KR102270767B1 - Fall detection method using smart terminal - Google Patents
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Abstract
스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법이 개시된다. 본 발명의 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법은, (a) 스마트 단말의 3축 가속도 센서를 이용하여 가속도 값과 선형 가속도 값을 추출하고 추출된 선형 가속도 값을 설정시간 동안 버퍼에 저장하면서 사용자 움직임에 의한 가속도 패턴을 센싱하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 가속도 패턴을 분석하고 낙상 의심 구간을 복수의 구간으로 분할한 후, 복수의 구간에서 각각 기설정된 복수의 낙상판단조건을 모두 만족하는지 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 (b)단계를 통해 낙상 의심 구간에서 모든 낙상판단조건을 만족하는 경우, 상기 스마트 단말을 통해 낙상 경보를 외부로 발송하는 단계; 및 (d) 설정시간 동안 사용자에 의한 낙상경보해지 신호가 입력되지 않는 경우 스마트 단말에 기저장된 긴급 연락처로 낙상발생정보를 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 스마트 단말에서 센싱된 사용자 움직임에 따른 가속도의 패턴을 시간 흐름에 따라 분석하고, 낙상의심 구간을 '충격전 구간', '충격구간', '충격후 구간'의 3개 구간(segment)으로 분할하여 각각 낙상감지를 위한 조건 만족 여부를 판단하여 모두 만족하는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있다.A fall detection method using a smart terminal is disclosed. The method for detecting a fall using a smart terminal of the present invention includes: (a) extracting an acceleration value and a linear acceleration value using a three-axis acceleration sensor of the smart terminal, and storing the extracted linear acceleration value in a buffer for a set time, while sensing an acceleration pattern by (b) analyzing the acceleration pattern in step (a), dividing the fall suspected section into a plurality of sections, and determining whether all of a plurality of preset fall determination conditions are satisfied in the plurality of sections; (c) sending a fall warning to the outside through the smart terminal when all fall judgment conditions are satisfied in the fall suspected section through step (b); and (d) transmitting the fall occurrence information to the emergency contact stored in the smart terminal when a fall warning cancellation signal by the user is not input for a set period of time. According to the present invention, the pattern of acceleration according to the user's movement sensed by the smart terminal is analyzed over time, and the heart of the fall is divided into three sections: 'pre-impact section', 'shock section', and 'post-impact section' ( segment) to determine whether or not the conditions for fall detection are satisfied, respectively, and if they are all satisfied, the fall detection probability can be reduced by making a final decision as a fall.
Description
본 발명은 센서의 샘플링 주기가 증가하더라도 낙상을 효율적으로 검지할 수 있을 뿐만 아니라, 가속도 패턴을 분석하되 낙상이 의심되는 구간을 다수의 구간으로 분할한 후 각각 낙상 판단을 위한 조건을 적용하여 모든 조건이 만족되는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법에 관한 것이다. The present invention not only can detect a fall efficiently even when the sampling period of the sensor increases, but also analyzes the acceleration pattern, divides the section suspected of falling into a plurality of sections, and applies the conditions for determining each fall to all conditions It relates to a fall detection method using a smart terminal that can reduce the probability of false detection of a fall by finally determining a fall when this is satisfied.
기하급수적으로 증가하는 낙상은 전 세계적으로 증가하는 고령 인구에서 신체적, 정신적, 경제적 문제를 야기하는 주요 요인으로 인식되고 있으며, 고령화 시대에 노인의 안전과 건설현장과 공장에서의 작업자의 안전이 부각되고 있다.Falls, which increase exponentially, are recognized as a major factor causing physical, mental and economic problems in the aging population worldwide, and in the aging society, the safety of the elderly and the safety of workers at construction sites and factories is emphasized. have.
특히 낙상시 즉, 넘어지거나 높은 곳에서 추락 시, 늦게 발견되면 생명에 문제가 발생한다. 따라서, 낙상 시 낙상을 검지하고 주변에 경보와 진동으로 알리는 것이 요구되며, 기존에는 낙상 검지의 임계치를 설정하여 측정된 가속도 등의 가공한 값이 기준 임계치를 초과하면 낙상으로 판단하는 기술을 이용하였다. In particular, when a fall occurs, that is, when a person falls or falls from a high place, and is discovered late, life problems occur. Therefore, it is required to detect a fall during a fall and notify the surroundings with an alarm and vibration. In the past, a technology was used to determine a fall if the processed value such as acceleration measured by setting a threshold for fall detection exceeds the standard threshold. .
