나도 존재하지는 않으나 적어도 하나 이상의 정보가 기 저장된 혼재 범위에 존재하는 경우에는 추가적인 정보 분석을 통하여 사용자의 상황을 인식한다.
예컨대, 수신된 사용자의 음성 신호 또는 움직임 신호를 추가로 분석하여 사용자의 상황을 인식할 수 있는데, 사용자의 음성 신호 또는 움직임 신호를 분석한 결과, 음성 정보 또는 움직임 정보에 기 설정된 위험상황 정보가 포함되어 있는 경우, 사용자의 상황을 위험상황으로 인식한다. 구체적으로는, 음성 정보에 비명소리, 욕설, 구조요청 등이 포함되어 있고 그 정보가 위험상황의 기준 범위에는 속하지 않으나 기 설정된 기간 동안 기 설정된 횟수 이상 반복되는 경우 또는, 움직임 정보에 갑작스러운 움직임 정보가 포함되어 있고 그 정보가 위험상황의 기준 범위에는 속하지 않으나 기 설정된 기간 동안 기 설정된 횟수 이상 반복되는 경우 등에 사용자의 상황을 위험상황으로 판단할 수 있을 것이다.
인식된 사용자의 상황이 위험상황인 경우(S420), GPS 수신부로부터 전달된 위치 신호로부터 사용자의 위치 정보를 획득한다. 획득된 사용자의 위치 정보 및 검출기로부터 수신된 사용자의 영상 신호가 포함된 구조 요청 신호를 제2 통신망을 통해 구조 서버 또는 다른 사용자 단말기에 전송한다. 또한, 사용자의 주변에 도움을 요청하거나 사용자의 위험상황을 알리기 위해 광, 효과음(구조 요청 음성 메시지, 경찰차 사이렌 소리 등)을 출력한다(S430). 또한 검출기로부터 수신된 사용자의 영상 신호를 저장한다.
한편, 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식하고, 사용자의 구조를 요청한 경우, 사용자의 구조 요청 동작을 중지시키는 중지 버튼 등이 조작되면, 사용자의 구조 요청을 중지한다.
예컨대, 사용자의 주변에 구조를 요청하는 효과음 등의 출력을 중지한다. 또한 경찰서, 지구대, 119 등과 같은 구조 센터의 서버 등으로 구조요청 신호를 전송하거나, 사용자의 지인 등이 소지한 다른 사용자 단말기 등으로 구조요청 신호를 이미 전송한 경우이면, 구조요청 취소 신호를 전송한다. 또한, 검출기로부터 수신된 사용자의 영상 신호가 저장된 경우, 저장된 사용자의 영상 신호를 삭제한다.
사용자의 구조 요청을 중지한 후, 위험상황 오인식률을 낮추기 위해 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식한 때 사용한 사용자의 음성 정보 등을 오인식 정보로 학습한다.
예컨대, 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식한 때 사용한 사용자의 음성 정보 등을 이용하여 각 정보의 혼재 범위, 일반상황의 각 정보의 기준 범위, 위험상황의 각 정보의 기준 범위를 조정한다.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 검출기 200 : 사용자 단말기
200': 테스트 단말기 300 : 서버
400 : 다른 사용자 단말기 500 : 제1 통신망
600 : 제2 통신망 700 : 수집장치

Claims (15)

  1. 사용자의 특정 부위에 부착되어 상기 사용자의 상황 인식에 사용될 신호를 검출하는 검출기; 및
    상기 검출기에 의해 검출된 신호 및 기 저장된 기준 정보를 이용하여 상기 사용자의 상황을 인식하고, 인식된 상기 사용자의 상황이 위험상황이면, 기 지정된 시스템으로 상기 사용자의 위치 정보가 포함된 구조 요청 신호 전송, 상기 검출기에 의해 검출된 영상 신호 저장 및 기 저장된 경고음 발생 중 적어도 하나를 수행하는 사용자 단말기;를 포함하되,
    상기 기준정보는,
    피실험자를 대상으로 획득한 데이터를 분석하여 설정된 일반상황의 감지 범위와, 위험상황의 감지 범위 중 피실험자에 따라 또는 테스트 별로 각각 서로 겹치는 구간인 혼재 범위 정보,
    상기 일반상황의 감지 범위 각각에서 각 혼재 범위를 제외한 나머지 범위인 일반상황의 기준 범위 정보,
    상기 위험상황의 감지 범위 각각에서 상기 각 혼재 범위를 제외한 나머지 범위인 위험상황의 기준 범위 정보를 포함하고,
    상기 사용자 단말기는,
    상기 검출기에 의해 검출된 신호로부터 상기 사용자의 상태 정보들을 적어도 둘 이상 획득하고,
    획득한 정보들 중 적어도 둘 이상이 상기 혼재 범위에 속하고 나머지 정보들은 상기 일반상황의 기준 범위에 속하는 경우 상기 사용자의 상황을 위험상황으로 인식하는 것
    인 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출기는
    압력센서, 음성센서, 움직임센서, 영상센서 및 생체 신호 센서 중 둘 이상을 포함하고,
    상기 사용자 단말기는 상기 압력 센서, 음성 센서, 움직임 센서, 생체 신호 센서 및 영상센서 중 둘 이상의 센서로부터 신호를 수신하고 이를 이용하여 사용자의 상황을 인식하는 것
    인 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 사용자의 상황이 위험상황인 경우 상기 저장된 영상 신호를 상기 기 지정된 시스템으로 전송하는 것
    인 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 영상센서는 적외선 영상센서인 것
    인 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 사용자 단말기는,
    상기 검출기에 의해 검출된 신호로부터 상기 사용자의 상태 정보들을 적어도 둘 이상 획득하고,
    획득한 상기 사용자의 정보들 중 적어도 하나 이상이 상기 혼재 범위에 속하고 나머지 정보들은 상기 일반상황의 기준 범위에 속하는 경우 상기 검출기에 의해 검출된 음성 신호를 판독하여 판독결과, 상기 음성 신호에 기 설정된 위험상황 정보가 포함된 경우 상기 사용자의 상황을 위험상황으로 인식하는 것
    인 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 사용자 단말기는,
    상기 검출기에 의해 검출된 신호로부터 상기 사용자의 상태 정보들을 적어도 둘 이상 획득하고,
    획득한 상기 사용자의 정보들 중 적어도 하나 이상이 상기 혼재 범위에 속하고 나머지 정보들은 상기 일반상황의 기준 범위에 속하는 경우 상기 검출기에 의해 검출된 움직임 신호를 판독하여 판독결과, 상기 움직임 신호에 기 설정된 위험상황 정보가 포함된 경우 상기 사용자의 상황을 위험상황으로 인식하는 것
    인 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템.
