KR102167901B1 - A support system for elderly living alone by using aritificial intelligence and supporting method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 독거노인 지원 시스템 및 지원 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인공지능을 적용한 독거노인 지원 시스템 및 지원 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a support system and a support method for the elderly living alone, and more particularly, to a support system and a support method for the elderly living alone to which artificial intelligence is applied.
과학의 발전 및 경제 성장으로 인하여, 사람들의 평균 수명은 점차적으로 증가되고 있다. Due to the advancement of science and economic growth, the life expectancy of people is gradually increasing.
그러나, 높아진 평균수명과 함께 사회 구조의 노령화로 인해 고령 인구의 비율이 증가하고 있으며, 그 중에서도 독거노인의 비중이 급격히 증가하고 있는 추세로서, 가족들과 함께 살아가지 못하고 홀로 거주하고 있는 독거노인은 새로운 사회적 이슈로 부각되고 있다.However, the proportion of the elderly population is increasing due to the aging of the social structure along with the increased life expectancy, and among them, the proportion of the elderly living alone is increasing rapidly, and the elderly living alone who cannot live with their families are living alone. It is emerging as a new social issue.
따라서, 국가적사회적으로 독거노인에 대한 지속적 관리의 필요성이 증가하고 있으며, 특히, 혼자 살고 있는 독거노인들은 갑작스럽게 건강에 이상이 생기는 위급 상황이 발생하는 경우를 대비하여 독거노인 가정에 움직임 감지센서, 감시 카메라, 무선 응급버튼 등을 설치하고 그 정보를 통합 관리센터에서 실시간 조회 및 관리할 수 있는 시스템 등이 개발되고 있다.Therefore, the necessity of continuous management for the elderly living alone is increasing nationally and socially, and in particular, the elderly living alone living alone is a motion sensor in the elderly living alone in case an emergency situation occurs, A system for installing surveillance cameras, wireless emergency buttons, etc. and real-time inquiry and management of the information in the integrated management center is being developed.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 인공지능을 적용한 독거노인 지원 시스템 및 지원 방법을 제공하고자 한다.Based on the above discussion, the following will provide a support system and a support method for the elderly living alone to which artificial intelligence is applied.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above technical problems, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양상인 독거노인 지원 시스템은 적어도 하나의 돌보미 토이, 사용자 관리 서버 및 참조 정보 서버로 구성되며, 상기 돌보미 토이는, 저장된 설정(configuration)에 따라 상기 돌보미 토이와 연관된 특정 사용자의 상태 정보를 획득하고, 상기 특정 사용자에게 상기 상태 정보에 대응되는 피드백을 전달하며, 상기 특정 사용자의 상태 정보를 상기 사용자 관리 서버로 보고하도록 구성되며, 상기 사용자 관리 서버는, 상기 상태 정보에 기반하여, 상기 특정 사용자에 대한 패턴 정보를 포함하는 제 1 계층 데이터를 생성하며, 상기 적어도 하나의 돌보미 토이를 통하여 획득된 다수의 사용자들에 대한 상태 정보들에 기반하여 사용자 그룹을 생성하고, 상기 생성된 사용자 그룹에 대한 그룹 속성 정보를 포함하는 제 2 계층 데이터를 생성하며, 상기 그룹 속성 정보에 대응하는 외부 속성 정보를, 상기 참조 정보 서버로부터 수신하여 제 3 계층 데이터를 생성하며, 상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 상기 피드백을 상기 돌보미 토이에 제공하도록 구성되며, 상기 참조 정보 서버는, 미리 설정된 기준에 따라 저장된 상기 외부 속성 정보를 상기 사용자 관리 서버로 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The support system for the elderly living alone, which is an aspect of the present invention for solving the above-described problem, is composed of at least one caregiver toy, a user management server, and a reference information server, and the caregiver toy includes the caregiver toy according to a stored configuration. It is configured to obtain status information of a specific user associated with a specific user, deliver a feedback corresponding to the status information to the specific user, and report the status information of the specific user to the user management server, the user management server, the Creates first layer data including pattern information for the specific user based on state information, and creates a user group based on state information for a plurality of users acquired through the at least one caregiver toy And generating second layer data including group attribute information on the created user group, receiving external attribute information corresponding to the group attribute information from the reference information server to generate third layer data, It is configured to provide the feedback to the caregiver toy based on at least one of the first layer data, the second layer data, and the third layer data, and the reference information server includes the external attribute stored according to a preset criterion It is characterized in that it is configured to transmit information to the user management server.