그러나 이 기술은 센서의 샘플링 주기가 짧아 동일시간에 많은 센싱을 하므로, 스마트폰에 적용할 경우 배터리 소모가 많이 발생하게 문제점을 갖고 있으며, 스마트폰을 이용하여 가속도 센싱할 때 가속도 값이 일시적으로 기준 임계치를 초과하면 낙상으로 검지하기 때문에 실질적으로 낙상 오검지 발생 확률이 상승할 수 밖에 없다.However, this technology has a problem in that a lot of sensing is performed at the same time because the sampling period of the sensor is short, so when applied to a smartphone, a lot of battery consumption occurs. If the threshold is exceeded, it is detected as a fall, so the probability of false detection of a fall actually increases.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 센서의 샘플링 주기가 증가하더라도 낙상을 효율적으로 검지할 수 있을 뿐만 아니라, 가속도 패턴을 분석하되 낙상이 의심되는 구간을 다수의 구간으로 분할한 후 각각 낙상 판단을 위한 조건을 적용하여 모든 조건이 만족되는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to efficiently detect a fall even when the sampling period of the sensor is increased, and to analyze the acceleration pattern, but divide the section suspected of falling into a plurality of sections An object of the present invention is to provide a fall detection method using a smart terminal that can reduce the probability of erroneous detection of a fall by applying the conditions for judging a fall, respectively, and finally determining a fall when all conditions are satisfied.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 스마트 단말의 3축 가속도 센서를 이용하여 가속도 값과 선형 가속도 값을 추출하고 추출된 선형 가속도 값을 설정시간 동안 버퍼에 저장하면서 사용자 움직임에 의한 가속도 패턴을 센싱하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 가속도 패턴을 분석하고 낙상 의심 구간을 복수의 구간으로 분할한 후, 복수의 구간에서 각각 기설정된 복수의 낙상판단조건을 모두 만족하는지 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 (b)단계를 통해 낙상 의심 구간에서 모든 낙상판단조건을 만족하는 경우, 상기 스마트 단말을 통해 낙상 경보를 외부로 발송하는 단계; 및 (d) 설정시간 동안 사용자에 의한 낙상경보해지 신호가 입력되지 않는 경우 스마트 단말에 기저장된 긴급 연락처로 낙상발생정보를 전달하는 단계를 포함하는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, (a) using a three-axis acceleration sensor of a smart terminal to extract an acceleration value and a linear acceleration value, and store the extracted linear acceleration value in a buffer for a set time, an acceleration pattern caused by user movement sensing; (b) analyzing the acceleration pattern in step (a), dividing the fall suspected section into a plurality of sections, and determining whether all of a plurality of preset fall determination conditions are satisfied in the plurality of sections; (c) sending a fall warning to the outside through the smart terminal when all fall judgment conditions are satisfied in the fall suspected section through step (b); and (d) transmitting the fall occurrence information to the emergency contact stored in the smart terminal when a fall warning cancellation signal by the user is not input for a set period of time.
상기 (b)단계의 낙상 의심 구간은, 상기 가속도 패턴을 센싱한 현재 시점부터 과거 시점으로 순차적으로 분할된 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간을 포함하며, 상기 충격후 구간은 사용자의 움직임이 미발생되는 구간으로서, 상기 현재 시점부터 낙상 의심 구간 내에서 움직임이 판단되는 움직임판단 최근시점까지의 구간이고, 상기 충격 구간은 상기 움직임판단 최근시점부터 기설정된 충격감지 최대시간 이내 구간에서 최대 선형가속도값이 발생한 시점까지의 구간이며, 상기 충격전 구간은 상기 최대 선형가속도값이 발생한 시점부터 기설정된 최저 가속도감지 최대시간을 뺀 시점까지의 구간이며, 상기 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간에서의 낙상 판단을 위한 기설정된 낙상판단조건으로서 제1 낙상판단조건 내지 제3 낙상판단조건이 마련되며, 상기 (c)단계는 상기 제1 내지 제3 낙상판단조건이 모두 만족하는 경우 낙상 경보를 외부로 발송할 수 있다.The fall suspected section in step (b) includes a post-impact section, an impact section, and a pre-impact section sequentially divided from the current time point at which the acceleration pattern is sensed to the past time point, and the post-impact section includes the movement of the user. As a non-occurring section, it is a section from the current time point to the most recent point in time when motion is judged within