KR101666153B1

KR101666153B1 - Detection Method for fall

Info

Publication number: KR101666153B1
Application number: KR1020140148142A
Authority: KR
Inventors: 홍재수; 전경진; 고철웅
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-10-18
Also published as: WO2016068513A1; CN107077775A; KR20160052879A

Abstract

본 발명은 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 이를 감지하는 낙상 감지 방법에 관한 것으로, 시험자가 착용한 관성센서에서 측정되는 제1측정값을 이용하여 바닥과의 충돌 전에 변화하는 특정변수를 도출하고, 상기 특정변수를 이용하여 상기 사용자의 낙상 여부를 판단할 수 있는 임계값을 도출하는 설정단계, 상기 설정단계에서 도출된 상기 임계값과 사용자의 신체에 착용된 상기 관성센서에서 측정되는 상기 특정변수의 제2측정값을 지속적으로 비교하는 비교단계, 상기 비교단계에서 측정된 상기 제2측정값이 상기 임계값 이상인 경우 별도의 제어부를 이용하여 사용자가 바닥과 충돌하기 이전에 낙상을 판단하는 판단단계를 포함하는 낙상 감지방법이 개시된다.The present invention relates to a fall detection method for detecting a fall of a user before colliding with a floor during a fall, using a first measured value measured by an inertial sensor worn by a tester, A setting step of deriving a threshold value for determining whether or not the user falls by using the specific parameter, a threshold value derived in the setting step, and the specific variable measured by the inertial sensor, A determination step of determining a fall before the user collides with the floor using a separate control unit when the second measured value measured in the comparison step is equal to or greater than the threshold value, A fall detection method is disclosed.

Description

{Detection Method for fall}

본 발명은 낙상 감지방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 사용자의 신체에 착용되어 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 이를 감지하고 추가적인 보호구가 작동할 수 있도록 하는 낙상 감지방법에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a fall detection method, and more particularly, to a fall detection method of detecting wear of a wearer's body before colliding with a floor during a fall, and allowing an additional guard to operate.

의료 기술의 발달과 함께, 노인 분들이나 거동이 불편한 보행자 등을 대상으로 안심하고 일상생활Along with the development of medical technology, the elderly and the pedestrians who are uncomfortable to move,

을 영위할 수 있도록 도와주는 건강관리(healthcare) 서비스들이 등장하고 있으나, 고령화 사회가 진행됨에 따라 나이가 많아 거동이 불편한 병노약자들의 비중이 증가하고 있어, 이들을 돌보고 관리할 수 있는 인력이나 시스템의 보완이 요구되고 있다.Healthcare services are provided to help the elderly to manage the elderly. However, as the aging society progresses, the proportion of the elderly people who are uncomfortable due to aging is increasing, .

부족한 인력으로, 점점 불어나는 병노약자들을 24시간 내내 지켜보며 보살피는 것은 사실상 불가능하여, 지능형 케어 시스템의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히, 독거 노인들이나 혼자 생활하는 시간이 많은 노인들 등을 대상으로 하여, 낙상으로 인해 발생하는 불미스러운 사고를 대비하기 위한 낙상 구조 서비스가 각광을 받고 있다.It is virtually impossible to look after the elderly people who are getting sick and tired by the lack of people 24 hours a day. The research on intelligent care system is actively carried out. Especially, the elderly living alone or the elderly living alone Therefore, a fall-rescue service is in the spotlight in order to prepare for an accident caused by a fall.

특히, 거동이 불편한 사람이나 노약자들의 경우 낙상사고가 쉽게 발생할 수 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위해 낙상 감지방법이 많이 개발되어 왔다.Especially, people who have difficulty in mobility or elderly people can fall easily. In order to solve these problems, many methods of detecting falls have been developed.

기존의 낙상 감지 방법에 대해 살펴보면, 크게 영상 기반의 낙상 감지 방법, 환자의 낙상이 발생하는 지점에 설치된 센서의 조합으로 낙상을 감지하는 방법에 해당되는 세 가지로 분류할 수 있다.The existing fall detection method can be roughly classified into three methods, namely, an image-based fall detection method, and a fall detection method using a combination of sensors installed at a point where a fall occurs.

영상 기반의 낙상 감지 방법은, 영상 장치를 통한 이미지 데이터를 얻고 이를 신호 처리 기법으로 처리하여 환자의 낙상 여부를 알아내는 방법이나, 환자를 구속하는 장치가 없는 반면에 환자의 의복 색깔, 무늬 및 주변 조명에 민감하며, 이불 등의 외부 물질로 환자가 가려져 있을 때에는 환자의 정확한 위치를 파악하기 어려우며, 신호 처리를 통해 간접적인 방법으로 낙상 감지를 하기 때문에 정밀한 감지가 어렵다는 단점이 있다.An image-based fall detection method is a method of obtaining image data through a video device and processing it with a signal processing technique to find out whether the patient has fallen or not, but there is no device for restricting the patient, It is difficult to precisely detect the position of the patient when the patient is covered with foreign substances such as bedding, and it is difficult to precisely detect the fall because the fall detection is performed indirectly through signal processing.

또한, 환자의 낙상이 발생하는 지점에 설치된 센서의 조합으로 환자의 낙상 여부를 감지하는 방법은, 침상 주변의 외부 물질로 인해 외란 요소에 취약하여 낙상 감지 여부의 정밀성을 구현하기 어렵다는 단점이 있다.In addition, the method of detecting whether or not a patient falls due to a combination of sensors installed at a point where a patient falls occurs is vulnerable to disturbance factors due to external materials around the needle bed, which makes it difficult to realize precision in detecting falls.