나아가, 상기 상태 정보는, 측정된 상기 특정 사용자의 영상, 음성, 제스처 패턴, 체온, 심박수, 혈압, 악력 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 패턴 정보는, 상기 상태 정보에 기반하여 생성된, 상기 특정 사용자의 수면 패턴, 행동 패턴, 생체 리듬, 표정 패턴, 음성 패턴 중 적어도 하나이며, 상기 그룹 속성 정보는, 상기 다수의 사용자들에 대한 성별, 나이, 주거지역, 건강정보 중 적어도 하나의 속성을 포함하며, 상기 외부 속성 정보는, 상기 그룹 속성 정보에 포함된 상기 속성과 매칭되는 통계 데이터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 제 1 계층 데이터는, 상기 상태 정보 및 상기 패턴 정보가 연관화된 상기 특정 사용자 개인 데이터로 정의되며, 상기 제 2 계층 데이터는, 상기 다수의 사용자들 각각에 대한 제 1 계층 데이터를, 상기 다수의 사용자들의 성별 및 나이에 기반하여 클러스터링하여 소정 범위의 사용자들로 구성된 사용자 그룹에 대한 속성 정보를 포함하도록 생성되며, 상기 제 3 계층 데이터는, 상기 외부 속성 정보를 수신하여, 상기 제 2 계층 데이터에 포함된 사용자 그룹에 대한 속성 정보와 매칭되도록 그룹핑된 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the state information includes at least one of the measured image, voice, gesture pattern, body temperature, heart rate, blood pressure, and grip strength of the specific user, and the pattern information is generated based on the state information, At least one of a user's sleep pattern, behavior pattern, biorhythm, facial expression pattern, and voice pattern, and the group attribute information includes at least one attribute of gender, age, residential area, and health information for the plurality of users. The external attribute information may include statistical data matching the attribute included in the group attribute information, and the first layer data includes the state information and the pattern information It is defined as the specific user personal data, and the second layer data is composed of a predetermined range of users by clustering first layer data for each of the plurality of users based on the sex and age of the plurality of users. It is generated to include attribute information on a user group, and the third layer data is grouped to match attribute information on a user group included in the second layer data by receiving the external attribute information. I can.
나아가, 상기 제 1 계층 데이터는 제 1 시간 간격에 따라 생성되며, 상기 제 2 계층 데이터는 상기 제 1 시간 간격보다 크게 설정된 제 2 시간 간격에 따라 생성되고, 상기 데 3 계층 데이터는 제 2 시간 간격보다 크게 설정된 제 3 시간 간격에 따라 생성되도록 구성되며, 상기 피드백은, 상기 사용자 관리 서버에 의하여, 상기 제 1 계층 데이터에 대하여 상기 제 1 시간 간격에 따른 제 1 가중치를 적용하고, 상기 제 2 계층 데이터에 대하여 상기 제 2 시간 간격에 따른 제 2 가중치를 적용하며, 상기 제 3 계층 데이터에 대하여 상기 제 3 시간 간격에 따른 제 3 가중치를 적용하여 생성된 독거노인 지원 정보를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 제 1 가중치, 상기 제 2 가중치 및 상기 제 3 가중치는, 상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터 각각의 생성횟수에 따라 비율적으로 조정되며, 상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터가 충돌되는 경우, 가중치에 따른 우선 순위를 적용하여 독거노인 지원 정보를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the first layer data is generated according to a first time interval, the second layer data is generated according to a second time interval set larger than the first time interval, and the third layer data is generated according to a second time interval It is configured to be generated according to a larger set third time interval, and the feedback is, by the user management server, applying a first weight according to the first time interval to the first layer data, and the second layer And applying a second weight according to the second time interval to data, and including support information for the elderly living alone generated by applying a third weight according to the third time interval to the third layer data. The first weight, the second weight, and the third weight are proportionally adjusted according to the number of generations of each of the first layer data, the second layer data, and the third layer data. When the first layer data, the second layer data, and the third layer data collide, priority information according to a weight is applied to generate support information for the elderly living alone.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상인 독거노인 지원 방법은, 사용자 관리 서버의 독거노인 지원 방법에 있어서, 돌보미 토이로부터 특정 사용자의 상태 정보를 수신하는 단계; 상기 상태 정보에 기반하여, 상기 특정 사용자에 대한 패턴 정보를 포함하는 제 1 계층 데이터를 생성하는 단계; 적어도 하나의 돌보미 토이를 통하여 획득된 다수의 사용자들에 대한 상태 정보들에 기반하여 사용자 그룹을 생성하고, 상기 생성된 사용자 그룹에 대한 그룹 속성 정보를 포함하는 제 2 계층 데이터를 생성하는 단계; 그룹 속성 정보에 대응하는 외부 속성 정보를, 참조 정보 서버로부터 수신하여 제 3 계층 데이터를 생성하는 단계; 상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 상기 피드백을 상기 돌보미 토이에 제공하는 단계; 및 상기 돌보미 토이를 통하여 피드백을 상기 특정 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect of the present invention for solving the above-described problem, there is provided a method for supporting the elderly living alone in a user management server, the method comprising: receiving status information of a specific user from a caregiver toy; Generating first layer data including pattern information for the specific user based on the state information; Creating a user group based on state information on a plurality of users acquired through at least one caregiver toy, and generating second layer data including group attribute information on the created user group; Generating third layer data by receiving external attribute information corresponding to group attribute information from a reference information server; Providing the feedback to the caregiver toy based on at least one of the first layer data, the second layer data, and the third layer data; And providing feedback to the specific user through the caregiver toy.
본 발명의 실시예에 따르면, 인공지능을 적용한 독거노인 지원 시스템 및 지원 방법을 효율적으로 운영할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to efficiently operate a support system and a support method for the elderly living alone to which artificial intelligence is applied.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. will be.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능을 적용한 독거노인 지원 시스템을 설명하기 위한 참고도이다
도 2는 본 발명에 사용자 관리 서버의 독거노인 지원 방법을 설명하기 위한 참고도이다.1 is a reference diagram for explaining a support system for the elderly living alone applying artificial intelligence according to the present invention
2 is a reference diagram for explaining a method of supporting the elderly living alone by the user management server according to the present invention.