the fall suspected section, and the impact section is the maximum linear acceleration in a section from the most recent point in time for determining the motion to within a preset maximum time for shock detection. It is a section up to the point in time at which the value is generated, and the pre-impact section is a section from the point in time when the maximum linear acceleration value is generated to the point in time when the preset minimum acceleration detection maximum time is subtracted, and in the post-impact section, impact section and pre-impact section A first fall determination condition to a third fall determination condition are provided as preset fall determination conditions for judging a fall of can be sent to
상기 (b)단계는, (b1) 상기 버퍼에 저장된 현재 시점의 선형 가속도 값이 사용자의 움직임 발생 판단을 위한 움직임 기준가속도 값 미만인지 여부를 판단하는 단계; (b2) 상기 (b1)단계에서 움직임 기준가속도 값 미만으로 판단된 경우, 상기 현재 시점부터 과거 시점으로 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔하여 선형 가속도 값이 상기 움직임 기준가속도 값 이상인지 여부를 판단하는 단계; (b3) 상기 (b2)단계를 통해 선형 가속도 값이 상기 움직임 기준가속도 값 이상으로 감지된 움직임 판단 최근시점과 상기 현재 시점 사이의 움직임 미발생 시간이 충격후 구간 최소시간 이상이면, 상기 제1 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하고 상기 움직임 판단 최근시점과 상기 현재 시점 사이를 충격후 구간으로 결정하는 단계; (b4) 상기 움직임 판단 최근시점으로부터 기설정된 충격감지 최대시간 범위 이내에서 스캔된 최대 선형 가속도값이 기설정된 낙상기준 최대 가속도값 이상이면 상기 제2 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계; (b5) 상기 (b4) 단계의 최대 선형 가속도값이 발생한 시점과 상기 움직임 판단 최근시점 사이를 충격 구간으로 결정하는 단계; (b6) 상기 최대 선형 가속도값 발생 시점과 기설정된 최저 가속도 감지 최대 시간 사이를 충격전 구간으로 결정하는 단계; 및 (b7) 상기 충격전 구간 내에서 스캔된 최저 선형 가속도 값이 기설정된 낙상기준 최저 가속도값 미만이면 상기 제3 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) includes: (b1) determining whether the linear acceleration value of the current time stored in the buffer is less than a motion reference acceleration value for determining the occurrence of a user's motion; (b2) when it is determined that the motion reference acceleration value is less than the motion reference acceleration value in step (b1), the linear acceleration value stored in the buffer is scanned from the current time point to the past time point to determine whether the linear acceleration value is equal to or greater than the motion reference acceleration value step; (b3) If the motion non-occurrence time between the most recent point in time when the linear acceleration value is detected to be greater than or equal to the motion reference acceleration value through the step (b2) and the current time is equal to or greater than the minimum time after the impact, the first fall determining that the determination condition is satisfied and determining a period between the most recent time point of the motion determination and the current time point as a post-impact period; (b4) determining that the second fall determination condition is satisfied if the maximum linear acceleration value scanned within the maximum shock detection time range from the most recent time point of the motion determination is greater than or equal to the predetermined maximum fall reference maximum acceleration value; (b5) determining, as an impact section, between the time point at which the maximum linear acceleration value of step (b4) occurs and the most recent point of the motion determination; (b6) determining a pre-impact period between the generation time of the maximum linear acceleration value and a preset minimum acceleration detection maximum time; and (b7) determining that the third fall determination condition is satisfied when the minimum linear acceleration value scanned within the pre-impact period is less than a preset minimum acceleration value for falling.