또한, 이러한 기존의 낙상 감지 시스템은, 일부 병원에서 병노약자가 침대에서 낙상한 경우, 간호사에게 문자메시지 등으로 알려주는 시스템으로 이용되고 있으나, 카메라 및 그 부속 제어장치, 또는 다수의 센서 및 그 부속 제어장치 등을 포함한 특수 장치의 설치 및 전문적인 관리가 요구되므로, 일반 가정에서는 이를 이용하기 어렵다는 한계가 있다.In addition, this conventional fall detection system is used as a system for notifying a nurse by text message when a sick person in a hospital falls in a bed, but the camera and its accessory control device, or a plurality of sensors and parts thereof It is difficult to use it in general households because it requires special installation and special management including control devices.

뿐만 아니라 이러한 낙상 감지 방법은 근본적으로 낙상 사고 발생 후 이를 알리는 정도의 기능만을 가질 뿐 사용자의 낙상 시 이를 감지하고 바닥과의 충돌 이전에 보호구를 동작시켜 사용자를 보호할 수 없는 문제점이 있었다.
In addition, such a fall detection method basically has only a function of informing the user after a fall accident, but has a problem in that it can not protect the user by detecting the user's fall and operating the protection member before colliding with the floor.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 신체에 장착하는 별도의 관성센서를 통해 사용자가 낙상 시 측정되는 특정변수의 임계값을 설정하고 이를 관성센서에서 지속적으로 측정되는 측정값과 비교하여 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 이를 감지하는 낙상 감지방법을 제공하기 위함이다
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the conventional problems and it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for setting a threshold value of a specific variable measured during a fall by a separate inertial sensor mounted on a user's body, So as to detect a fall before the user collides with the floor during a fall

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌하기 전에 이를 감지하는 낙상 감지 방법에 관한 것으로, 시험자가 착용한 관성센서에서 측정되는 제1측정값을 이용하여 바닥과의 충돌 전에 변화하는 특정변수를 도출하고, 상기 특정변수를 이용하여 상기 사용자의 낙상 여부를 판단할 수 있는 임계값을 도출하는 설정단계, 상기 설정단계에서 도출된 상기 임계값과 사용자의 신체에 착용된 상기 관성센서에서 측정되는 상기 특정변수의 제2측정값을 지속적으로 비교하는 비교단계, 상기 비교단계에서 측정된 상기 제2측정값이 상기 임계값 이상인 경우 별도의 제어부를 이용하여 사용자가 바닥과 충돌하기 이전에 낙상을 판단하는 판단단계를 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention relates to a fall detection method for detecting a fall of a user before colliding with a floor during a fall, wherein a first measured value measured by an inertial sensor A threshold value derivation step of deriving a threshold value for deriving a specific variable that changes before and using the specific variable to determine whether the user falls or not, A comparison step of continuously comparing a second measurement value of the specific variable measured by the inertial sensor, and a second step of comparing the second measurement value of the specific variable measured by the inertia sensor with the second measurement value, And a judgment step of judging the fall in advance.

또한, 상기 설정단계는 시험자가 착용한 관성센서에서 측정되는 제1측정값 중 낙상 여부에 따라 변화하는 값을 이용하여 특정변수를 도출하는 제1단계 및 상기 제1단계에서 도출된 상기 특정변수의 제1측정값을 이용하여 낙상 여부를 판단할 수 있는 상기 특정변수의 임계값을 도출하는 제2단계를 포함할 수 있다.In addition, the setting step may include a first step of deriving a specific parameter by using a value that varies depending on whether the first measured value is measured by the inertial sensor worn by the tester, And a second step of deriving a threshold value of the specific parameter capable of determining whether a fall occurs using the first measured value.

또한, 상기 제1단계는 상기 시험자의 낙상 여부에 따라 변화하는 상기 제1측정값의 상관계수를 도출하여 기 설정된 허용범위 이상인 값을 상기 특정변수로 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first step may derive a correlation coefficient of the first measured value that varies depending on whether the tester falls, and derive a value that is greater than or equal to a predetermined tolerance as the specific variable.

또한, 상기 특정변수는 상기 관성센서에서 측정되는 값 중에서 가속도의 합, 상하방향에 변화에 따른 가속도, 각도변화 및 평균 각속도 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.The specific parameter may be at least one of a sum of acceleration values measured in the inertial sensor, an acceleration according to a change in a vertical direction, an angle change, and an average angular velocity.

또한, 상기 제2측정값은 상기 특정변수를 각각의 상기 임계값과 독립적으로 비교하며, 적어도 하나 이상의 상기 특정변수의 값이 상기 임계값 이상인 경우 상기 제어부에서 낙상으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.The second measurement value independently compares the specific variable with each of the threshold values, and when the value of the at least one specific variable is equal to or greater than the threshold value, .

또한, 상기 임계값은 시험자의 정상 운동 시 측정되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값과 시험자의 낙상 시 측정되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값 사이의 범위로 지정되는 것을 특징으로 할 수 있다.The threshold value may be specified as a range between the first measured value of the specific variable measured during normal movement of the tester and the first measured value of the specific variable measured during fall of the tester .

