KR102207488B1

KR102207488B1 - 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR102207488B1
Application number: KR1020190023620A
Authority: KR
Inventors: 김태화; 이동진; 오선택; 노영진; 김서연; 김아란
Original assignee: 안동과학대학교 산학협력단
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2021-01-25
Also published as: KR20200105040A

Abstract

본 발명은 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치매환자가 사전에 설정한 생활환경범위(특정 범위)를 벗어나거나, 또한 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우에 치매환자가 침대에서 떨어질 위험을 사전에 예측하여, 상기 치매환자에게 예상되는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR PREVENTING ACCIDENTS FOR DEMENTIA PATIENTS AND METHOD AND THEREOF}

본 발명은 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치매환자가 사전에 설정한 생활환경범위(특정 범위)를 벗어나거나, 치매환자가 침대에서 수면을 취할 때, 상기 치매환자가 침대에서 떨어질 위험을 사전에 예측하여, 상기 치매환자에게 예상되는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 산업기술과 의료기술이 발달로 인해 사람의 기대여명이 증가하고, 현대 사회가 초 고령화 시대에 진입함에 따라 치매를 앓고 있는 치매환자가 급격하게 증가하고 있다.

일반적으로 치매(dementia)는 넓은 범위의 뇌 손상을 의미하는 것으로, 기억장애, 상황 인지능력의 저하, 인격의 변화, 의사능력의 저하 및 신체 일부분의 마비 증상등과 같은 다양한 증상을 수반한다.

치매환자의 경우 자신의 이름이나 집 주소, 보호자의 전화번호를 포함하는 개인정보뿐만 아니라 평소에 다니는 길도 순간적으로 잊어버리기 때문에, 상기 치매환자가 홀로 외출하는 경우, 실종되거나 행방불명될 수 있는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는, 치매환자에게 GPS 센서를 부착하여, 해당 치매환자의 위치를 실시간으로 파악할 수 있도록 하는 치매환자 관리 기술이 개발되어 상용화되고 있다.

그러나 종래의 치매환자 관리 기술은, 치매환자가 거주지를 이탈하여 치매환자가 실종 혹은 행방불명이 된 경우에 해당 치매환자의 위치를 확인하기 때문에 상기 거주지를 이탈한 치매환자에 대한 조치가 늦어지는 문제점이 있으며, 항상 보호자가 상기 치매환자에 대한 위치를 실시간으로 모니터링하고 있어야 하는 문제점이 있다.

또한 치매환자가 침대에서 수면을 취할 때, 뒤척임이나 몸부림으로 인해 상기 치매환자가 상기 침대에서 떨어지는 낙상사고가 발생할 수 있다.

이때, 치매환자는, 상황 인지능력의 저하, 의사능력의 저하 및 신체 부분의 마비증상으로 인해 상기 보호자에게 알리거나 스스로 별도의 조치를 취하는 것이 불가능하여, 낙상사고에 대한 조치가 늦어져 치매환자가 크게 다 칠 수 있는 문제점이 있다.

특히, 치매환자에 대한 보호자의 관리가 취약한 야간에는 상기 낙상사고로 인한 피해가 더욱더 확대될 수 있는 위험성이 있다.

따라서 치매환자가 특정 범위를 이탈하거나, 침대에서 떨어질 위험을 사전에 예측한다면, 상기 이탈로 인한 실종 혹은 행방발명, 낙상으로 인한 피해 또는 이들이 조합을 포함하는 치매환자의 사고를 미리 예방할 수 있고, 상기 치매환자를 보호하는 보호자에 대한 편의성을 제공할 수 있을 것이다.

이에 본 발명은, 치매환자의 이동속도를 감지하여, 상기 감지한 이동속도의 추세가 지속적으로 증가하는 경우 상기 치매환자가 일정 시간 이후에 미리 설정한 특정 범위를 벗어날 것으로 판단하여 보호자에게 이에 대한 알림을 제공하고, 침대에서 상기 치매환자의 무게중심에 대한 변화를 감지하여 일정 시간 이후에 상기 치매환자가 침대에서 벗어나는 것이 확실시 되는 경우, 이에 대한 알림을 제공함으로서, 상기 치매환자에게 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법을 제안하고자 한다.

다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.

먼저 한국등록특허 제14832884호(2015.01.09.)는 치매환자 배회 관리장치에 관한 것으로, 치매환자가 거주하는 거주영역 내의 특정영역에 설치되고 패드로 형성되는 감지유닛을 통해 상기 치매환자가 상기 특정영역을 이탈하는 것을 감지하여 상기 치매환자를 보호하는 보호자가 구비한 휴대단말로 알림음 또는 진동을 제공하는 치매환자 배회 관리장치에 관한 것이다.

상기 선행기술은, 치매환자가 특정영역을 이미 이탈한 후에 상기 보호자에게 통보하기 때문에 이탈로 인해 치매환자에게 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지하기에는 그 한계가 있다.

반면에 본 발명은, 치매환자의 이동속도를 감지하고, 상기 감지한 이동속도의 추세가 일정하거나 지속적으로 증가하여 미리 설정한 일정 시간 이후에 사전에 정해놓은 특정 범위를 벗어날 것으로 예상되는 경우, 이를 치매환자의 보호자에게 통보할 수 있도록 하는 것으로, 상기 치매환자가 특정 범위를 이탈하게 전에 보호자에게 알림으로써, 이탈로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

따라서 상기 선행기술은 본 발명의 이러한 기술적 특징을 기재하거나 시사하고 있지 않다.