본 발명은 이하에 기재되는 실시예들의 설명 내용에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가해질 수 있음은 자명하다. 그리고 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술분야에 널리 알려져 있고 본 발명의 기술적 요지와 직접적으로 관련이 없는 기술내용에 대해서는 설명을 생략한다. The present invention is not limited to the description of the embodiments to be described below, and it is obvious that various modifications may be made without departing from the technical gist of the present invention. Further, in describing the embodiments, descriptions of technical contents that are widely known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the technical gist of the present invention will be omitted.
한편, 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 동일한 부호로 표현된다.Meanwhile, in the accompanying drawings, the same elements are represented by the same reference numerals.
그리고 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수도 있다. 이는 본 발명의 요지와 관련이 없는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 명확히 설명하기 위함이다. In addition, some components in the accompanying drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. This is to clarify the gist of the present invention by omitting unnecessary description not related to the gist of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 독거노인 지원 시스템을 설명하기 위한 참고도이다. 1 is a reference diagram for explaining the support system for the elderly living alone according to the present invention.
본 발명에 따른 독거노인 지원 시스템은 적어도 하나의 돌보미 토이(101), 사용자 관리 서버(103) 및 참조 정보 서버(105)로 구성된다.The support system for the elderly living alone according to the present invention comprises at least one
돌보미 토이(101)는 저장된 설정(configuration)에 따라 돌보미 토이를 사용하거나, 매칭된 사용자의 상태 정보를 획득하고, 획득한 사용자의 상태 정보 혹은 사용자의 행동에 따라 피드백을 사용자에게 전달한다. The caregiver toy 101 uses the caregiver toy according to the stored configuration, or acquires the matched user's status information, and delivers feedback to the user according to the acquired status information or the user's actions.
돌보이 토이(101)는, 사용자가 최초로 이용하는 경우에는 사용자에 대하여 특화된 설정을 가지고 있지 않기 때문에, 일반적인 고령자를 위한 설정에 기반하여 동작을 수행할 수 있다. 그러나, 돌보미 토이를 사용하는 사용자의 상태정보를 획득하고, 시간의 경과에 따라 사용자에게 특정적인 데이터가 누적되는 경우에는 보다 개인화된 설정을 통하여 사용자와 감성적인 교감을 수행하는 효과를 도모할 수 있다.Since the
여기서, 사용자의 상태 정보란, 돌보미 토이에 부착된 영상 인식 모듈(예, 카메라), 음성 인식 모듈(예, 스피커), 센서(예, 모션 감지 센서, 압력 감지 센서, 온도 감지 센서 등)를 통하여 측정된 사용자의 영상, 음성, 제스처 패턴, 체온, 심박수, 혈압, 악력 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고령자의 표정 영상의 경우, 일반적으로 저연령자보다 적은 감정 표현 데이터를 가지고 있으며, 영상 인식 모듈에서 촬영된 고령자의 표정 영상에 대하여 “기쁨”, “슬픔”, “놀람”, “화남”, “공포”, “혐오”, “중립”등과 갈은 레이블(label)을 추가하여 표정 영상과 함께 저장하고 분석함으로써, 감정 인식률을 향상시킬 수 있다. 또는, 고령자의 제스처 패턴을 인식하는 경우, 고령자의 관절 위치를 측정·인식하고, 이에 대한 필터링을 통하여 고령자의 신체 상태를 판단하는데 이용될 수 있다. Here, the user's status information is through an image recognition module (eg, camera), a voice recognition module (eg, speaker), and sensors (eg, motion detection sensor, pressure detection sensor, temperature detection sensor, etc.) attached to the caregiver toy. It may include the measured image, voice, gesture pattern, body temperature, heart rate, blood pressure, and grip strength of the user. For example, in the case of an elderly person's facial expression image, they generally have less emotional expression data than that of a younger person, and for the facial expression image of an elderly person captured by the image recognition module, "joy", "sad", "surprise", " It is possible to improve the rate of emotion recognition by saving and analyzing together with facial expression images by adding angry", "fear", "hate", "neutral" and other labels. Alternatively, in the case of recognizing a gesture pattern of an elderly person, the position of a joint of the elderly person is measured and recognized, and may be used to determine the physical condition of the elderly person through filtering.
돌보미 토이를 통하여 획득되는 상태 정보는, 사용자의 인터렉션(interaction)에 따른 대응 결과를 포함할 수 도 있다. 예를 들어, 사용자가 미리 정의된 인지 명령어에 따른 인터렉션(interaction)을 수행하는지 여부를 모션 감지 센서를 이용하여 측정하거나, 음성 메시지를 사용자에게 알려주고 사용자가 재현할 수 있는지 여부를 측정한 결과를 포함하여 고령자의 인지 기능등을 측정·향상시킬 수 있다.The status information obtained through the caregiver toy may include a response result according to the user's interaction. For example, it includes the result of measuring whether the user performs an interaction according to a predefined recognition command using a motion detection sensor, or notifying the user of a voice message and measuring whether the user can reproduce it. Therefore, it is possible to measure and improve the cognitive function of the elderly.