상기에서 설명한 본 발명의 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법에 의하면, 스마트 단말에서 센싱된 사용자 움직임에 따른 가속도의 패턴을 시간 흐름에 따라 분석하고, 낙상의심 구간을 '충격전 구간', '충격구간', '충격후 구간'의 3개 구간(segment)으로 분할하여 각각 낙상감지를 위한 조건 만족 여부를 판단하여 모두 만족하는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있다.According to the method for detecting a fall using the smart terminal of the present invention described above, the pattern of acceleration according to the user's movement sensed by the smart terminal is analyzed over time, and the heart of the fall section is defined as a 'pre-impact section' and a 'shock section' , 'post-impact section' is divided into three segments to determine whether the conditions for fall detection are satisfied, respectively, and if they are all satisfied, the fall detection probability can be reduced by making a final decision as a fall.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법을 나타내는 순서도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법에서 가속도 패턴 분석에 따라 낙상의심 구간을 분할하는 모습을 나타내는 그래프이다.1 and 2 are flowcharts showing a fall detection method using a smart terminal according to an embodiment of the present invention;
3 is a graph illustrating a state in which a fall heart section is divided according to an acceleration pattern analysis in a method for detecting a fall using a smart terminal according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art will be completely It is provided to inform you. In the drawings, like reference numerals refer to like elements.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법은 스마트 단말에서 센싱된 사용자 움직임에 따른 가속도의 패턴을 시간 흐름에 따라 분석하고, 낙상의심 구간을 '충격전 구간', '충격구간', '충격후 구간'의 3개 구간(segment)으로 분할하여 각각 낙상감지를 위한 조건 만족 여부를 판단하여 모두 만족하는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있다.The method for detecting a fall using a smart terminal according to a preferred embodiment of the present invention analyzes the pattern of acceleration according to the user's movement sensed by the smart terminal over time, and divides the heart of the fall into a 'pre-impact section' and a 'shock section' , 'post-impact section' is divided into three segments to determine whether the conditions for fall detection are satisfied, respectively, and if they are all satisfied, the fall detection probability can be reduced by making a final decision as a fall.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법(이하, '낙상 감지방법')은 크게 가속도 패턴 센싱단계(S100), 낙상 판단단계(S200), 낙상경보 발송단계(S300) 및 낙상발생정보 전송단계(S400)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the method for detecting a fall using a smart terminal according to an embodiment of the present invention (hereinafter, a 'fall detection method') is largely an acceleration pattern sensing step (S100), a fall determination step (S200). , a fall warning sending step (S300) and a fall occurrence information transmitting step (S400).
먼저, 스마트 단말의 3축 가속도 센서를 이용하여 가속도 값과 선형 가속도 값을 추출하고 추출된 선형 가속도 값을 설정시간 동안 버퍼에 저장하면서 사용자 움직임에 의한 가속도 패턴을 센싱한다(S100).First, an acceleration value and a linear acceleration value are extracted using the 3-axis acceleration sensor of the smart terminal, and the extracted linear acceleration value is stored in a buffer for a set time while sensing an acceleration pattern due to user movement (S100).
구체적으로, 스마트 단말의 x,y,z축 가속도 센서를 통해 사용자 움직임에 따른 x,y,z축 3축 가속도 값을 배터리 소모가 적은 센싱주기(20Hz 이하)로 센싱한다(S110).Specifically, the x, y, and z-axis acceleration values according to the user's movement are sensed with a sensing cycle (20 Hz or less) with low battery consumption through the x, y, z-axis acceleration sensor of the smart terminal (S110).
이어서, 3축 가속도 센서를 통해 3축 가속도 값을 추출하고 이를 통해 선형 가속도 값을 추출한다(S120). 이후, 후술하는 낙상 판단 및 분석을 위한 기준 데이터값으로서 선형 가속도 값을 버퍼(미도시)에 대략 수십초 동안 저장한다(S130).Next, a 3-axis acceleration value is extracted through the 3-axis acceleration sensor, and a linear acceleration value is extracted through this (S120). Thereafter, the linear acceleration value is stored in a buffer (not shown) for approximately several tens of seconds as a reference data value for fall determination and analysis, which will be described later (S130).
3축 가속도 값과 선형 가속도 값의 관계는 아래 식을 통해 정리 가능하다.The relationship between the 3-axis acceleration value and the linear acceleration value can be arranged through the following equation.
여기서, 
즉, S100단계에서는 가속도 크기 값(
다음, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, S100 단계의 가속도 패턴을 분석하고 낙상 의심 구간을 복수의 구간으로 분할한 후, 복수의 구간에서 각각 기설정된 복수의 낙상판단조건을 모두 만족하는지 여부를 판단한다(S200).Next, as shown in FIGS. 1 and 2 , after analyzing the acceleration pattern in step S100 and dividing the suspected fall section into a plurality of sections, whether all of the plurality of predetermined fall judgment conditions are satisfied in the plurality of sections is determined (S200).
본 발명에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 낙상 의심 구간이 가속도 패턴을 센싱한 현재 시점부터 과거 시점으로 순차적으로 복수의 구간으로 분할되어 있으며, 구체적으로 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간을 포함하고 있다. 도 3에서 x축 단위는 sec(시간), y축 단위는 m/sec2(가속도) 이다.In the present invention, as shown in FIG. 3, the fall suspected section is sequentially divided into a plurality of sections from the current time point when the acceleration pattern is sensed to the past time point. Specifically, the post-impact section, the impact section, and the pre-impact section are contains In FIG. 3 , the x-axis unit is sec (time), and the y-axis unit is m/sec 2 (acceleration).