또한 한국등록특허 제1287943호(2013.07.15.)는 다수의 자기센서가 내장된 매트를 이용한 낙상 환자감시시스템에 관한 것으로, 환자복에 장착되는 고무자석 재질의 패스, 침대에 깔린 자기센서가 내장된 매트를 구성하고, 상기 자기센서와 상기 패드와의 접속상태에 따라 환자의 낙상여부를 판단하는 다수의 자기센서가 내장된 매트를 이용한 낙상 환자감시시스템에 관한 것이다.

상기 선행기술은, 단순히 상기 자기센서와 패드의 접속상태에 따라 낙상여부를 판단하는 것이다. 이는 결국 환자가 침대로부터 떨어진 경우에 낙상상태를 확인하기 때문에 낙상으로 인한 사고를 미연에 방지하지 못하는 문제점이 있다.

반면에 본 발명은, 침대에서 상기 치매환자의 무게 중심에 대한 변화를 감지하여 일정 시간 이후에 상기 치매환자가 침대에서 낙상되는 것으로 예측되는 경우 이에 대한 알람을 보호자에게 제공함으로서, 낙상으로 인해 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 것으로, 상기 선행기술과 본 발명은 서로 상이한 기술적 특징을 가진 것이 분명하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작 된 것으로서, 치매환자가 이동하는 경우, 상기 치매환자가 미리 설정한 일점 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측하여 보호자에게 알림을 제공하여, 상기 이탈로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 사고방지 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 치매환자에 대한 무게중심 이동을 감지하고, 상기 감지한 무게중심 이동을 토대로 상기 치매환자가 침대로부터 낙상될 위험을 사전에 예측하여 보호자에게 알림으로 제공함으로서, 상기 낙상으로 인상 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 치매환자에 착용된 센서로부터 해당 치매환자의 이동에 따른 이동속도 및 이동방향에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신한 정보에 대한 신호의 RSSI 값을 산출하여, 상기 수신한 이동속도 및 이동방향과 상기 산출한 RSSI 값을 토대로 상기 치매환자가 미리 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측하여, 상기 예측한 결과를 상기 보호자에게 알림을 제공할 수 있도록 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은, RSSI 값과 해당 RSSI 값에 따른 거리정보를 저장하고 있으면서, 상기 신호의 RSSI 값을 산출하여 본 발명의 치매환자를 위한 사고방지 장치와의 거리와 상기 치매환자에 대한 거리를 확인하고, 시간의 흐름에 따른 RSSI 값의 변화에 따라 상기 치매환자가 이동하는 것을 감지할 수 있도록 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 치매환자의 이동이 감지되고, 상기 수신한 이동방향이 미리 설정한 특정 범위로의 방향인 경우, 상기 수신한 이동속도의 추세를 산출하여, 상기 산출한 추세를 토대로 일정 시간 이후에 상기 치매환자가 상기 설정한 일정 범위를 벗어나는 것으로 예측될 때, 상기 알림을 상기 보호자에게 제공하는 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 야간에 침대에서 치매환자가 수면을 취하는 경우, 상기 치매환자의 무게중심이 이동하는 것을 감지하고, 상기 감지한 결과를 토대로 상기 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 사전에 예측하여, 상기 알림을 상기 보호자에게 제공할 수 있도록 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이때, 본 발명은, 단위 시간당 상기 치매환자의 무게중심에 대한 이동속도를 감지하여 상기 이동속도의 변화추세를 산출하고, 상기 산출한 변화추세에 따라 일정 시간 이후 상기 치매환자가 침대를 벗어하는 것이 확실시 될 경우에 상기 알림을 상기 보호자에게 제공함으로서, 상기 보호자로 하여금 낙상에 대한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치는, 치매환자가 이동하는 경우, 상기 치매환자에게 착용되는 제1 센서로부터 상기 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 수신하는 이동정보 수신부, 상기 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 침대의 각 다리부분에 장착되는 제2 센서로부터 상기 각 다리부분에 대한 무게정보를 수신하는 무게정보 수신부, 상기 수신한 이동정보의 신호에 대한 RSSI 값을 측정하고, 상기 측정한 RSSI 값을 이용하여, 미리 설정한 특정 범위의 중앙을 기준으로 해당 치매환자에 대한 거리정보를 산출하는 거리정보 생성부, 상기 산출한 거리정보와 수신한 이동정보를 이용하여 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측하는 치매환자 이탈 예측부 및 상기 수신한 무게정보를 토대로 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 사전에 예측하는 치매환자 낙상 예측부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 거리정보 생성부는, 미리 저장된 RSSI 값과 거리 정보를 매핑한 매핑테이블을 참조하여, 상기 측정한 RSSI 값에 따른 치매환자에 대한 거리정보를 산출하며, 상기 제1 센서는, 가속도 센서, 자이로 센서, 관성센서 또는 이들이 조합으로 구성되고, 상기 제2 센서는, 무게감지센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 치매환자 이탈 예측부는, 상기 수신한 이동방향이 상기 특정 범위로의 방향이면, 상기 수신되는 이동속도를 이용하여, 이동속도의 변화량에 따른 증감패턴을 생성하고, 상기 산출한 거리정보를 토대로 상기 생성한 증감패턴의 추세를 분석하여, 일정 시간 이후 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측하고, 상기 예측한 결과를 상기 치매환자의 보호자에게 알림으로 제공할 수 있도록 하며, 상기 이동속도의 변화량에 따른 증감패턴은, 시간에 따른 이동속도의 변화량을 미리 설정된 단위시간으로 미분하여 시간대비 이동속도의 변화율을 측정함으로써, 생성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 치매환자 낙상 예측부는, 상기 수신한 침대의 각 다리별 무게정보를 토대로 상기 각 다리별 무게비율 및 무게변화량을 측정하고, 상기 측정한 무게비율 및 무게변화량을 이용하여, 상기 침대에서 상기 치매환자의 무게중심 이동에 따른 무게중심 이동속도를 산출하여, 시간의 흐름에 따른 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성하며, 기 저장된 침대의 규격을 토대로 상기 생성한 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴의 추세를 분석함으로써, 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 사전에 예측하여, 상기 예측한 결과를 상기 치매환자의 보호자에게 알림으로 제공할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 방법은, 치매환자가 이동하는 경우, 상기 치매환자에게 착용되는 제1 센서로부터 상기 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 수신하는 이동정보 수신 단계, 상기 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 침대의 각 다리부분에 장착되는 제2 센서로부터 상기 각 다리부분에 대한 무게정보를 수신하는 무게정보 수신 단계, 상기 수신한 이동정보의 신호에 대한 RSSI 값을 측정하고, 상기 측정한 RSSI 값을 이용하여, 미리 설정한 특정 범위의 중앙을 기준으로 해당 치매환자에 대한 거리정보를 산출하는 거리정보 생성 단계, 상기 산출한 거리정보와 상기 수신한 이동정보를 이용하여 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측하는 치매환자 이탈 예측 단계 및 상기 수신한 무게정보를 토대로 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 사전에 예측하는 치매환자 낙상 예측 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 거리정보 생성 단계는, 미리 저장된 RSSI 값과 거리 정보를 매핑한 매핑테이블을 참조하여, 상기 측정한 RSSI 값에 따른 치매환자에 대한 거리정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 치매환자 이탈 예측 단계는, 상기 수신한 이동방향이 상기 특정 범위로의 방향이면, 상기 수신되는 이동속도를 이용하여, 이동속도의 변화량에 따른 증감패턴을 생성하고, 상기 산출한 거리정보를 토대로 상기 생성한 증감패턴의 추세를 분석하여, 일정 시간 이후 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측하고, 상기 예측한 결과를 상기 치매환자의 보호자에게 알림으로 제공할 수 있도록 하며, 상기 이동속도의 변화량에 따른 증감패턴은, 시간에 따른 이동속도의 변화량을 미리 설정된 단위시간으로 미분하여 시간대비 이동속도의 변화율을 측정함으로써, 생성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 치매환자 낙상 예측 단계는, 상기 수신한 침대의 각 다리별 무게정보를 토대로 상기 각 다리별 무게비율 및 무게변화량을 측정하고, 상기 측정한 무게비율 및 무게변화량을 이용하여, 상기 침대에서 상기 치매환자의 무게중심 이동에 따른 무게중심 이동속도를 산출하여, 시간의 흐름에 따른 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성하며, 기 저장된 침대의 규격을 토대로 상기 생성한 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴의 추세를 분석함으로써, 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 사전에 예측하여, 상기 예측한 결과를 상기 치매환자의 보호자에게 알림으로 제공할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 치매환자의 신체 일부분에 부착된 센서를 통해 해당 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 포함하는 신호를 수신하고, 상기 수신한 이동속도 및 이동방향과 상기 신호로부터 산출된 RSSI 값을 토대로, 상기 치매환자가 미리 설정한 일정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측하여, 상기 예측한 결과를 치매환자의 보호자에게 알림으로써, 상기 이탈로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 치매환자의 뒤척임이나 움직임에 따른 상기 치매환자의 무게중심에 대한 이동을 감지함으로써, 침대로부터 상기 치매환자가 낙상될 위험을 사전에 예측하여 상기 예측한 결과를 치매환자의 보호자에게 알림으로써, 상기 낙상으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법을 개략적으로 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치를 통해 상기 치매환자가 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 치매환자를 위한 사고방지 장치를 통해 상기 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자의 이동속도 또는 침대에서 치매환자의 무게중심 이동에 대한 이동속도의 증감패턴을 추출하여, 상기 치매환자가 미리 설정한 특정 범위를 이탈하거나, 침대로부터 낙상되는 것을 미리 예측하기 위한 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치를 이용하여 치매환자가 미리 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치를 이용하여 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측하는 절차를 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 일 실시예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의 되어 있지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 아니한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법을 개략적으로 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.