또한, 낙상 개시 시점부터 바닥과의 충돌 이전 구간인 별도의 측정구간을 도출하는 구간도출단계를 더 포함하며, 상기 측정구간에서 상기 제1측정값 및 상기 제2측정값을 측정하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the method may further include a section deriving step of deriving a separate measurement section that is a section before collision with the floor from the fall start point, wherein the first measured value and the second measured value are measured in the measurement section .

여기서, 상기 측정구간은 상기 관성센서에서 측정되는 가속도가 감소하는 구간인 것을 특징으로 할 수 있다.
Here, the measurement period may be a period during which the acceleration measured by the inertial sensor decreases.

본 발명에 따른 범용적 적용 가능한 낙상 감지방법은 다음과 같은 효과가 있다.The universal applicable fall detection method according to the present invention has the following effects.

첫째, 관성센서를 통해 사용자의 정상 운동상태와 낙상상태 각각에 대한 측정값을 측정하고, 사용자의 낙상 시작지점부터 바닥과의 충돌 이전시점에서 각각의 측정값을 기 설정된 임계값과 비교함으로써 사용자의 낙상 여부를 바닥과 충돌 이전에 미리 알 수 있는 이점이 있다.First, the measurement values of the normal motion state and the fall state of the user are measured through the inertial sensor, and the measured values are compared with predetermined threshold values at the point of time before the collision with the floor from the fall starting point of the user, There is an advantage in knowing in advance whether the fall is on the floor and before collision.

둘째, 사용자의 신체에 부착되는 별도의 관성센서를 통해 사용자의 낙상 시 바닥과 충돌 이전에 이를 판단하고 추가적인 보호구와 연동하여 동작시킴으로써, 사용자의 부상을 방지할 수 있는 이점이 있다.Secondly, there is an advantage that the user can be prevented from injuring the user by judging the collision with the floor during the user's fall through a separate inertial sensor attached to the body of the user, and operating the interlocking with the additional protection.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명에 따른 낙상 감지방법에 의해 사용자가 바닥과 충돌 전에 보호구가 동작하는 상태에 대해서 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 낙상 감지방법에서 낙상 시 관성센서에서 감지되는 가속도의 변화를 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 낙상 감지방법에 의해 사용자의 낙상여부에 따라 이를 감지하는 과정을 나타낸 도면;
도 4는 도 1의 낙상 감지방법에서 관성센서에서 감지된 제1측정값 중 도출된 특정변수를 나타낸 도면;
도 5는 도 1의 낙상 감지방법에서 낙상 여부에 따라 측정되는 특정 변수의 임계값의 일 예를 나타낸 도면.1 is a view illustrating a state in which a protector is operated by a user before a collision with a floor by a fall detection method according to the present invention;
FIG. 2 is a graph showing changes in acceleration sensed by the inertial sensor during fall in the fall detection method of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of detecting a fall according to whether a user falls by the fall detection method of FIG. 1;
FIG. 4 illustrates specific parameters derived from the first measured values sensed by the inertial sensor in the fall sensing method of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a threshold value of a specific parameter measured according to whether a fall occurs in the fall detection method of FIG. 1; FIG.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same designations and the same reference numerals are used for the same components, and further description thereof will be omitted.

본 발명은 사용자의 신체에 착용되어 낙상 시 바닥과의 충돌 이전에 미리 감지하고, 이를 통해서 별도의 보호구 동작함으로써 사용자의 둔부를 보호하여 부상을 방지하기 위한 방법이다. The present invention is a method for preventing injuries by protecting a user's buttocks by sensing a user's body before a collision with the floor in the event of a fall and operating a separate protection through the same.

이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 낙상 감지방법에 대해서 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the fall detection method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

도 1은 본 발명에 따른 낙상 감지방법에 의해 사용자가 바닥과 충돌 전에 보호구가 동작하는 상태에 대해서 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 낙상 감지방법에서 낙상 시 관성센서에서 감지되는 가속도의 변화를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1의 낙상 감지방법에 의해 사용자의 낙상여부에 따라 이를 감지하는 과정을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view illustrating a state where a user operates the protection member before a floor collision according to the present invention. FIG. 2 is a graph showing changes in acceleration detected by the inertia sensor during fall in FIG. And FIG. 3 is a diagram illustrating a process of detecting a fall according to whether a user falls by the fall detection method of FIG.

그리고 도 4는 도 1의 낙상 감지방법에서 관성센서에서 감지된 제1측정값 중 도출된 특정변수를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1의 낙상 감지방법에서 낙상 여부에 따라 측정되는 특정 변수의 임계값의 일 예를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a specific parameter derived from the first measured value detected by the inertial sensor in the fall detection method of FIG. 1. FIG. 5 is a graph illustrating a threshold value of a specific parameter Fig.

먼저, 본 발명에 따른 낙상 감지방법은 크게 설정단계, 비교단계 및 판단단계를 포함한다.First, the fall detection method according to the present invention includes a setting step, a comparison step and a judgment step.

상기 설정단계는 시험자가 착용한 관성센서에서 측정되는 제1측정값을 이용하여 바닥과 충돌 전에 변화하는 특정변수를 도출한다. 그리고 도출된 상기 특정변수를 이용하여 사용자의 낙상 여부를 판단할 수 있는 임계값을 설정한다.The setting step derives a specific variable that changes before impact with the floor using the first measured value measured by the inertial sensor worn by the tester. Then, a threshold value for determining whether or not the user falls can be set by using the derived specific parameter.