충격후 구간은 사용자가 낙상 후 충격에 의해 움직임이 없는 구간으로서, 낙상 의심 구간 내에서 가속도 패턴이 측정된 현재 시점으로부터 시간 흐름의 역방향으로 가속도 패턴을 분석하면서 움직임이 감지된 움직임판단 최근시점까지의 구간이다. 이 구간은 큰 충격 후 움직임이 없는 구간으로 선형 가속도 값의 범위가 기설정된 일정 범위에 있는 지 여부가 낙상 판단을 기준값 중 하나로 이용 가능하며 자세한 내용은 후술한다.The post-impact section is a section in which the user does not move due to the impact after a fall, from the current point in time when the acceleration pattern was measured in the fall suspected section to the most recent point in time when motion was detected while analyzing the acceleration pattern in the reverse direction of the flow of time. is the section This section is a section in which there is no movement after a large impact, and whether the range of the linear acceleration value is within a predetermined range can be used as one of the reference values for determining a fall. The details will be described later.
충격 구간은 충격후 구간의 스타트 시점(상기 움직임판단 최근시점)으로부터 일정 시간(대략 1 ~ 2초) 이내의 구간, 구체적으로 기설정된 충격감지 최대시간 이내 구간에서 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔한 후 최대 선형가속도 값을 구하고, 충격후 구간의 스타트 시점으로부터 최대 선형가속도 값이 발생한 시점까지의 구간이다. 이 구간은 낙상에 의해 실질적으로 사용자에게 큰 충격이 가해진 구간으로서, 최대 선형가속도 값이 낙상 판단을 위한 기준값 중 하나로 이용 가능하며 자세한 내용은 후술한다.The impact section is a section within a certain time (approximately 1 to 2 seconds) from the start point of the post-impact section (the most recent point in the motion judgment), specifically, the linear acceleration value stored in the buffer is scanned within a section within the preset maximum shock detection time. After obtaining the maximum linear acceleration value, it is the interval from the start point of the post-impact section to the point at which the maximum linear acceleration value occurs. This section is a section in which a large impact is actually applied to the user by the fall, and the maximum linear acceleration value can be used as one of the reference values for determining the fall, and details will be described later.
충격전 구간은 충격 구간의 스타트 시점으로부터 일정시간(대략 1 ~ 2초) 이내의 구간, 즉 최대 선형가속도값이 발생한 시점부터 기설정된 최저 가속도감지 최대시간을 뺀 시점까지의 구간을 의미하며, 마찬가지로 이 구간 내에서 최저 선형가속도 값은 낙상 판단을 위한 기준값 중 하나로 이용된다.The pre-impact section means a section within a certain period of time (approximately 1 to 2 seconds) from the start point of the impact section, that is, the section from the point when the maximum linear acceleration value occurs to the point at which the preset minimum acceleration detection maximum time is subtracted. The lowest linear acceleration value within this section is used as one of the reference values for fall determination.
본 발명은 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간에서의 낙상 판단을 위한 낙상판단조건으로서 제1 낙상판단조건 내지 제3 낙상판단조건이 마련되고, 후술하는 S300단계에서는 제1 내지 제3 낙상판단조건이 모두 만족하는 경우 최종적으로 낙상이 발생한 것으로 판단하고 낙상 경보를 외부로 발송하게 된다.In the present invention, first to third fall determination conditions are provided as fall determination conditions for fall determination in the post-impact section, impact section, and pre-impact section, and in step S300 to be described later, first to third fall determination conditions are provided. If all conditions are satisfied, it is determined that a fall has occurred and a fall warning is sent to the outside.
이하, S200 단계(낙상 판단단계)에 대해 순서도를 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, the step S200 (fall determination step) will be described in detail with reference to the flowchart.
도 2에 도시한 바와 같이, S200 단계는 움직임 발생여부 감지(S201), 움직임 미발생 구간 탐색(S202), 움직임 발생 여부 추가 감지(S203), 충격후 구간 판단(S204), 충격후 구간 결정(S205), 충격 구간 특성 판단(S206), 충격 구간 결정(S207), 충격전 구간 결정(S208), 충격전 구간 특성 판단(S209) 단계를 포함한다.As shown in Figure 2, step S200 is a motion occurrence detection (S201), motion non-occurrence section search (S202), motion occurrence additional detection (S203), post-impact section determination (S204), post-impact section determination ( S205), determining the characteristics of the impact section (S206), determining the impact section (S207), determining the pre-impact section (S208), and determining the characteristics of the pre-impact section (S209).