도1 에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 치매환자의 손목, 발목 등과 같은 신체 일부분에 착용되는 제1 센서(200) 및 치매환자가 이용하는 침대의 각 다리부분에 장착되는 제2 센서(300)로부터 센싱정보를 수집하여, 상기 치매환자가 사전에 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하거나, 또는 상기 치매환자가 침대에서 낙상될 위험을 예측하여, 상기 예측한 결과를 치매환자의 보호자가 구비한 보호자 단말(400)로 전송함으로써, 상기 이탈이나 낙상으로 인한 치매환자의 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 기능을 지원한다.

상기 제1 센서(200), 제2 센서(300) 및 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 4G, 5G, LTE, 비콘 등과 같은 다양한 무선통신방법을 통해 서로 연결되어 치매환자의 사고방지를 위한 데이터를 송수신할 수 있다. 다만, 본 발명에서는 상기 데이터를 송수신하기 위한 무선통신방법에는 그 제한을 두지 않는다.

상기 제1 센서(200)는, 웨어러블 디바이스(wearable device)의 형태로 구현되어 상기 치매환자의 신체 일부분을 착용될 수 있다.

또한 상기 제1 센서(200)는, 상기 치매환자가 상기 미리 설정한 특정 범위에서 이동할 때, 해당 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 감지하는 기능을 수행한다.