여기서, 상기 관성센서는 사용자 또는 시험자의 신체에 부착되어 운동정보인 상기 제1측정값 및 제2측정값을 지속적으로 측정하는 구성으로써, 사용자의 하복부 후방 중앙에 위치하는 것이 바람직하다.Here, the inertial sensor may be attached to the body of a user or a tester to continuously measure the first measurement value and the second measurement value, which are motion information, and is preferably located at the center of the back of the lower abdomen of the user.

이와 같은 상기 설정단계는 먼저 시험자가 착용한 상기 관성센서에서 측정되는 상기 제1측정값 중 낙상 여부에 따라 변화하는 값을 이용하여 특정 변수를 도출하는 제1단계를 거친다.The setting step may include a first step of deriving a specific parameter by using a value of the first measured value measured by the inertial sensor worn by the tester according to whether the measured value falls or not.

구체적으로 상기 관성센서는 시험자의 운동 시 X, Y, Z축으로 변화하는 가속도, 틸팅 각도변화 및 X, Y, Z축 각각의 각속도 등의 변수들을 포함하는 상기 제1측정값을 측정한다.Specifically, the inertial sensor measures the first measurement value including variables such as acceleration, tilting angle change, and angular velocity of each of the X, Y, and Z axes that change in the X, Y, and Z axes during movement of the tester.

일반적으로 사용자의 정상적인 움직임에서도 상기 제1측정값이 측정되며, 사용자의 낙상 시 상술한 변수들 중 일부 변수에 대한 상기 제1측정값이 변화하게 된다.In general, the first measured value is measured even in a normal movement of the user, and the first measured value changes with respect to some of the variables described above when the user falls.

이에 따라, 상기 관성센서는 사용자의 정상적인 움직임과 사용자의 낙상 시 움직임 모두에서 지속적으로 상기 제1측정값을 측정한다.Accordingly, the inertial sensor continuously measures the first measured value in both the normal motion of the user and the motion of the user in falling.

그리고 이와 같이 측정된 상기 관성센서에서 측정된 상기 제1측정값 중 사용자의 낙상 여부에 따라 변화하는 값을 이용하여 상기 특정변수를 도출한다. Then, the specific variable is derived from the first measured value measured by the inertia sensor, which is measured in this manner, using a value that varies depending on whether the user falls.

여기서, 상기 특정변수는 상기 관성센서에서 측정되는 다양한 변수 중에서 상관계수가 상대적으로 높은 변수를 가지는 값들로 도출한다.Here, the specific variable is derived from values having a relatively high correlation coefficient among various variables measured by the inertial sensor.

본 실시예에서 상기 특정변수는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 관성센서에서 반복적으로 측정되는 값들 중에서 상관계수가 0.7 이상인 값을 상기 특정변수로 도출한다.In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the specific variable derives a value having a correlation coefficient of 0.7 or more among the values repeatedly measured by the inertial sensor as the specific variable.

물론 이와 달리 상관계수가 0.7 보다 높거나 낮은 계수를 기준으로 하여 상기 특정변수를 도출할 수 있으며, 상관계수가 높을수록 상기 관성센서에서 반복하여 측정되는 상기 제1측정값의 편차가 감소하여 신뢰성이 높아지는 것을 의미한다.Alternatively, the specific variable may be derived based on a coefficient having a correlation coefficient higher or lower than 0.7, and the deviation of the first measured value repeatedly measured by the inertial sensor decreases as the correlation coefficient increases, .

이와 같이 도출된 상기 특정변수들은 상기 관성센서에서 측정되는 값 중에서 가속도의 합, 상하방향에 변화에 따른 가속도, 각도변화 및 평균 각속도 등이 될 수 있으며, 각각의 상기 특정변수 중 적어도 어느 하나를 이용하여 후술하는 상기 비교단계에서 사용자의 낙상 여부를 판단할 수 있다The specific variables thus obtained may be the sum of acceleration values measured in the inertial sensor, the acceleration depending on the change in the vertical direction, the angular change, the average angular velocity, and the like, and at least one of the specific variables may be used So that it is possible to determine whether or not the user has fallen in the comparing step

여기서, 상기 관성센서에서 측정된 상기 제1측정값 중에서 도출된 상기 특정변수들은 정지상태에서 낙상이 일어나는 동안 다른 변수들에 비해 선형적으로 더 큰 변화를 보이는 변수들이며 이들의 상관계수 역시 매우 높은 것으로 나타난다.Here, the specific parameters derived from the first measured values measured by the inertial sensor are variables that show a larger change linearly with respect to other variables during a fall in the static state, and their correlation coefficients are also very high appear.

이는 별도의 시험자가 신체에 상기 관성센서를 부착한 상태에서 여러 번 실험을 반복하여 상관계수를 측정한 결과이다.This is the result of measuring the correlation coefficient by repeating the experiment several times while the inertial sensor is attached to the body by a separate tester.

이와 같은 제1단계를 통해 상기 관성센서에서 측정된 상기 제1측정값의 여러 변수들 중에서 시험자의 낙상 여부에 따라 변화하는 특정 변수를 도출한다.Through the first step, a specific variable that varies depending on whether the tester falls or not is derived from various variables of the first measured value measured by the inertial sensor.