이와 같이, 돌보미 토이는 사용자와 밀착한 상태에서 사용자의 생체정보 및 정서상태에 관한 정보를 수집하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 돌보미 토이는 사용자의 상황 및 감정을 인지하고 교감하는 기능을 수행하는 것이므로, 사용자가 친숙함을 느낄 수 있는 봉제완구 형상을 가질 수 도 있다. 사용자와의 커뮤니케이션을 담당하는 돌보미 토이를 봉제완구 형태로 제작하게 되면, 감시형 모니터링 시스템이나 웨어러블 디바이스에 비해 사용자의 거부감을 완화시킬 수 있으며, 사용자로 하여금 항상 곁에 두고 싶은 마음을 불러일으킬 수 있다. 은둔형 독거노인의 경우 마음의 문을 닫고 사회와 접촉을 꺼리고 있으므로, 기존 기능적인 접근이 아닌 감성적 접근이 필요하기 때문이다.In this way, the caregiver toy may perform a function of collecting information on the user's biometric information and emotional state while in close contact with the user. Therefore, since the caregiver toy performs a function of recognizing and communicating with the user's situation and emotion, it may have a shape of a plush toy that allows the user to feel familiarity. If the toy, the caregiver in charge of communication with the user, is produced in the form of a plush toy, it can alleviate the user's rejection compared to a surveillance monitoring system or a wearable device, and can inspire the user to always want to be there. This is because, in the case of the reclusive elderly, they close their minds and are reluctant to come into contact with society, so they need an emotional approach rather than the existing functional approach.
따라서, 돌보미 토이를 통하여 다양하게 측정된 상태 정보는 WIFI, Bluetooth등을 통하여 직접적으로 혹은 사용자 디바이스(예, 스마트폰, 107)을 통하여 사용자 관리 서버로 보고하고, 사용자 관리 서버에서 분석된 피드백을 수신하여 이를 사용자에게 제공할 수 있다. 이러한 피드백은, 사용자에게 음성으로 출력하거나, 움직임을 나타냄으로서 표현될 수 있다. Therefore, the status information measured in various ways through the caregiver toy is reported to the user management server directly through WIFI, Bluetooth, etc. or through the user device (eg, smartphone, 107), and the analyzed feedback is received from the user management server. This can be provided to the user. Such feedback can be expressed by voice output to the user or by indicating movement.
사용자 관리 서버(103)는, 돌보미 토이 및 참조 정보 서버로부터 수신한 정보를 계층적으로 분석하여, 돌보미 토이에게 피드백을 제공하거나, 돌보미 토이를 재설정할 수 있다. 본 발명에서는 돌보미 토이를 사용하는 개인 사용자, 돌보미 토이를 사용하는 전체 사용자, 돌보미 토이와 무관한 일반인들의 통계 데이터를 계층적으로 이용하고, 가중치에 따른 우선 순위를 적용하는 방안을 이하에서 구체적으로 제안한다.The
사용자 관리 서버는, 돌보미 토이로부터 수신된 상태 정보에 기반하여 특정 사용자에 대한 패턴 정보를 포함하는 제 1 계층 데이터를 생성한다. 본 발명에서 패턴 정보란, 상태 정보에 기반하여 생성된 특정 사용자의 수면 패턴, 행동 패턴, 생체 리듬, 표정 패턴, 음성 패턴 등을 포함한다. 이러한 제 1 계층 데이터는 일정한 시간 간격에 따라 생성될 수 있는데, 일반적인 생활은 24시간을 기준으로 반복되는 바, 최대 24시간을 넘지 않게 생성되는 것이 바람직하다. The user management server generates first layer data including pattern information for a specific user based on the status information received from the caregiver toy. In the present invention, the pattern information includes a specific user's sleep pattern, behavior pattern, biorhythm, facial expression pattern, and voice pattern generated based on state information. The first layer data may be generated according to a certain time interval. Since the general life is repeated based on 24 hours, it is preferable to be generated not to exceed 24 hours.
이에 따라, 사용자 관리 서버는 특정 시간 간격(예를 들어, 1 일)으로 생성된 사용자의 패턴 정보를 비교함으로써, 사용자의 이상 행동이나, 신체상태, 정서상태 등을 판단하기 위하여 상태 정보 및 패턴 정보가 연관화된 특정 사용자 개인 데이터로 정의될 수 있는 제 1 계층 데이터를 생성한다. 예를 들어, 사용자 관리 서버는 일정한 시간 간격에 따라 생성된 제 1 계층 데이터를 소정의 주/월/년 단위로 비교함으로써, 특정 사용자 개인의 데이터/패턴을 비교할 수 있다.Accordingly, the user management server compares the user's pattern information generated at a specific time interval (for example, 1 day) to determine the user's abnormal behavior, physical state, emotional state, etc. Generates first layer data that can be defined as specific user personal data associated with For example, the user management server may compare data/patterns of a specific user by comparing the first layer data generated according to a predetermined time interval on a predetermined week/month/year basis.
사용자 관리 서버는, 다수의 사용자들에 대한 상태 정보들에 기반하여 생성된 제 1 계층 데이터를, 사용자들의 성별, 나이, 주거지역, 건강정보 등에 기반하여 클러스터링함으로써, 사용자 그룹에 대한 속성 정보를 포함하는 제 2 계층 데이터를 생성한다. The user management server includes attribute information on user groups by clustering first layer data generated based on state information of a plurality of users based on gender, age, residential area, and health information of users. The second layer data is generated.