또한 상기 제1 센서(200)는, 상기 감지한 이동속도 및 이동방향을 상기 무선통신방법에 적합한 신호로 변조하여 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)로 전송하며, 가속도 센서, 자이로 센서, 관성센서 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.

다만, 본 발명의 제 1센서(200)는 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 감지할 수 있는 주지의 다양한 센서로 구성할 수 있음은 당연하다.

또한 상기 제2 센서(200)는, 침대의 다리에 각각 위치하여 상기 치매환자가 침대에서 수면을 취할 때, 상기 침대의 각 다리에 걸리는 하중(즉, 무게정보)을 측정하여, 상기 측정한 무게정보를 무선통신방법에 적합한 신호로 변조하여 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)로 전송하는 기능을 수행하는 것으로, 무게감지센서로 구성된다.

이때, 상기 사전에 설정되는 특정 범위는 일정한 지름을 가지는 원으로 설정될 수 있으며, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는 상기 원의 중앙에 위치할 수 있다.

또한 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 보호자의 설정에 따라 주간모드 및 야간모드로 동작할 수 있으며, 주간모드로 동작하는 경우, 상기 제1 센서(200)로부터 수신되는 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 토대로 상기 치매환자가 사전에 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하여 상기 보호자 단말(400)로 제공함으로써, 상기 이탈로 인해 상기 치매환자에게 발생될 수 있는 사고(예: 실종, 행방불명 등)를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

또한 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 야간모드로 동작하는 경우, 상기 제2 센서(200)로부터 수신되는 무게정보를 토대로, 침대에서 치매환자의 무게중심의 이동을 감지하여, 상기 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 사전에 예측하고, 상기 예측한 결과를 상기 보호자 단말(400)로 제공함으로써, 상기 낙상으로 인해 상기 치매환자에게 발생될 수 있는 사고(예: 신체적 부상)를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

한편 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 미리 설정한 특정 범위 내의 천정, 벽, 바닥 또는 침대 등에 구비될 수 있다. 이때, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는 상기 미리 설정한 특정 범위의 중앙에 위치하여, 상기 이탈 및 낙상을 사전에 예측할 수 있도록 구현되는 것이 바람직하다.

또한 상기 보호자 단말(400)은, 상기 치매환자의 보호자 혹은 관리자가 구비한 유무선 통신단말을 의미하는 것으로, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)로부터 수신되는 이탈 및 낙상에 대한 예측결과를 수신하여 상기 보호자 혹은 관리자에게 제공함으로써, 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하기 전 또는 상기 침대에서 상기 치매환자가 낙상되기 전에 상기 치매환자에 대한 초지를 신속하게 취할 수 있도록 한다.

또한 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 이더넷, 4G, 5G 등과 같은 다양한 유무선 통신방법을 통해 상기 보호자 단말(400)과 연결되어, 상기 예측결과를 상기 보호자 단말(400)로 실시간으로 제공할 수 있다.

한편, 치매환자의 특정 범위에 대한 이탈을 예측하는 것은 주간에 수행되고, 침대로부터 치매환자의 낙상을 예측하는 것은 야간에 수행되는 것으로 기재되어 있지만, 상기 치매환자가 야간에도 이동할 수 있고, 주간에도 침대에서 수면을 취할 수 있으므로, 상기 이탈 예측 및 낙상 예측은 주야간에 상관없이 실시간으로 수행될 수 있음은 당연하다.

한편 상기 치매환자가 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 과정과, 상기 치매환자가 침대에서 낙하되는 것을 예측하는 과정은 도 2 및 도 3을 각각 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

이하에서는 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)를 통해 상기 치매환자가 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 과정을 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치를 통해 상기 치매환자가 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)를 통해 상기 치매환자가 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 과정은, 우선, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 제1 센서(200)로부터 해당 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 실시간으로 수신한다(①).

이때, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 미리 설정한 특정 범위의 중앙에 위치할 수 있다.

상기 제 1센서(200)는 상기 치매환자가 이동하는 경우, 상기 치매환자에 대한 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 감지하여 상기 치매환자를 위한 사고 방지 장치(100)로 상기 감지한 이동정보를 실시간으로 전송한다.

또한 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 이동정보에 대한 신호의 RSSI(received signal strength indication) 값을 측정한다.

이후, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 사전에 저장된 RSSI 값과 이에 대한 거리정보를 매핑한 매핑테이블을 참조하여 상기 측정한 이동정보에 대한 신호의 RSSI 값을 토대로 상기 치매환자와 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)(즉, 특정 범위의 중앙)사이의 거리정보를 산출한다(②).

이때, 상기 RSSI 값이 변화되는 경우, 상기 치매환자가 이동하는 것을 알 수 있으며, 상기 RSSI 값이 증가하면 상기 치매환자와 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)의 거리가 점점 가까워지는 것을 알 수 있으며, 상기 RSSI 값이 감소하면 상기 치매환자와 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)의 거리가 점점 멀어지는 것을 알 수 있다.

또한 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 측정한 RSSI 값과 상기 수신한 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 토대로 상기 치매환자가 사전에 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측한다(③).

이때, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 사전에 설정한 특정 범위에 대한 좌표를 저장하고 있으며, 상기 측정한 RSSI 값의 변화와 상기 산출한 거리정보 및 이동방향을 토대로 상기 치매환자가 사전에 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측할 수 있다.