그리고 상기 설정단계는 상기 제1단계에서 도출된 상기 제1측정값에서 각각의 상기 특정변수를 이용하여 사용자의 낙상 여부를 판단할 수 있는 상기 특정변수의 상기 임계값을 도출하는 제2단계를 가진다.And the setting step has a second step of deriving the threshold value of the specific variable capable of determining whether or not the user falls by using each of the specific variables in the first measured value derived in the first step .

상기 제2단계에서 도출되는 상기 임계값은 시험자가 상기 관성센서를 착용하고 정상운동 상태와 낙상 상태에서 각각 측정되는 상기 제1측정값의 상기 특정변수를 이용하여 시험자의 낙상 여부에 따라 대비되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값을 도출한다.Wherein the threshold value derived in the second step is a value obtained by comparing the measured value of the first measured value with the measured value of the first measured value, which is measured in the normal motion state and the fall state, To derive the first measured value of a particular variable.

구체적으로 도 5를 살펴보면 같이 상기 특정변수 중 시험자가 낙상하는 경우와 일반적인 워킹 및 런닝 같은 정상운동을 하는 경우에서 각각 상기 관성센서에서 측정되는 상기 제1측정값(미도시)의 일 예를 나타낸 것으로써, 상기 제1측정값 중에서 가속도의 합계를 나타낸 것이다.5, an example of the first measured value (not shown) measured by the inertial sensor in the case where the tester falls and the normal motion such as normal walking and running, among the specific parameters, are shown And the sum of the accelerations in the first measured values.

여기서, 도 5에 나타난 바와 같이 시험자가 낙상하는 경우와 정상운동 상태의 경우가 서로 다른 값을 나타낸다.Here, as shown in Fig. 5, the case where the tester falls and the case of the normal motion state have different values.

이때, 상기 제1측정값은 사용자가 아닌 별도의 시험자가 상기 관성센서를 장착하여 다양한 운동 경우에 따라 측정되는 값을 나타낸 것으로, 상기 제1측정값에서 후술하는 상기 제2측정값과 동일한 상기 특정변수를 도출할 수 있다.Here, the first measured value may be a value measured according to various exercise cases when the inertial sensor is mounted on a separate tester other than the user, and the first measured value may be the same as the second measured value, Variable can be derived.

그리고 이와 같이 상기 제1측정값에서 도출된 상기 특정변수들을 각각에 대해 상기 임계값을 설정할 수 있다.Thus, the threshold can be set for each of the specific variables derived from the first measured value.

본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1측정값에서 도출된 상기 특정변수 중에서 가속도의 합을 나타낸 것으로 Free Fall, Slider Fall, Walking, Running, Lean 등과 같은 상태에서 각각 측정하였다.In this embodiment, as shown in FIG. 5, the sum of the accelerations among the specific variables derived from the first measured value is measured in states such as Free Fall, Slider Fall, Walking, Running, and Lean.

그리고 이와 같이 측정된 상기 제1측정값의 상기 특정변수에 대해 낙상 시 측정되는 상기 제1측정값의 최소값을 상기 임계값으로 설정한다.The minimum value of the first measurement value measured in the fall is set to the threshold value for the specific variable of the first measured value thus measured.

이와 같이 도출된 상기 임계값은 별도의 제어부에 기 설정된 값으로 입력되며, 추후 사용자의 운동에 대해 지속적으로 측정되는 상기 제2측정값과 비교하기 위한 기준이 된다.The threshold value thus obtained is input into a predetermined value in a separate control unit and becomes a criterion for comparing with the second measurement value continuously measured for the motion of the user.

이때, 상기 임계값은 시험자의 정상운동 시 측정되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값과 시험자의 낙상 시 측정되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값 사이의 범위로 지정될 수 있으며, 이와 달리 시험자의 낙상 시 측정되는 상기 특정변수의 상기 제1측정값 중 최소값을 기준으로 지정될 수도 있다.The threshold value may be specified as a range between the first measured value of the specific variable measured during normal movement of the tester and the first measured value of the specific variable measured during fall of the tester, The minimum value of the first measured value of the specific variable measured at the time of falling of the specific parameter.

이와 같이 상기 설정단계는 시험자에 의해 측정된 상기 제1측정값 중에서 상기 특정변수를 도출하고, 각각의 상기 특정변수에 대한 상기 제1측정값을 사용자의 낙상 여부에 따라 각각 측정하여 상기 임계값을 도출한다.In this way, the setting step derives the specific variable from the first measured values measured by the tester, and measures the first measured value for each specific variable according to whether the user falls or not, .

한편, 상기 비교단계는 상기 설정단계에서 도출된 상기 임계값과 사용자의 신체에 착용된 상기 관성센서에서 측정되는 상기 특정변수의 상기 제2측정값을 지속적으로 비교한다.Meanwhile, the comparing step continuously compares the threshold value derived in the setting step with the second measured value of the specific variable measured by the inertial sensor worn by the user's body.

구체적으로 상기 제2측정값 중에서 도출된 상기 특정변수를 각각 상기 임계값의 상기 특정변수에 대응하여 각각 비교한다.Specifically, the specific variables derived from the second measured values are respectively compared with the specific variable of the threshold value.

즉, 상기 비교단계는 상기 관성센서에서 측정된 상기 제2측정값을 이용하여 상기 특정변수를 도출하고, 각각의 상기 특정변수를 기 설정된 상기 임계값의 상기 특정변수와 비교한다.That is, the comparing step derives the specific variable using the second measured value measured by the inertial sensor, and compares each specific variable with the predetermined variable of the preset threshold value.