제 2 계층 데이터는 다수의 사용자들에 대한 빅데이터를 확보하고, 이를 분석하여 사용자가 속한 그룹의 데이터를 산출하게 된다. 따라서, 사용자 관리 서버는 제 1 계층 데이터와 제 2 계층 데이터를 비교함으로써, 특정 사용자가 피어(peer) 그룹과 비교할 때, 보다 개인화된 특성이나 특징을 추출할 수 있으며, 이를 집중적으로 케어하거나, 사용자의 가족들에게 피드백해줄 수 있다. 예를 들어, 동일 지역에 속하는 사용자 그룹상에서 다른 사용자와의 비교를 통하여 소정의 기간동안 행동 패턴이 어떻게 다른지를 비교할 수 있다.The second-tier data secures big data for a plurality of users, analyzes it, and calculates data of a group to which the user belongs. Therefore, the user management server can extract more personalized characteristics or features when a specific user compares the first layer data with the second layer data by comparing the first layer data and the second layer data. Can give feedback to their families. For example, it is possible to compare how behavior patterns differ during a predetermined period through comparison with other users on a user group belonging to the same region.
나아가, 이러한 제 2 계층 데이터는 제 1 계층 데이터를 생성하는 시간 간격보다는 크게 설정되어야 하는 바, 이는 사용자 관리 서버의 지나친 연산을 방지하며, 제 1 계층 데이터가 개인화된 데이터인데 반하여 제 2 계층 데이터는 사용자 그룹의 평균적인 데이터를 산출하는 것이므로 적은 표본보다는 다수의 표본에 대한 데이터를 산출하는 것이 보다 유효하기 때문이다.Furthermore, the second layer data should be set larger than the time interval for generating the first layer data, which prevents excessive operation of the user management server, and the first layer data is personalized data, whereas the second layer data is This is because it is more effective to calculate data for a large number of samples than for a small sample because it is to calculate the average data of a user group.
사용자 관리 서버는, 그룹 속성 정보에 대응하는 외부 속성 정보를, 상기 참조 정보 서버로부터 수신하여 제 3 계층 데이터를 생성한다. 그룹 속성 정보는 상술한 바와 같이, 사용자의 나이, 성별 등을 의미하며, 이에 대응하는 외부 속성 정보는 보험사 등에서 보험 가입자의 손해 산정률(예를 들어, 노인들의 보험료책정을 위하여 산출된 병원비 지급데이터, 병명 데이터 등)과 연관된 데이터, 혹은 고령자와 관련된 의료 데이터 등을 의미한다. The user management server generates third layer data by receiving external attribute information corresponding to group attribute information from the reference information server. As described above, the group attribute information means the user's age, gender, and the like, and the corresponding external attribute information is the insurance subscriber's loss calculation rate (e.g., hospital cost payment data calculated for the elderly's premiums). , Disease name data, etc.), or medical data related to the elderly.
즉, 돌보미 토이의 사용자가 아닌 해당 나이, 해당 성별의 외부 인구를 그룹핑하고, 그룹핑된 외부의 통계 데이터를 포함하도록 제 3 계층 데이터를 생성함으로써, 사용자 관리 서버가 돌보미 토이의 사용자 혹은 사용자 그룹에 대한 지원을 효율적으로 운영하게 할 수 있다. 예를 들어, 전체 노인중에 동일 성별, 연령대가 유사한 그룹들과의 비교를 통하여 특정 사용자의 행동 패턴이 어떻게 다른지를 비교할 수 있다.That is, by grouping the external population of the corresponding age and gender, not the users of the caregiver toy, and generating the third-tier data to include the grouped external statistical data, the user management server You can make the support run efficiently. For example, it is possible to compare how a specific user's behavior pattern is different through comparison with groups of the same gender and age group among all the elderly.
또한, 이러한 제 3 계층 데이터는 제 1 계층 데이터 혹은 제 2 계층 데이터보다는 크게 설정된 간격을 통하여 생성되는 것이 표본 데이터의 유효성등을 위하여 바람직하다.In addition, it is preferable for the validity of sample data to be generated through a set interval larger than that of the first layer data or the second layer data.
예를 들어, 사용자 관리 서버는, 치매, 인지 장애, 우을증 등을 가지는 고령자들의 의료 데이터를 통하여, 이에 대응되는 상태 카테고리를 설정할 수 있고, 이에 대한 피드백을 돌보미 토이에게 전달할 수 도 있다(예를 들어, 1 일에 1 번).For example, the user management server may set a corresponding condition category through medical data of elderly people with dementia, cognitive impairment, depression, etc., and may deliver feedback on this to a caregiver toy (for example, , Once a day).