예를 들어, 상기 RSSI 값의 변화가 점차적으로 감소하고, 상기 이동방향이 남쪽방향인 경우(즉, 상기 특정 범위로의 방향), 상기 치매환자는 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)를 기준으로 남쪽의 특정 거리(즉, 상기 측정한 RSSI 값에 따른 거리)에서 남쪽 방향으로 이동하는 것을 알 수 있다. 즉, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 RSSI 값, 상기 RSSI 값의 변화 및 상기 치매환자의 이동방향 및 이동속도를 토대로 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측할 수 있는 것이다.

또 다른 예로써, 상기 측정한 RSSI 값의 변화가 증가하고, 치매환자의 이동방향이 남쪽방향이 경우, 상기 치매환자는 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)를 기준으로 북쪽 방향의 특정 거리에 위치하여 상기 특정 범위의 내부로 이동하는 것을 알 수 있다.

즉, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 RSSI 값을 토대로 산출한 치매환자와 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)사이의 거리정보, 시간에 따른 상기 RSSI 값의 변화, 이동방향 및 이동속도를 토대로 상기 치매환자가 상기 특정 위치의 내부로 이동하는 것을 알 수 있는 것이다.

이때, 상기 거리정보가 산출되면, 상기 치매환자와 상기 이동방향에 따른 특정범위로의 직선거리를 알게 된다.

또한 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 수신한 이동속도를 이용하여, 시간의 흐름에 따른 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성하고, 상기 산출한 거리정보를 토대로 상기 생성한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴의 추세를 분석한다.

이후, 상기 추세가 미리 설정한 값 이상으로 지속적으로 증가되고, 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈할 것으로 예측되는 경우, 상기 보호자 단말(400)로 상기 예측한 결과를 알림(④)으로써, 상기 이탈로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

상기 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴은 이전에 수집된 이동속도를 토대로 시간에 따른 이동속도의 변화량을 미리 설정한 단위시간으로 미분하여 시간대비 이동속도의 변화율을 측정함으로써, 생성된다. 이를 기반으로 상기 사용자가 일정 시간 이후에 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 예측할 수 있다.

한편 상기 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 추출하여, 상기 치매환자가 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 방법은 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 치매환자를 위한 사고방지 장치를 통해 상기 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)를 통해 상기 치매환자가 침대로부터 낙상될 위험을 예측하는 과정은 우선, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 제2 센서(300)로부터 침대의 각 다리에 걸리는 무게를 측정한 무게정보를 실시간으로 각각 수신한다(①).

상기 제2 센서(300)는 상기 침대의 각 다리에 장착되어, 상기 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 침대의 각 다리에 걸리는 하중인 무게를 측정한 무게정보를 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)로 실시간으로 전송한다.

다만, 상기 제2 센서(300)는, 상기 침대에 위치하는 매트릭스의 하부에 위치하여 상기 치매환자의 무게중심이 이동하는 것을 감지하여 상기 감지한 결과를 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)로 제공할 수 있도록 구현될 수 있다.

또한 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 각 제2 센서(300)로부터 수신되는 무게정보를 토대로 상기 각 제2 센서(300)의 무게정보의 비율 및 무게 변화량에 따라 무게중심이 어느 방향으로 이동하는 지를 감지한다(②).

예를 들어, 우측에 위치하는 제2 센서(300)의 무게정보가 감소하고, 좌측에 위치하는 제2 센서(300)의 무게정보가 증가하는 경우, 상기 치매환자의 무게 중심이 좌측으로 이동하는 것을 알 수 있다.

또한 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 제2 센서(300)의 무게에 대한 변화량을 토대로 무게중심 이동속도를 산출하여 상기 산출한 결과에 따라 상기 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측한다(③).

이때, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 산출한 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 추출하고, 사전에 저장된 상기 침대의 규격을 토대로 상기 추출한 증감패턴에 대한 추세를 분석하여, 상기 증감패턴이 일정한 값 이상으로 증가되고, 일정 시간 이후 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 미리 예측하여 상기 보호자 단말(400)로 상기 예측한 결과를 알림(④)으로써, 상기 낙상으로 인한 치매환자의 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

한편 상기 무게중심의 이동속도에 대한 증감패턴을 추출하여, 상기 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측하는 방법은 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자의 이동속도 또는 침대에서 치매환자의 무게중심 이동에 대한 이동속도의 증감패턴을 추출하여, 상기 치매환자가 미리 설정한 특정 범위를 이탈하거나, 침대로부터 낙상되는 것을 미리 예측하기 위한 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자의 이동속도 또는 침대에서 치매환자의 무게중심 이동에 대한 이동속도의 증감패턴을 추출하여, 상기 치매환자가 미리 설정한 특정 범위를 이탈하거나, 침대로부터 낙상되는 것을 미리 예측하기 위한 과정은, 우선, 상기 제1 센서(200)로부터 실시간으로 수신되는 사용자의 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 토대로 상기 사용자의 이동속도의 변화에 대한 증감패턴을 추출한다.

즉, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 제1 센서(200)로부터 실시간으로 수신되는 시간에 따른 이동속도의 변화량에 미리 설정한 단위시간으로 미분하여 해당 치매환자의 이동속도의 변화에 대한 증감패턴을 추출한다. 이러한 증감패턴을 이용하여 상기 치매환자의 이동속도에 대한 추세를 분석함으로서, 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 미리 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 사전에 예측할 수 있다.

예를 들어, 상기 RSSI 값을 측정한 결과로부터 상기 치매환자가 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)로부터 10m 거리에 있다고 한다면, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는 상기 수신되는 이동방향에 위치하는 특정 범위와 상기 치매환자 사이의 직선거리를 알 수 있다.