먼저, 버퍼에 저장된 현재 시점의 선형 가속도값을 이용하여 사용자의 움직임발생이 있는지 여부를 판단한다(S201).First, it is determined whether or not a user's motion occurs using the linear acceleration value of the current time stored in the buffer (S201).
구체적으로, 버퍼에 저장된 현재 시점의 선형 가속도 값(
S201 단계에서 현재 시점의 선형 가속도 값이 사용자의 움직임 발생 판단을 위한 움직임 기준가속도 값 이상으로 확인되면, 움직임이 있는 것으로 판단하고 이후의 낙상 검지 프로세스를 중지하고 S100 단계를 반복 실시한다.In step S201, if the linear acceleration value at the current point is greater than or equal to the motion reference acceleration value for determining the occurrence of the user's motion, it is determined that there is movement, the subsequent fall detection process is stopped, and step S100 is repeated.
여기서, 움직임 기준가속도 값(
다음, 상기 현재 시점부터 과거 시점으로 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔하여 움직임 미발생 구간을 탐색한다(S202). Next, a motion-free section is searched for by scanning the linear acceleration value stored in the buffer from the present time point to the past time point (S202).
다음, 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔하면서 사용자의 움직임이 발생하는지 여부를 추가 감지한다(S203). 구체적으로, 스캔하면서 검출된 선형 가속도 값(
다음, 도 2에 도시한 바와 같이, S203 단계를 통해 선형 가속도 값(
S204 단계의 판단 결과, 움직임 미발생 시간(
여기서, 충격후 구간 최소시간(
다음, S204 단계의 판단 결과, 움직임 미발생 시간(
다음, 움직임 판단 최근시점(
S206 단계의 판단 결과, 충격 구간 특성이 있는 것으로 판단되지 아니하면 이후의 낙상 검지 프로세스를 중지하고 S100 단계를 반복 실시한다.As a result of the determination in step S206, if it is not determined that there is an impact section characteristic, the subsequent fall detection process is stopped and step S100 is repeated.
여기서, 충격감지 최대시간(
다음, S206 단계의 판단 결과, 최대 선형 가속도값(
다음, 최대 선형 가속도값 발생 시점(
즉, 충격전 구각의 시작 시점(
여기서, 최저 가속도 감지 최대 시간(
다음, 충격전 구간 내에서 스캔된 최저 선형 가속도 값(
S209 단계의 판단 결과, 충격전 구간 특성이 있는 것으로 판단되지 아니하면 이후의 낙상 검지 프로세스를 중지하고 S100 단계를 반복 실시한다.As a result of the determination in step S209, if it is not determined that there is a pre-impact section characteristic, the subsequent fall detection process is stopped and step S100 is repeated.
여기서, 낙상기준 최저 가속도값(
본원발명은 S203,S204 단계의 제1 낙상판단조건, S206 단계의 제2 낙상판단조건, S209 단계의 제3 낙상판단조건을 순차적으로 모두 만족한 경우, 최종적으로 사용자가 낙상한 것으로 판단하게 되고, 이와 같이 복수의 판단 절차를 통해 판단함으로써 낙상 검지 오류 발생을 저감할 수 있다.In the present invention, when the first fall determination condition of steps S203 and S204, the second fall determination condition of step S206, and the third fall determination condition of step S209 are all sequentially satisfied, it is finally determined that the user has fallen, By judging through a plurality of judgment procedures in this way, it is possible to reduce the occurrence of a fall detection error.
다음, 도 2에 도시한 바와 같이, S200 단계를 통해 낙상 의심 구간에서 모든 낙상판단조건(제1 내지 제3 낙상판단조건)을 만족하는 경우, 스마트 단말을 통해 낙상 경보를 외부로 발송한다(S300). 예를 들어, 스마트폰을 통해 경보음이나 경보 진동이 발생하도록 할 수 있으며, 주변의 제3자는 이러한 경보 정보를 전달받아 낙상한 자의 안위를 위한 신속한 처리를 진행할 수 있다.Next, as shown in FIG. 2, if all fall determination conditions (first to third fall determination conditions) are satisfied in the fall-suspicious section through step S200, a fall alarm is sent to the outside through the smart terminal (S300) ). For example, an alarm sound or alarm vibration may be generated through a smartphone, and a nearby third party may receive such alarm information and proceed with rapid processing for the safety of a person who has fallen.