이에 따라, 사용자 관리 서버는 생성된 제 1 계층 데이터, 제 2 계층 데이터 및 제 3 계층 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 피드백을 생성할 수 있으며, 생성된 피드백을 돌보미 토이에게 제공할 수 있다. 본 발명에서는 각각의 계층 데이터에 대하여 생성 횟수 혹은 누적 데이터의 양에 따라 가중치를 부여하거나, 데이터의 우선 순위를 다르게 생성함으로써, 피드백을 생성할 수 있다. 예를 들어, 돌보미 토이가 사용자가 처음 사용하는 경우에는, 상술한 제 1 계층 데이터 및 상술한 제 2 계층 데이터는 생성되지 않은 상태이며, 제 3 계층 데이터만이 존재할 수 있다. 따라서, 인구 통계적 데이터에 기반하여 사용자에게 피드백을 제공할 수 있는데 불과하나, 사용자가 돌보미 토이를 통하여 상태 정보를 사용자 관리 서버에 계속적으로 전달하는 경우, 제 1 계층 데이터 및 제 2 계층 데이터의 생성 횟수가 증가하게 된다. 따라서, 시간의 경과에 따라 제 1 계층 데이터 혹은 제 2 계층 데이터에 기반하여 사용자에게 개인화된 피드백을 제공할 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 각각의 계층 데이터에 대하여 단순 가중치를 통하여 우선순위나 중요도를 높일 수 도 있으나, 시간당 생성회수가 높을수록 낮은 가중치를 부여하는 경우도 생성할 수 있다. 즉, 제 1 계층 데이터는 1 일에 1 번 생성되는 경우에는 1 의 가중치를 부여하나, 제 2 계층 데이터는 1 달에 1번 생성되는 경우 10의 가중치를 부여하고, 제 3 계층 데이터는 100을 부여함으로써, 사용자 개인의 특성과 사용자 그룹 전체의 특성 혹은 해당 속성(예, 연령)을 가진 전체 인구가 가진 특성을 모두 고려하여 돌보미 토이의 피드백을 생성할 수 있다. 따라서, 개별화된 사용자의 데이터, 사용자 그룹의 데이터 및 통계적 데이터를 계층적으로 분류하고, 이에 대한 피드백을 전체적인 클러스터링을 이용하여 수행할 수 있다.Accordingly, the user management server may generate feedback based on at least one of the generated first layer data, second layer data, and third layer data, and may provide the generated feedback to the caregiver toy. In the present invention, a weight may be assigned to each hierarchical data according to the number of generations or the amount of accumulated data, or a different priority of data may be generated to generate feedback. For example, when the caregiver toy is used for the first time by a user, the above-described first layer data and the above second layer data are not generated, and only third layer data may exist. Therefore, it is only possible to provide feedback to the user based on demographic data. However, when the user continuously delivers status information to the user management server through the caregiver toy, the number of generations of the first layer data and the second layer data Will increase. Accordingly, it is possible to provide personalized feedback to the user based on the first layer data or the second layer data over time. In a more specific example, the priority or importance may be increased through a simple weight for each layer data, but a case in which a lower weight is assigned as the number of generations per hour increases may be generated. That is, when the first layer data is generated once a day, a weight of 1 is given, but when the second layer data is generated once a month, a weight of 10 is assigned, and the third layer data is 100. By assigning, it is possible to generate feedback of a caregiver toy by considering both the characteristics of the individual user, the characteristics of the entire user group, or the characteristics of the entire population having the corresponding attribute (eg, age). Accordingly, individualized user data, user group data, and statistical data may be hierarchically classified, and feedback may be performed using overall clustering.
따라서, 사용자 관리 서버는, 사용자 및 사용자 그룹, 통계적 데이터를 이용하여 우선 순위가 높은 순위로 미리 정해진 개수의 동작·활동만을 피드백 정보에 포함하여 진행함으로써 고령자들이 거부감을 느끼지 않을 정도의 인터렉션 활동만을 제공할 수 있으며, 사용자 및 사용자 그룹, 통계적 데이터가 상호 충돌하거나 존재하지 않는 경우, 사용자에게 적합한 지원 정보를 생성할 수 있다.Therefore, the user management server provides only interaction activities that do not feel rejected by the elderly by including only a predetermined number of actions and activities with a high priority in the feedback information using users, user groups, and statistical data. If the user, user group, and statistical data do not conflict with each other or do not exist, support information suitable for the user can be generated.
또한, 돌보미 토이를 사용하는 사용자의 표정 영상, 음성, 행동 데이터를 계량화하여 사용자의 선호도를 추가적인 변수로 지정하여 가중치를 산정할 수 도 있다.In addition, it is possible to calculate the weight by quantifying the user's facial expression image, voice, and behavior data using the caregiver toy and designating the user's preference as an additional variable.
참조 정보 서버(105)는, 미리 설정된 기준에 따라 저장된 외부 속성 정보를 사용자 관리 서버로 송신하도록 구성될 수 있다. 여기서 미리 설정된 기준이란, 의료 데이터, 상태 카테고리 등 관리자에 의하여 미리 분류된 기준으로 정의될 수 있다.The
도 2는 본 발명에 따른 독거노인 지원 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 도 1과 관련되어 중복되는 내용은 상술한 내용으로 대체한다.2 is a reference diagram for explaining a method for supporting the elderly living alone according to the present invention. Any overlapping content related to FIG. 1 is replaced with the above-described content.
사용자 관리 서버는, 먼저 돌보미 토이로부터 특정 사용자의 상태 정보를 수신한다(S201). The user management server first receives status information of a specific user from the caregiver toy (S201).
사용자 관리 서버는 수시된 상태 정보에 기반하여, 특정 사용자에 대한 패턴 정보를 포함하는 제 1 계층 데이터를 생성한다. 즉, 사용자 개인에 대한 정보를 구체적으로 포함하는 제 1 계층 데이터를 생성한다(S203).The user management server generates first layer data including pattern information for a specific user based on the received state information. That is, first layer data specifically including information on an individual user is generated (S203).
사용자 관리 서버는 적어도 하나의 돌보미 토이를 통하여 획득된 다수의 사용자들에 대한 상태 정보들에 기반하여 사용자 그룹을 생성하고, 생성된 사용자 그룹에 대한 그룹 속성 정보를 포함하는 제 2 계층 데이터를 생성한다. 이는 돌보미 토이를 사용하는 사용자들에 대한 그룹핑을 수행함으로써, 속성이 유사한 사용자들에 대한 사용자가 속한 그룹에 대하여 빅데이터를 구성함으로써, 사용자 그룹에 대한 특징이 추출될 수 있다(S205).The user management server creates a user group based on state information of a plurality of users acquired through at least one caregiver toy, and generates second layer data including group attribute information on the created user group. . This is performed by performing grouping for users who use the caregiver toy, and by configuring big data for a group to which the user belongs to users having similar attributes, features of the user group may be extracted (S205).