이에 따라, 상기 치매환자의 이동방향이 상기 특정 범위로의 방향이고 상기 직선거리가 4m이며, 상기 증감패턴을 추출한 결과 상기 이동속도에 대한 추세가 초당 2m인 경우, 2초 후에는 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 알 수 있다.

즉, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 산출한 치매환자와 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)의 사이의 거리정보와 상기 이동속도 변화량에 대한 증감패턴의 추세를 분석하여, 현재 치매환자의 위치로부터 일정 시간 후에 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈할 것을 예측하는 것이다.

상기 단위시간은 짧으면 짧을수록 일정 시간 이후에 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 지에 대한 여부를 보다 정확하게 예측할 수 있다.

또한 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는 상기 침대에서 치매환자의 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴 또한 상기와 같은 동일한 과정을 통해 추출할 수 있으며, 상기 증감패턴이 미리 설정한 값 이상이고, 기 저장된 침대의 규격을 토대로 일정 시간 이후에 상기 치매환자가 상기 침대에서 낙상될 것으로 예측함으로써, 상기 낙상으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 치매환자에 착용되는 제1 센서(200)로부터 해당 치매환자의 이동에 따른 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 수신하는 이동정보 수신부(110), 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 침대의 각 다리부분에 위치하는 제2 센서(300)로부터 각 다리에 걸리는 하중에 대한 무게정보를 수신하는 무게정보 수신부(120), 상기 수신한 이동정보의 신호를 이용하여 상기 치매환자와 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)사이의 거리정보를 산출하는 거리정보 산출부(130), 상기 산출한 거리정보 및 상기 수신한 이동정보를 토대로 사전에 설정한 특정 범위를 상기 치매환자가 이탈하는 것을 예측하는 치매환자 이탈 예측부(140), 상기 수신한 무게정보를 토대로 상기 치매환자가 상기 침대에서 낙상될 위험을 예측하는 치매환자 낙상 예측부(150), 상기 치매환자 이탈 예측부(140)와 상기 치매환자 낙상 예측부(150)를 통해 예측한 결과를 보호자 단말(400)로 제공하는 알림부(160) 및 메모리(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 메모리는, 사전에 설정한 특정 범위에 대한 좌표정보, 신호의 RSSI 값에 따른 거리정보를 매핑한 매핑테이블, 해당 치매환자가 이용하는 침대의 규격(즉, 가로, 세로, 높이정보)을 포함하여 상기 치매환자의 사고방지를 관련 데이터를 저장하는 기능을 수행한다.

상기 이동정보 수신부(110)는, 상기 보호자의 설정에 따라 상기 치매환자가 야간 혹은 주간에 이동하는 치매환자의 이동정보를 상기 제1 센서(200)로부터 실시간으로 수신하는 기능을 지원한다.

한편, 상기 이동정보는 치매환자의 이동이 활발한 주간에 제1 센서(200)로부터 측정되어 수신되는 것이 바람직 하지만, 야간에도 상기 치매환자가 이동할 수 있으므로, 야간에도 상기 이동정보를 상기 제1 센서(200)로부터 실시간으로 수신할 수 있다.

또한 상기 무게정보 수신부(120)는, 상기 보호자의 설정에 따라 상기 치매환자가 야간 혹은 주간에 침대에서 수면을 취하는 경우, 해당 침대의 각 다리부분에 위치하는 제2 센서(300)로부터 해당 다리부분에 걸리는 무게정보를 실시간으로 수신하는 기능을 지원한다.

한편, 상기 무게정보는, 치매환자가 수면을 취하는 야간에 수신되는 것이 바람직 하지만, 주간에도 상기 치매환자가 침대에서 수면을 취할 수 있으므로, 주간에도 상기 보호자의 설정에 따라 상기 무게정보를 상기 제2 센서(200)로부터 실시간으로 수신할 수 있다.

또한 상기 거리정보 산출부(130)는, 상기 수신되는 이동정보에 대한 신호의 RSSI 값을 측정하여, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)와 상기 치매환자 사이의 거리정보를 산출하는 기능을 수행한다.

한편 상기 거리정보를 산출하는 것은, 메모리(미도시)에 저장된 RSSI 값에 대한 거리정보를 매핑한 매핑테이블을 참조하여, 상기 측정한 RSSI 값에 대한 거리정보를 선택함으로써, 수행된다.

또한 치매환자 이탈 예측부(140)는, 상기 수신한 이동방향이 상기 특정 범위에 대한 방향인 경우, 상기 수신한 이동속도를 토대로 시간에 따른 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성한다.

상기 증감패턴은 상기 이동속도의 변화에 대한 추세를 의미하는 것임은 상술한 바와 같다.

이후, 상기 치매환자 이탈 예측부(140)는, 상기 산출한 치매환자에 대한 거리정보를 토대로 상기 추출한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 분석하여, 상기 치매환자가 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 상기 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하여, 상기 알림부(160)를 통해 보호자 단말(400)로 알림을 제공할 수 있도록 한다.

즉, 상기 치매환자 이탈 예측부(140)는, 상기 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴이 미리 설정한 임계값 이상으로 지속적으로 증가하여 일정 시간 이후, 상기 산출한 거리정보로부터 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것으로 예상되는 경우, 즉, 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하기 전에 상기 보호자에게 알림으로서, 이탈로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

또한 상기 치매환자 낙상 예측부(150)는, 상기 수신한 무게정보를 토대로 상기 치매환자가 침대에서 수면하는 중에 낙상될 위험을 미리 예측하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 치매환자 낙상 예측부(150)는, 상기 수신한 침대의 각 다리부분의 무게정보에 따른 비율 및 무게정보의 변화량을 계산하여, 상기 치매환자의 무게중심이 이동하는 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 추출한다.