다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 설정시간 동안 사용자에 의한 낙상경보해지 신호가 스마트 단말에 입력되지 않는 경우, 스마트 단말에 기저장된 긴급 연락처로 낙상발생정보를 전달한다(S400)Next, as shown in FIG. 2, when a fall warning cancellation signal by the user is not input to the smart terminal for a set time, the fall occurrence information is transmitted to the emergency contact stored in the smart terminal (S400).
S400 단계에서 스마트 단말에는 팝업 메시지 형태로 낙상경보해지 버튼이 디스플레이될 수 있으며, 스마트 단말에 낙상경보해지를 위한 버튼 클릭 신호가 입력되는 경우 비록 낙상이 발생했지만 사용자가 충분히 거동할 수 있는 상황으로 판단하고 S100 단계를 반복 실시한다.In step S400, the fall alarm cancellation button may be displayed on the smart terminal in the form of a pop-up message, and when a button click signal for canceling the fall alarm is input to the smart terminal, it is determined that the user can sufficiently move even though a fall has occurred. and repeat step S100.
S400 단계에서는 가족, 119 응급센터, 지인 등 스마트 단말에 미리 저장되어 있는 비상 연락망으로 자동으로 문자 메시지가 발송되고, 음성 통화가 이루어지도록 할 수 있다.In step S400, a text message is automatically sent to an emergency contact network stored in advance in a smart terminal such as family, 119 emergency center, acquaintances, etc., and a voice call can be made.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the above-described preferred embodiments, the present invention is not limited thereto, but is defined by the following claims. Accordingly, those of ordinary skill in the art can variously change and modify the present invention within the scope without departing from the spirit of the claims to be described later.
S100: 가속도 패턴 센싱단계
S200: 낙상 판단 단계
S300: 낙상 경보 발송단계
S400: 낙상발생정보 전송단계S100: Acceleration pattern sensing step
S200: fall judgment stage
S300: Fall warning sending step
S400: Fall occurrence information transmission step
Claims (3)
(b) 상기 (a)단계의 가속도 패턴을 분석하고 낙상 의심 구간을 복수의 구간으로 분할한 후, 복수의 구간에서 각각 기설정된 복수의 낙상판단조건을 모두 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계를 통해 낙상 의심 구간에서 모든 낙상판단조건을 만족하는 경우, 상기 스마트 단말을 통해 낙상 경보를 외부로 발송하는 단계; 를 포함하되,
상기 (b)단계의 낙상 의심 구간은, 상기 가속도 패턴을 센싱한 현재 시점부터 과거 시점으로 순차적으로 분할된 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간을 포함하며,
상기 충격후 구간은 사용자의 움직임이 미발생되는 구간으로서, 상기 현재 시점부터 낙상 의심 구간 내에서 움직임이 판단되는 움직임판단 최근시점까지의 구간이고,
상기 충격 구간은 상기 움직임판단 최근시점부터 기설정된 충격감지 최대시간 이내 구간에서 최대 선형가속도값이 발생한 시점까지의 구간이며,
상기 충격전 구간은 상기 최대 선형가속도값이 발생한 시점부터 기설정된 최저 가속도감지 최대시간을 뺀 시점까지의 구간이며,
상기 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간에서의 낙상 판단을 위한 기설정된 낙상판단조건으로서 제1 낙상판단조건 내지 제3 낙상판단조건이 마련되며, 상기 (c)단계는 상기 제1 내지 제3 낙상판단조건이 모두 만족하는 경우 낙상 경보를 외부로 발송하는 것을 특징으로 하는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법.(a) extracting an acceleration value and a linear acceleration value using the 3-axis acceleration sensor of the smart terminal, and storing the extracted linear acceleration value in a buffer for a set time while sensing an acceleration pattern due to user movement;
(b) analyzing the acceleration pattern in step (a), dividing the fall suspected section into a plurality of sections, and determining whether all of a plurality of preset fall determination conditions are satisfied in the plurality of sections; and
(c) sending a fall warning to the outside through the smart terminal when all fall determination conditions are satisfied in the fall suspected section through step (b); including,
The fall suspect section in step (b) includes a post-impact section, an impact section, and a pre-impact section sequentially divided from the current time point at which the acceleration pattern is sensed to the past time point,
The post-impact section is a section in which no movement of the user occurs, and is a section from the current time point to the most recent point in time when motion is determined within the fall suspicious section,
The impact section is a section from the most recent point of the motion determination to the point at which the maximum linear acceleration value occurs in a section within a preset maximum shock detection time,
The pre-impact section is a section from the point in time when the maximum linear acceleration value is generated to the point in time when the preset minimum acceleration detection maximum time is subtracted,
A first fall determination condition to a third fall determination condition are provided as preset fall determination conditions for determining a fall in the post-impact section, the impact section, and the pre-impact section, wherein the step (c) includes the first to third A fall detection method using a smart terminal, characterized in that when all fall judgment conditions are satisfied, a fall alarm is sent to the outside.