이에 따라 상기 비교단계에 의해 상기 임계값과 상기 제2측정값 각각의 상기 특정변수를 비교함으로써 사용자의 낙상 여부를 판단할 수 있다.Accordingly, it is possible to determine whether or not the user falls by comparing the threshold value and the specific variable of each of the second measured values by the comparing step.

이때, 상기 제2측정값은 상기 특정변수를 각각의 상기 임계값과 독립적으로 비교하며, 적어도 하나 이상의 상기 특정변수의 값이 상기 임계값 이상인 경우 별도의 제어부에서 낙상으로 판단한다.In this case, the second measurement value independently compares the specific variable with each of the threshold values, and if the value of the at least one specific variable is equal to or greater than the threshold value, the separate control unit determines that the fall occurs.

여기서, 상기 특정변수는 복수 개의 변수로 구성될 수 있으며 상기 임계값에 대응하도록 구성되는 것이 바람직하다.Here, the specific variable may be composed of a plurality of variables, and is preferably configured to correspond to the threshold value.

한편, 상기 판단단계는 상기 비교단계에서 측정된 상기 제2측정값이 상기 임계값 이상인 경우 별도의 제어부를 통하여 사용자가 바닥과 충돌하기 이전에 낙상여부를 판단한다..If the second measurement value measured in the comparison step is equal to or greater than the threshold value, the determining step determines whether the user falls or not before colliding with the floor through a separate control unit.

구체적으로 상기 판단단계는 기 설정된 상기 임계값 과 상기 관성센서에서 측정된 상기 제2측정값을 상기 특정변수 별로 각각 비교한 결과를 전달받아 상기 제2측정값의 상기 특정변수 중 적어도 어느 하나가 상기 임계값을 초과한 경우 사용자가 낙상중임을 인식하고, 이를 별도의 보호구로 전달하여 구동시킨다.In more detail, the determining step includes receiving at least one of the specific variables of the second measured value by comparing the predetermined threshold value and the second measured value measured by the inertial sensor, If the threshold value is exceeded, the user recognizes that the user is in a state of falling, and transmits the data to a separate protective device for driving.

이와 같이 본 발명에 따른 상기 감지방법은 시험자의 반복적인 실험을 통해 수집된 상기 제1측정값을 이용하여 상기 특정변수 각각에 대한 상기 임계값을 설정하고, 추후 사용자의 운동에 의해 측정되는 상기 제2측정값과 상기 임계값에 대한 상기 특정변수를 각각 비교함으로써, 사용자의 낙상여부를 사용자가 바닥과 충돌하기 전에 감지할 수 있다.As described above, the sensing method according to the present invention sets the threshold value for each of the specific variables using the first measurement value collected through the repeated experiment of the tester, 2 measurement value and the specific variable for the threshold value, respectively, so as to detect whether the user falls or not before the user collides with the floor.

그리고 이와 같이 사용자의 낙상 여부 감지에 따라 별도의 보호구와 연동하여 사용자를 보호할 수 있도록 한다.In addition, according to the detection of the user's fall, the user can be protected by interlocking with a separate protection device.

여기서, 상기 사용자와 상기 시험자는 동일한 사람일 수도 있고 각각 다른 사람일 수도 있다.Here, the user and the tester may be the same person or different persons.

한편, 본 발명은 사용자의 낙상 개시 시점부터 바닥과의 충돌 이전 구간인 별도의 측정구간을 도출하는 구간도출단계를 더 포함할 수 있으며 상기 측정구간에서 상기 제1측정값과 상기 제2측정값을 도출할 수 있다.The present invention may further include a section deriving step of deriving a separate measurement section that is a section before the collision with the floor from the start of the fall of the user, wherein the first measurement value and the second measurement value .

도 2를 살펴보면 사용자의 낙상 시 상기 관성센서에서 측정된 상기 특정변수 중에서 가속도의 변화를 나타낸 그래프로서, 낙상 개시 시점인 A에서부터 바닥과의 충돌 이전에 가속도가 감소하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the acceleration decreases from the start point A, which is the fall start point, to the floor, before the collision with the floor, as a graph showing the change in the acceleration among the specific parameters measured by the inertial sensor during the user's fall.

그리고, 사용자가 바닥과 충돌하는 경우 가속도의 변화가 없는 지점이 되며 도 3에서 C지점이 된다.When the user collides with the floor, the point where there is no change in the acceleration becomes the point C in Fig.

이에 따라, 상기 측정구간은 상기 관성센서에서 측정되는 가속도가 감소하는 구간으로 도 3의 그래프에서는 A지점부터 C지점사이의 구간이 된다.Accordingly, the measurement period is a period in which the acceleration measured by the inertial sensor decreases, and is a period between points A and C in the graph of FIG.

이와 같이 상기 구간도출단계에서 상기 측정구간을 도출하고, 상기 제어부는 상기 관성센서에서 측정된 상기 제1측정값 및 상기 제2측정값 중 상기 측정구간에 해당하는 값을 이용하여 사용자의 낙상여부를 판단할 수 있다. In this way, the measurement section is derived in the section deriving step, and the controller determines whether or not the user falls by using the value corresponding to the measurement section of the first measurement value and the second measurement value measured by the inertia sensor It can be judged.