이후, 상기 치매환자 낙상 예측부(150)는, 상기 추출한 치매환자의 무게중심이 이동하는 이속속도의 변화량에 대한 증감패턴과, 상기 저장된 침대의 규격을 토대로 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상되는 것으로 예상되는 경우에, 상기 보호자 단말(400)로 상기 예상결과(즉, 낙상 예측 결과)알릴 수 있도록 한다.

즉, 치매환자 낙상 예측부(150)는, 상기 무게중심에 대한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴이 미리 설정한 임계값 이상인 경우, 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상되는 것으로 예상될 때, 즉, 상기 치매환자가 낙상되기 전에 상기 보호자에게 알림으로서, 상기 낙상으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치를 이용하여 치매환자가 미리 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)가 사용자의 설정에 따라 상기 치매환자가 미리 설정한 특정 범위를 이탈하는 것을 예측하는 절차는 우선, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 치매환자에게 착용된 제1 센서(200)로부터 해당 치매환자에 대한 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 실시간으로 수신한다(S110).

상기 제1 센서(200)는, 상기 치매환자가 미리 설정한 특정 범위 내에서 이동하는 경우, 해당 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 감지하기 위한 것으로, 웨어러블 디바이스로 구현되어 상기 치매환자의 신체 일부분에 착용될 수 있다.

이때, 상기 특정 범위는 특정 지름을 가지는 원으로 설정됨은 상술한 바와 같다.

다음으로, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 수신한 이동정보의 신호에 대한 RSSI 값을 측정(S120)하고, 상기 측정한 RSSI 값을 이용하여 상기 치매환자에 대한 거리정보를 산출한다(S130).

한편, 상기 산출한 치매환자에 대한 거리정보는, 해당 치매환자와 상기 특정범위의 중앙에 위치하는 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100) 사이의 거리를 의미함은 상술한 바와 같다.

다음으로, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 수신한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성한다(S140).

상기 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴은, 상기 제1 센서(200)로부터 수신되는 이동속도의 시간에 따른 변화량에 미리 설정한 단위시간으로 미분함으로써, 생성된다.

다음으로, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 추출한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴과 상기 산출한 거리정보를 이용하여 상기 치매환자가 일정 시간 이후에 상기 특정 범위를 이탈하는지에 대한 여부를 예측한다(S150).

즉, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 수신한 이동방향이 특정 범위로의 방향인 경우, 상기 산출한 거리정보를 토대로 상기 치매환자와 상기 특정 범위 사이의 거리를 측정하여, 상기 증감패턴의 추세에 따라 일정 시간 이후 상기 측정한 거리를 벗어나는 것으로 예상되는 경우에, 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것으로 사전에 예측하는 것이다.

다음으로, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것으로 예측되는 경우(S160), 상기 예측한 결과를 보호자 단말(400)로 제공하여 이탈에 대한 알림을 제공함으로써, 보호자로 하여금 해당 치매환자에 대한 조치를 신속하게 수행할 수 있도록 하여, 상기 이탈로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하에서는, 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)를 통해 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측하는 과정을 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치를 이용하여 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측하는 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)가 보호자의 설정에 따라 상기 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측하는 절차는 우선, 상기 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 침대에 장착된 제2 센서(300)로부터 측정되는 무게정보를 실시간으로 수신한다(S210).

상기 제2 센서(300)는, 상기 침대의 다리부분에 각각 장착되어 상기 치매환자의 무게중심의 이동에 따라 상기 침대의 각 다리부분에 걸리는 무게정보를 측정하여 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)로 실시간 전송하는 기능을 수행한다.

다음으로, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는, 상기 각 무게정보의 비율 및 무게정보의 변화량에 따라 상기 무게중심의 특정 위치로 이동하는 것을 감지하고, 상기 무게중심의 이동에 따른 무게중심의 이동속도를 산출(S220)한 후, 시간의 흐름에 따라 상기 산출한 무게중심에 대한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성한다(S230).

한편 상기 무게중심의 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴은, 상기 치매환자에 대한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성하는 과정과 동일하다.

다음으로, 상기 치매환자를 위한 사고방지 장치(100)는 기 저장된 상기 침대의 규격을 토대로 상기 생성한 증감패턴의 추세를 분석하여, 상기 치매환자가 침대로부터 낙상되는 것을 예측(S240)하고, 상기 예측한 결과 상기 치매환자가 일정 시간 이후에 낙상되는 것으로 예측되는 경우(S250), 상기 예측한 결과를 보호자 단말(400)로 제공함으로써, 낙상으로 인한 치매환자의 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 치매환자를 위한 사고방지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 치매환자가 사전에 설정한 특정 범위를 이탈하거나, 상기 침대에서 낙상될 위험을 사전에 예측하여, 상기 예측한 결과를 보호자 단말로 제공함으로서, 상기 이탈 및 낙상으로 인해 상기 치매환자에게 발생될 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 위주로 상술하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.