(d) 설정시간 동안 사용자에 의한 낙상경보해지 신호가 입력되지 않는 경우 상기 스마트 단말에 기저장된 긴급 연락처로 낙상발생정보를 전달하는 단계를 더 포함하는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법.According to claim 1,
(d) when a fall warning cancellation signal by the user is not input for a set time, the method for detecting a fall using a smart terminal further comprising the step of transmitting the fall occurrence information to an emergency contact stored in the smart terminal.
상기 (b)단계는,
(b1) 상기 버퍼에 저장된 현재 시점의 선형 가속도 값이 사용자의 움직임 발생 판단을 위한 움직임 기준가속도 값 미만인지 여부를 판단하는 단계;
(b2) 상기 (b1)단계에서 움직임 기준가속도 값 미만으로 판단된 경우, 상기 현재 시점부터 과거 시점으로 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔하여 선형 가속도 값이 상기 움직임 기준가속도 값 이상인지 여부를 판단하는 단계;
(b3) 상기 (b2)단계를 통해 선형 가속도 값이 상기 움직임 기준가속도 값 이상으로 감지된 움직임 판단 최근시점과 상기 현재 시점 사이의 움직임 미발생 시간이 충격후 구간 최소시간 이상이면, 상기 제1 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하고 상기 움직임 판단 최근시점과 상기 현재 시점 사이를 충격후 구간으로 결정하는 단계;
(b4) 상기 움직임 판단 최근시점으로부터 기설정된 충격감지 최대시간 범위 이내에서 스캔된 최대 선형 가속도값이 기설정된 낙상기준 최대 가속도값 이상이면 상기 제2 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계;
(b5) 상기 (b4) 단계의 최대 선형 가속도값이 발생한 시점과 상기 움직임 판단 최근시점 사이를 충격 구간으로 결정하는 단계;
(b6) 상기 최대 선형 가속도값 발생 시점과 기설정된 최저 가속도 감지 최대 시간 사이를 충격전 구간으로 결정하는 단계; 및
(b7) 상기 충격전 구간 내에서 스캔된 최저 선형 가속도 값이 기설정된 낙상기준 최저 가속도값 미만이면 상기 제3 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법.
According to claim 1,
Step (b) is,
(b1) determining whether a current linear acceleration value stored in the buffer is less than a motion reference acceleration value for determining the occurrence of a user's motion;
(b2) when it is determined that the motion reference acceleration value is less than the motion reference acceleration value in step (b1), the linear acceleration value stored in the buffer is scanned from the current time point to the past time point to determine whether the linear acceleration value is equal to or greater than the motion reference acceleration value step;
(b3) If the non-movement time between the most recent time point of motion determination and the current time point for which the linear acceleration value is detected to be greater than or equal to the motion reference acceleration value through step (b2) is greater than or equal to the minimum time after the impact, the first fall determining that the determination condition is satisfied and determining a period between the most recent time point of the motion determination and the current time point as a post-impact period;
(b4) determining that the second fall determination condition is satisfied if the maximum linear acceleration value scanned within the maximum shock detection time range from the latest point in time of the motion determination is equal to or greater than the predetermined maximum fall reference maximum acceleration value;
(b5) determining, as an impact section, between the time point at which the maximum linear acceleration value of step (b4) occurs and the most recent point of the motion determination;
(b6) determining a pre-impact period between the generation time of the maximum linear acceleration value and a preset minimum acceleration detection maximum time; and
(b7) falling using a smart terminal, characterized in that it comprises the step of determining that the third fall judgment condition is satisfied if the minimum linear acceleration value scanned within the pre-impact period is less than a preset minimum acceleration value for falling detection method.
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