사용자 관리 서버는 그룹 속성 정보에 대응하는 외부 속성 정보를, 참조 정보 서버로부터 수신하여 제 3 계층 데이터를 생성한다. 외부 속성 정보의 경우 개별 사용자 혹은 사용자 그룹에 대하여 지나치게 특정화된 동작만이 수행되는 것을 방지하거나, 통계적 정보보다 특정적으로 살펴보아야 할 부분들에 대하여 사용자 관리 서버가 확인할 수 있다(S207).The user management server generates third layer data by receiving external attribute information corresponding to the group attribute information from the reference information server. In the case of external attribute information, only an excessively specified operation is prevented from being performed for an individual user or a group of users, or the user management server may check portions to be examined more specifically than statistical information (S207).
따라서, 사용자 관리 서버는 제 1 계층 데이터, 제 2 계층 데이터 및 제 3 계층 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 생성된 피드백을 상기 돌보미 토이를 통하여 상기 특정 사용자에게 제공할 수 있다(S209).Accordingly, the user management server may provide feedback generated based on at least one of first layer data, second layer data, and third layer data to the specific user through the caregiver toy (S209).
본 명세서와 도면에 게시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 게시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. The embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are provided only to provide specific examples to easily explain the technical content of the present invention and to aid understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is apparent to those of ordinary skill in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments posted here.
상술한 바와 같은 인공지능을 적용한 독거노인 지원 시스템 및 지원 방법은 다양한 서비스 분야에 적용하는 것이 가능하다.The support system and support method for the elderly living alone applying artificial intelligence as described above can be applied to various service fields.
Claims (6)
상기 사용자 관리 서버는,
돌보미 토이와 연관된 특정 사용자의 상태 정보에 기반하여, 상기 특정 사용자에 대한 패턴 정보를 포함하는 제 1 계층 데이터를 생성하며,
적어도 하나의 돌보미 토이를 통하여 획득된 다수의 사용자들에 대한 상태 정보들에 기반하여 사용자 그룹을 생성하고, 상기 생성된 사용자 그룹에 대한 그룹 속성 정보를 포함하는 제 2 계층 데이터를 생성하며,
상기 그룹 속성 정보에 대응하는 외부 속성 정보를, 상기 참조 정보 서버로부터 수신하여 제 3 계층 데이터를 생성하며,
상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 피드백을 상기 돌보미 토이에 제공하도록 구성되며,
상기 제 1 계층 데이터는 제 1 시간 간격에 따라 생성되며, 상기 제 2 계층 데이터는 상기 제 1 시간 간격보다 크게 설정된 제 2 시간 간격에 따라 생성되고, 상기 제 3 계층 데이터는 제 2 시간 간격보다 크게 설정된 제 3 시간 간격에 따라 생성되도록 구성되며,
상기 피드백은, 상기 사용자 관리 서버에 의하여,
상기 제 1 계층 데이터에 대하여 상기 제 1 시간 간격에 따른 제 1 가중치를 적용하고, 상기 제 2 계층 데이터에 대하여 상기 제 2 시간 간격에 따른 제 2 가중치를 적용하며, 상기 제 3 계층 데이터에 대하여 상기 제 3 시간 간격에 따른 제 3 가중치를 적용하여 생성된 독거노인 지원 정보를 포함하고,
상기 제 1 가중치, 상기 제 2 가중치 및 상기 제 3 가중치는,
상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터 각각의 시간당 생성횟수가 높을수록 낮은 가중치를 부여하도록 조정되며,
상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터가 충돌되는 경우, 가중치에 따른 우선 순위를 적용하여 독거노인 지원 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는,
독거노인 지원 시스템.In the support system for the elderly living alone consisting of at least one caregiver toy, a user management server, and a reference information server,
The user management server,
Based on the state information of a specific user associated with the caregiver toy, first layer data including pattern information for the specific user is generated,
Create a user group based on state information of a plurality of users acquired through at least one caregiver toy, generate second layer data including group attribute information on the created user group,
3rd layer data is generated by receiving external attribute information corresponding to the group attribute information from the reference information server,
And providing feedback to the caregiver toy based on at least one of the first layer data, the second layer data, and the third layer data,
The first layer data is generated according to a first time interval, the second layer data is generated according to a second time interval set larger than the first time interval, and the third layer data is larger than a second time interval It is configured to be generated according to the set third time interval,
The feedback, by the user management server,
A first weight according to the first time interval is applied to the first layer data, a second weight according to the second time interval is applied to the second layer data, and the third layer data is Including support information for the elderly living alone generated by applying a third weight according to the third time interval,
The first weight, the second weight, and the third weight,
The first layer data, the second layer data, and the third layer data are adjusted to give a lower weight as the number of generations per hour increases,
When the first hierarchical data, the second hierarchical data, and the third hierarchical data collide, the priority according to a weight is applied to generate support information for the elderly living alone,
Support system for the elderly living alone.