아울러 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100 : 치매환자를 위한 사고방지 장치 110 : 이동정보 수신부
120 : 무게정보 수신부 130 : 거리정보 산출부
140 : 치매환자 이탈 예측부 150 : 치매환자 낙상 예측부
160 : 알림부 200 : 제1 센서
300 : 제2 센서 400 : 보호자 단말

Claims

치매환자가 이동하는 경우, 상기 치매환자에 착용되는 제1 센서로부터 상기 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 수신하는 이동정보 수신부;
상기 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 침대의 각 다리부분에 장착되는 제2 센서로부터 상기 각 다리부분에 대한 무게정보를 수신하는 무게정보 수신부;
상기 수신한 이동정보의 신호에 대한 RSSI 값을 측정하여, 사전에 설정한 특정 범위의 중앙과 해당 치매환자 사이의 거리정보를 산출하는 거리정보 생성부;
상기 수신한 이동정보의 이동속도를 이용하여 시간의 흐름에 따른 상기 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성하고, 상기 산출한 거리정보와, 상기 수신한 이동정보의 이동방향 및 상기 생성한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴에 따라 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 미리 예측하는 치매환자 이탈 예측부; 및
상기 수신한 무게정보를 토대로 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 미리 예측하는 치매환자 낙상 예측부;를 포함하며,
상기 거리정보 생성부는,
사전에 저장된 RSSI 값과 상기 특정 범위의 중앙에 대한 거리정보를 매핑한 매핑테이블을 참조하여, 상기 측정한 RSSI 값에 따라 상기 치매환자에 대한 상기 거리정보를 산출하는 치매환자를 위한 사고방지 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 치매환자 이탈 예측부는,
상기 수신한 이동방향이 상기 특정 범위로의 방향이면,
상기 산출한 거리정보와 상기 생성한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴의 추세를 분석하여, 일정 시간 이후 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 미리 예측하고, 상기 예측한 결과를 상기 치매환자의 보호자에게 알림으로 제공하며,
상기 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴은, 시간에 따른 이동속도의 변화량을 미리 설정된 단위시간으로 미분하여 시간대비 이동속도의 변화율을 측정함으로써, 생성되는 것을 특징으로 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 치매환자 낙상 예측부는,
상기 수신한 침대의 각 다리별 무게정보를 토대로 상기 각 다리별 무게비율 및 무게변화량을 측정하고,
상기 측정한 무게비율 및 무게변화량을 이용하여, 상기 침대에서 상기 치매환자의 무게중심 이동에 따른 무게중심 이동속도를 산출하여, 시간의 흐름에 따른 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성하며,
기 저장된 침대의 규격을 토대로 상기 생성한 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴의 추세를 분석함으로써, 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 미리 예측하여, 상기 예측한 결과를 상기 치매환자의 보호자에게 알림으로 제공하는 것을 특징으로 하는 치매환자를 위한 사고방지 장치.
치매환자를 위한 사고방지 장치에서, 치매환자가 이동하는 경우, 상기 치매환자에 착용되는 제1 센서로부터 상기 치매환자의 이동속도 및 이동방향을 포함하는 이동정보를 수신하는 이동정보 수신 단계;
상기 사고방지 장치에서, 상기 치매환자가 침대에서 수면을 취하는 경우, 상기 침대의 각 다리부분에 장착되는 제2 센서로부터 상기 각 다리부분에 대한 무게정보를 수신하는 무게정보 수신 단계;
상기 사고방지 장치에서, 상기 수신한 이동정보의 신호에 대한 RSSI 값을 측정하여, 사전에 설정한 특정 범위의 중앙과 해당 치매환자 사이의 거리정보를 산출하는 거리정보 생성 단계;
상기 사고방지 장치에서, 상기 수신한 이동정보의 이동속도를 이용하여 시간의 흐름에 따른 상기 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성하고, 상기 산출한 거리정보와, 상기 수신한 이동정보의 이동방향 및 상기 생성한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴에 따라 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 미리 예측하는 치매환자 이탈 예측 단계; 및
상기 사고방지 장치에서, 상기 수신한 무게정보를 토대로 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 미리 예측하는 치매환자 낙상 예측 단계;를 포함하며,
상기 거리정보 생성 단계는,
상기 사고방지 장치에서, 사전에 저장된 RSSI 값과 상기 특정 범위의 중앙에 대한 거리정보를 매핑한 매핑테이블을 참조하여, 상기 측정한 RSSI 값에 따른 치매환자에 대한 상기 거리정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 치매환자를 위한 사고방지 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 치매환자 이탈 예측 단계는,
상기 사고방지 장치에서, 상기 수신한 이동방향이 상기 특정 범위로의 방향이면, 상기 산출한 거리정보와 상기 생성한 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴의 추세를 분석하여, 일정 시간 이후 상기 치매환자가 상기 특정 범위를 이탈하는 것을 미리 예측하고, 상기 예측한 결과를 상기 치매환자의 보호자에게 알림으로 제공하며,
상기 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴은, 시간에 따른 이동속도의 변화량을 미리 설정된 단위시간으로 미분하여 시간대비 이동속도의 변화율을 측정함으로써, 생성되며,
상기 치매환자 낙상 예측 단계는,
상기 사고방지 장치에서, 상기 수신한 침대의 각 다리별 무게정보를 토대로 상기 각 다리별 무게비율 및 무게변화량을 측정하고,
상기 측정한 무게비율 및 무게변화량을 이용하여, 상기 침대에서 상기 치매환자의 무게중심 이동에 따른 무게중심 이동속도를 산출하여, 시간의 흐름에 따른 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴을 생성하며,
기 저장된 침대의 규격을 토대로 상기 생성한 무게중심 이동속도의 변화량에 대한 증감패턴의 추세를 분석함으로써, 일정 시간 이후, 상기 치매환자가 상기 침대로부터 낙상될 위험을 미리 예측하여, 상기 예측한 결과를 상기 치매환자의 보호자에게 알림으로 제공하는 것을 특징으로 하는 치매환자를 위한 사고방지 방법.