구체적으로 사용자가 바닥과 충돌하기 전에 상기 제어부에서 낙상 여부를 감지하기 위에서는 개시 시점인 A에서 바닥과의 충돌하는 시점인 C지점 사이에서 감지해야 하며, 상술한 시험자에 의해 도출되어 기 설정된 상기 임계값은 B지점에 해당하는 값이 설정된다.Specifically, it is necessary to detect whether or not the user falls on the floor before the user collides with the floor. In the above, the user must sense between the starting point A and the point C where the floor collides with the floor. The value corresponding to the point B is set.

그리고 이와 같이 상기 임계값이 B지점에 해당하도록 설정됨으로써 상기 관성센서에서 측정되는 상기 제2측정값이 B지점에 해당하는 경우 상기 제어부는 이를 감지하여 낙상을 판단하여 이를 외부 장치로 전달하게 된다.When the second measured value measured by the inertial sensor corresponds to the point B by setting the threshold value to correspond to the point B, the controller senses the fall and determines the fall and transmits the fall to the external device.

이와 같이 본 발명에 따른 낙상 감지방법은 사용자의 신체에 부착되어 상기 관성센서에서 측정되는 상기 제2측정값의 변화를 통해 사용자의 낙상여부를 감지하고, 낙상 시 바닥과 충돌하기 이전에 별도의 보호구를 전개하여 사용자의 신체를 보호할 수 있다.As described above, the fall detection method according to the present invention detects whether or not a user falls through a change in the second measurement value measured by the inertial sensor attached to a user's body, Thereby protecting the user's body.

이와 같이 구성된 본 발명의 낙상 감지방법을 통해 사용자의 낙상 시 이를 바닥과의 충돌 이전에 이를 감지할 수 있으며, 상술한 보호구를 가지는 별도의 낙상 보호장치에 적용될 수 있다.According to the fall detection method of the present invention configured as described above, it is possible to detect a fall of the user before collision with the floor, and the fall detection device can be applied to a separate fall protection device having the above-described protection.

구체적으로 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 낙상 감지방법이 적용된 일 예로 낙상 보호장치의 구성에 대해서 개략적으로 살펴보면 사용자가 직접 착용할 수 있도록 구성된 케이스 내부에 상기 관성센서와 상기 제어부를 포함하며 별도의 보호구가 구비된다.More specifically, referring to FIG. 1, an embodiment of the fall detection method according to the present invention is schematically illustrated. The fall protection apparatus includes a case configured to be directly worn by a user and including the inertial sensor and the control unit, A protective cover is provided.

그리고 사용자의 낙상 시 상기 관성센서가 이를 감지하여 상기 제어부에 의해 수용된 상기 보호구(200)가 팽창하며 사용자의 둔부를 감싸도록 구성된다.When the user falls, the inertial sensor senses this and the protector 200 accommodated by the control unit expands to cover the user's buttocks.

본 실시예에서 상기 케이스(100)는 도시된 바와 같이 벨트 형태로 형성되어 사용자의 허리에 착용할 수 있도록 구성되며, 내부에 상기 관성센서, 상기 제어부 및 상기 보호구(200)가 수용된다.In the present embodiment, the case 100 is formed in a belt shape so that it can be worn on the user's waist, and the inertial sensor, the control unit, and the protector 200 are accommodated therein.

이와 같이 구성된 낙상 보호장치는 본 발명에 따른 낙상 감지방법에 의해 상기 관성센서에서 사용자의 낙상 여부를 감지하고 상기 제어부가 이를 통해 상기 보호구(200)를 동작시킴으로써 사용자의 부상을 방지할 수 있다.According to the fall detection method of the present invention, the fall protection device according to the present invention detects whether a user falls in the inertial sensor, and the control unit operates the protection unit 200 to prevent the user from being injured.

여기서, 상기 보호구(200)는 에어백 형태로 형성되어 사용자의 낙상을 감지하는 경우 팽창함으로써 사용자의 신체를 보호한다.Here, the protector 200 is formed in the form of an air bag to protect the user's body by expanding when the user senses a fall.

이어서, 도 3을 살펴보면 본 발명에 따른 낙상 감지방법의 동작 과정에 대해서 나타낸 것으로, 먼저 별도의 시험자에 상기 관성센서를 부착하여 낙상운동과 정상운동에서 각각 상기 제1측정값을 측정하고, 측정된 상기 제1측정값에서 상기 특정변수를 도출한다(S01)3, the operation of the fall detection method according to the present invention will be described. First, the inertial sensor is attached to a separate tester to measure the first measurement value in the fall motion and the normal motion, respectively, The specific variable is derived from the first measured value (S01)

그리고 상기 특정변수의 측정값에서 각각의 상기 임계값을 도출하여(S02) 도출된 상기 임계값을 상기 제어부에 입력하는 과정을 거친다(S03)In step S03, the threshold value is derived from the measured value of the specific variable, and the derived threshold value is input to the controller (S03)

이와 같이 상기 제어부에 시험자에 의해 측정된 상기 제1측정값 중 상기 특정변수 각각에 대해 낙상여부에 따른 상기 임계값을 설정함으로써, 추후 사용자에 의해 측정되는 상기 제2측정값과 비교할 수 있다.As described above, the control unit can compare the second measurement value measured by the user by setting the threshold value according to the fall or not for each of the specific variables among the first measurement values measured by the tester.