  9. 제1항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식하여 기 지정된 시스템으로 상기 구조 요청 신호를 전송한 경우, 상기 사용자의 조작에 따라 구조요청 취소 신호를 전송하고, 상기 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식한 때 사용한 상기 사용자의 정보들을 오인식 정보로 학습하는 것
    인 웨어러블 센서 기반 사용자 안전 시스템.
  10. 사용자의 특정 부위에 부착된 검출기에 의해 검출된 상기 사용자의 상황 인식에 사용될 검출 신호 및 기 저장된 기준 정보를 이용하여 상기 사용자의 상황을 인식하는 단계; 및
    인식된 상기 사용자의 상황이 위험상황이면, 기 지정된 시스템으로 상기 사용자의 위치 정보가 포함된 구조 요청 신호 전송, 상기 검출기에 의해 검출된 영상 신호 저장 및 기 저장된 경고음 발생 중 적어도 하나를 수행하는 단계;를 포함하되,
    상기 기준 정보는,
    피실험자를 대상으로 획득한 데이터를 분석하여 설정된 일반상황의 감지 범위와, 위험상황의 감지 범위 중 피실험자에 따라 또는 테스트 별로 각각 서로 겹치는 구간인 혼재 범위 정보,
    상기 일반상황의 감지 범위 각각에서 각 혼재 범위를 제외한 나머지 범위인 일반상황의 기준 범위 정보,
    상기 위험상황의 감지 범위 각각에서 상기 각 혼재 범위를 제외한 나머지 범위인 위험상황의 기준 범위 정보를 포함하고,
    상기 사용자의 상황을 인식하는 단계는,
    상기 검출기에 의해 검출된 적어도 둘 이상의 신호로부터 상기 사용자의 정보들을 획득하는 단계; 및
    획득된 상기 사용자의 정보들 중 적어도 둘 이상이 상기 혼재 범위에 속하고 나머지 정보들은 상기 일반상황의 기준 범위에 속하는 경우 상기 사용자의 상황을 위험상황으로 인식하는 단계;를 포함하는 것
    인 단말기 기반 사용자 구조 요청 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서, 상기 사용자의 상황을 인식하는 단계는,
    상기 검출기에 의해 검출된 음성 신호를 포함한 적어도 둘 이상의 신호로부터 상기 사용자의 정보들을 획득하는 단계;
    획득한 상기 사용자의 정보들 중 적어도 하나 이상이 상기 혼재 범위에 속하고 나머지 정보들은 상기 일반상황의 기준 범위에 속하는 경우 상기 검출기에 의해 검출된 음성 신호를 판독하는 단계; 및
    판독결과, 상기 음성 신호에 기 설정된 위험상황 정보가 포함된 경우 상기 사용자의 상황을 위험상황으로 인식하는 것
    인 단말기 기반 사용자 구조 요청 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 사용자의 상황을 인식하는 단계는,
    상기 검출기에 의해 검출된 움직임 신호를 포함한 적어도 둘 이상의 신호로부터 상기 사용자의 정보들을 획득하는 단계;
    획득한 상기 사용자의 정보들 중 적어도 하나 이상이 상기 혼재 범위에 속하고 나머지 정보들은 상기 일반상황의 기준 범위에 속하는 경우 상기 검출기에 의해 검출된 움직임 신호를 판독하는 단계; 및
    판독결과, 상기 움직임 신호에 기 설정된 위험상황 정보가 포함된 경우 상기 사용자의 상황을 위험상황으로 인식하는 것
    인 단말기 기반 사용자 구조 요청 방법.
  15. 제10항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식하여 기 지정된 시스템으로 상기 사용자의 구조 요청 신호를 전송한 경우, 상기 사용자의 조작에 따라 상기 사용자의 구조요청 취소 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 사용자의 상황을 위험상황으로 오인식한 때 사용한 상기 사용자의 정보들을 오인식 정보로 학습하는 단계를 포함하는 것
    인 단말기 기반 사용자 구조 요청 방법.
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