상기 상태 정보는,
측정된 상기 특정 사용자의 영상, 음성, 제스처 패턴, 체온, 심박수, 혈압, 악력 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 패턴 정보는,
상기 상태 정보에 기반하여 생성된, 상기 특정 사용자의 수면 패턴, 행동 패턴, 생체 리듬, 표정 패턴, 음성 패턴 중 적어도 하나이며,
상기 그룹 속성 정보는,
상기 다수의 사용자들에 대한 성별, 나이, 주거지역, 건강정보 중 적어도 하나의 속성을 포함하며,
상기 외부 속성 정보는,
상기 그룹 속성 정보에 포함된 상기 속성과 매칭되는 통계 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
독거노인 지원 시스템.The method of claim 1,
The status information,
It includes at least one of the measured image, voice, gesture pattern, body temperature, heart rate, blood pressure, and grip strength of the specific user,
The pattern information,
At least one of a sleep pattern, a behavior pattern, a biorhythm, an expression pattern, and a voice pattern of the specific user, generated based on the state information,
The group attribute information,
Includes at least one attribute of gender, age, residential area, and health information for the plurality of users,
The external attribute information,
It characterized in that it comprises statistical data matching the attribute included in the group attribute information,
Support system for the elderly living alone.
상기 제 1 계층 데이터는,
상기 상태 정보 및 상기 패턴 정보가 연관화된 상기 특정 사용자 개인 데이터로 정의되며,
상기 제 2 계층 데이터는,
상기 다수의 사용자들 각각에 대한 제 1 계층 데이터를, 상기 다수의 사용자들의 통계적 데이터에 기반하여 클러스터링하여 소정 범위의 사용자들로 구성된 사용자 그룹에 대한 속성 정보를 포함하도록 생성되며,
상기 제 3 계층 데이터는,
상기 외부 속성 정보를 수신하여, 상기 제 2 계층 데이터에 포함된 사용자 그룹에 대한 속성 정보와 매칭되도록 그룹핑된 것을 특징으로 하는,
독거노인 지원 시스템.The method of claim 2,
The first layer data,
The state information and the pattern information are defined as the specific user personal data associated,
The second layer data,
The first layer data for each of the plurality of users is clustered based on the statistical data of the plurality of users, and is generated to include attribute information on a user group composed of a predetermined range of users,
The third layer data,
Receiving the external attribute information, characterized in that the group to match the attribute information of the user group included in the second layer data,
Support system for the elderly living alone.
돌보미 토이로부터 특정 사용자의 상태 정보를 수신하는 단계;
상기 상태 정보에 기반하여, 상기 특정 사용자에 대한 패턴 정보를 포함하는 제 1 계층 데이터를 생성하는 단계;
적어도 하나의 돌보미 토이를 통하여 획득된 다수의 사용자들에 대한 상태 정보들에 기반하여 사용자 그룹을 생성하고, 상기 생성된 사용자 그룹에 대한 그룹 속성 정보를 포함하는 제 2 계층 데이터를 생성하는 단계;
그룹 속성 정보에 대응하는 외부 속성 정보를, 참조 정보 서버로부터 수신하여 제 3 계층 데이터를 생성하는 단계;
상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 피드백을 상기 돌보미 토이를 통하여 상기 특정 사용자에게 제공하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 계층 데이터는 제 1 시간 간격에 따라 생성되며, 상기 제 2 계층 데이터는 상기 제 1 시간 간격보다 크게 설정된 제 2 시간 간격에 따라 생성되고, 상기 제 3 계층 데이터는 제 2 시간 간격보다 크게 설정된 제 3 시간 간격에 따라 생성되도록 구성되며,
상기 피드백은, 상기 사용자 관리 서버에 의하여,
상기 제 1 계층 데이터에 대하여 상기 제 1 시간 간격에 따른 제 1 가중치를 적용하고, 상기 제 2 계층 데이터에 대하여 상기 제 2 시간 간격에 따른 제 2 가중치를 적용하며, 상기 제 3 계층 데이터에 대하여 상기 제 3 시간 간격에 따른 제 3 가중치를 적용하여 생성된 독거노인 지원 정보를 포함하고,
상기 제 1 가중치, 상기 제 2 가중치 및 상기 제 3 가중치는,
상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터 각각의 시간당 생성횟수가 높을수록 낮은 가중치를 부여하도록 조정되며,
상기 제 1 계층 데이터, 상기 제 2 계층 데이터 및 상기 제 3 계층 데이터가 충돌되는 경우, 가중치에 따른 우선 순위를 적용하여 독거노인 지원 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는,
독거노인 지원 방법.In the method for supporting the elderly living alone in the user management server,
Receiving status information of a specific user from the caregiver toy;
Generating first layer data including pattern information for the specific user based on the state information;
Creating a user group based on state information on a plurality of users acquired through at least one caregiver toy, and generating second layer data including group attribute information on the created user group;
Generating third layer data by receiving external attribute information corresponding to group attribute information from a reference information server;
Providing a feedback to the specific user through the caregiver toy based on at least one of the first layer data, the second layer data, and the third layer data,
The first layer data is generated according to a first time interval, the second layer data is generated according to a second time interval set larger than the first time interval, and the third layer data is larger than a second time interval It is configured to be generated according to the set third time interval,
The feedback, by the user management server,
A first weight according to the first time interval is applied to the first layer data, a second weight according to the second time interval is applied to the second layer data, and the third layer data is Including support information for the elderly living alone generated by applying a third weight according to the third time interval,
The first weight, the second weight, and the third weight,
The first layer data, the second layer data, and the third layer data are adjusted to give a lower weight as the number of generations per hour increases,
When the first hierarchical data, the second hierarchical data, and the third hierarchical data collide, the priority according to a weight is applied to generate support information for the elderly living alone,
How to apply for the elderly living alone.
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