여기서, 상기 시험자와 상기 사용자는 동일인이 될 수도 있고 서로 다른 사람이 될 수도 있으며, 상기 제1측정값에 의해 상기 제어부에 입력된 상기 임계값은 사용자의 정상운동에 따라 측정되는 상기 제2측정값을 이용하여 지속적으로 피드백 가능하도록 구성될 수도 있다.Here, the tester and the user may be the same person or different persons, and the threshold inputted to the control unit by the first measurement value may be the second measurement value measured according to the normal motion of the user So that it can be continuously fed back.

한편 이와 같이 상기 제어부에 상기 임계값이 입력된 상태로 본 발명에 따른 관성센서 및 보호구를 사용자의 신체에 장착한다(S04).Meanwhile, the inertial sensor and the protector according to the present invention are mounted on the body of the user with the threshold value input to the controller (S04).

그리고 이와 같이 사용자의 신체에 설치된 상기 관성센서에서 지속적으로 사용자의 움직임에 대한 상기 제2측정값을 측정한다(S05). Then, the inertial sensor installed in the body of the user continuously measures the second measured value of the user's motion (S05).

이와 같이 상기 관성센서에서 지속적으로 측정되는 상기 제2측정값은 상기 비교단계에서 기 설정된 상기 임계값과 각각의 상기 특정변수에 따라 독립적으로 비교한다(S06).The second measurement value continuously measured by the inertia sensor is independently compared with the predetermined threshold value in the comparison step according to each of the specific variables (S06).

그리고 상기 제어부는 상기 비교단계에서 비교된 상기 제2측정값 중 적어도 어느 하나의 상기 특정변수가 상기 임계값 이상인지를 판단한다(S07).The control unit determines whether at least one of the second measured values compared in the comparing step is greater than or equal to the threshold value (S07).

만약 상기 제2측정값의 상기 특정변수 중 적어도 하나가 상기 임계값의 상기 특정변수보다 큰 경우 상기 제어부는 사용자가 낙상중임을 판단하고 바닥과 충돌 이전에 내장된 상기 보호구(200)를 구동시킨다(S08).If at least one of the specific variables of the second measured value is greater than the specific variable of the threshold value, the control unit determines that the user is in a state of falling and drives the protector 200 built in before the collision with the floor S08).

그리고 상기 제2측정값이 상기 특정변수보다 상대적으로 작은 경우 상기 제어부는 별다른 동작을 하지 않고 지속적으로 상기 관성센서에서 상기 제2측정값을 측정하도록 한다.If the second measured value is relatively smaller than the specific variable, the controller causes the inertial sensor to continuously measure the second measured value without performing any operation.

물론, 본 실시예에서 상기 제어부는 상기 제2측정값의 상기 특정변수 중 적어도 하나 이상이 상기 임계값의 상기 특정변수보다 큰 경우 사용자가 낙상 중으로 판단하도록 구성하였지만, 이와 달리 상기 제2측정값의 상기 특정변수가 하나가 아니라 복수 개가 상기 임계값 이상인 경우에만 낙상으로 판단하도록 구성될 수도 있다.
Of course, in the present embodiment, the controller is configured to determine that the user is in the middle of falling when at least one of the specific variables of the second measured value is greater than the specific variable of the threshold, It is possible to determine that the fall is determined only when the specific variable is not one but a plurality of the specific variables are equal to or greater than the threshold value.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100: 케이스
200: 보호구100: Case
200: Protector

Claims

The present invention relates to a fall detection method for detecting a fall before a user collides with a floor during a fall,
A specific parameter changing before the collision with the floor is derived using the first measurement value measured by the inertial sensor worn by the tester and a threshold value for determining whether the user falls or not is derived using the specific parameter Setting step;
A comparison step of continuously comparing the threshold value derived in the setting step with a second measured value of the specific variable measured by the inertial sensor worn on the user's body; And
And a determination step of determining a fall before the user collides with the floor using a separate control unit when the second measurement value measured in the comparison step is equal to or greater than the threshold value,
Wherein, in the setting step,
In the first measurement value measured by the inertial sensor worn by the tester, the correlation coefficient which varies according to the fall condition is derived. It shows a larger change linearly in comparison with other variables during the fall in the stop state, A second step of deriving a threshold value of the specific variable capable of determining whether or not a fall occurs by using a first measurement value of the specific variable derived in the first step and a second step of deriving a threshold value of the specific variable, &Lt; / RTI >

delete

The method according to claim 1,
The above-
Wherein the acceleration sensor is at least one of a sum of acceleration values measured in the inertial sensor, an acceleration according to a change in a vertical direction, an angle change, and an average angular velocity.

The method according to claim 1,
Wherein the second measured value
Comparing the particular variable with each of the thresholds independently,
Wherein the controller determines that the fall occurs when the value of the at least one specific variable is equal to or greater than the threshold value.

The method according to claim 1,
The threshold value may be set to &
Characterized in that said range is specified as a range between said first measured value of said specific variable measured during normal movement of the tester and said first measured value of said specific variable measured during fall of the tester.

The method according to claim 1,
Further comprising a section deriving a separate measurement period, which is a section before the collision with the floor, from the fall start point,
Wherein the first measurement value and the second measurement value are measured in the measurement period.

8. The method of claim 7,
In the measurement period,
And the acceleration measured by the inertial sensor decreases.