KR102408312B1 - Emergency monitoring system based on vital sign sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템에 관한 것으로, 실내 환경에서 사용자의 재실 여부, 활동 여부, 호흡수, 심박수, 체온 및 낙상 의심 여부를 포함하는 생체 신호를 비접촉 감지하는 레이더 측정기; 상기 레이더 측정기에 의해 수집된 생체 신호를 수신하여 상기 실내 환경 하에서 상기 사용자에 대한 응급상황의 발생을 검출하고 상기 응급상황에 관한 알림을 제공하는 모니터링 서버; 및 전용 어플리케이션을 통해 상기 레이더 측정기 및 상기 모니터링 서버 각각과 연동하는 사용자 단말;을 포함한다. 따라서, 본 발명은 가정, 사무실 등의 실내 환경에서 생체 신호를 감지하여 사용자의 위급상황 발생을 효과적으로 검출할 수 있다.The present invention relates to a vital sign sensor-based emergency monitoring system, comprising: a radar measuring device for non-contact sensing of biosignals including whether a user is present, active, respiration rate, heart rate, body temperature, and whether or not a fall is suspected in an indoor environment; a monitoring server that receives the bio-signals collected by the radar measuring device, detects the occurrence of an emergency for the user in the indoor environment, and provides a notification about the emergency; and a user terminal that interworks with each of the radar measuring device and the monitoring server through a dedicated application. Accordingly, the present invention can effectively detect the occurrence of a user's emergency by detecting a biosignal in an indoor environment such as a home or an office.
Description
본 발명은 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가정 및 사무실 등 실내 환경에서 생체 신호를 비접촉 감지하여 사용자의 위급상황 발생을 효과적으로 검출할 수 있는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vital sign sensor-based emergency monitoring technology, and more particularly, to a vital sign sensor-based emergency that can effectively detect the occurrence of a user's emergency by non-contact sensing of biosignals in indoor environments such as homes and offices. It relates to a situation monitoring system.
사람이 생활하는데 있어 모든 정보를 수치화해 라이프 데이터로서 취급할 때, 살아 있다는 것을 체내로부터 알리는 신호인 바이탈 사인은 하나의 라이프 데이터로서 취급할 수 있다. 바이탈 사인의 정의에는 분야에 따라 다르지만, '맥박', '호흡', '체온', '혈압'의 4가지 주요 지표이다. 인간은 생명을 유지하기 위해 폐로 산소를 받아들이고, 심장의 수축으로 혈액에 의해 산소를 몸속의 세포로 보낸다. 이 장기의 움직임에 의해 열이나 혈류의 압력이 발생하기 때문에 이들 4가지의 지표를 라이프 데이터로서도 활용할 수 있다.When all information in a person's life is digitized and treated as life data, a vital sign, a signal that informs the body that he is alive, can be treated as one life data. Although the definition of vital signs differs depending on the field, there are four main indicators: 'pulse', 'respiration', 'body temperature' and 'blood pressure'. Humans take in oxygen to the lungs to sustain life, and the heart pumps oxygen to the cells of the body by means of blood. Because the movement of this organ generates heat and blood pressure, these four indicators can also be used as life data.
바이탈 사인을 계측하는 센서의 대부분은 IT 기술을 활용해 '웨어러블형 바이탈 사인 센서'가 대부분을 차지한다. 일반적으로는 바이탈 사인을 센서로 계측하고 그 데이터를 IT 기술로 앱 등을 활용해 사용자에게 제공하는 서비스이다. 웨어러블 센서의 가장 큰 특징은 사용자가 센서를 장착하는 것만으로 일상생활을 하면서 항상 바이탈 사인을 연속적으로 계측할 수 있다는 것이다. Most of the sensors that measure vital signs are 'wearable vital sign sensors' using IT technology. In general, it is a service that measures vital signs with a sensor and provides the data to users using an app as an IT technology. The biggest feature of wearable sensors is that users can continuously measure vital signs in their daily life just by attaching the sensor.
그러나, 웨어러블형 바이탈 사인 센서는 고비용인 경우가 많으며, 사용자가 장착하고 있는 동안 불편함을 초래하는 단점이 있다. 특히, 수면 중의 바이탈 사인을 계측하기 위해서 이러한 웨이러블 센서를 수면 중에까지 장착하도록 하는 것은 매우 번거로운 일이다.However, the wearable vital sign sensor is often expensive, and has a disadvantage of causing inconvenience while wearing it by a user. In particular, it is very cumbersome to mount such a wearable sensor even during sleep in order to measure vital signs during sleep.
또한, 최근들어 독거노인의 고독사 문제가 사회적 문제로 대두되고 있으며, 장애인시설, 노인시설, 보안시설에서 중증질환 환자 등에 대한 생활 정보 감시는 이를 해결하기 위한 주요 방안 중 하나이다.In addition, in recent years, the problem of lonely death of the elderly living alone is emerging as a social problem, and monitoring of living information on patients with severe diseases in facilities for the disabled, elderly facilities, and security facilities is one of the main ways to solve this problem.
따라서, 측정 대상 객체(예컨대, 독거노인과 같은 사람)의 재실이나 활동 여부를 주기적으로 확인할 수 있고, 측정 대상 객체로 하여금 불편함을 초래하지 않으면서 효과적으로 생체 정보를 모니터링할 수 있는 방법의 개발이 필요하다.Therefore, the development of a method that can periodically check the presence or activity of a measurement target object (eg, a person such as an elderly person living alone) and effectively monitor biometric information without causing inconvenience to the measurement target object need.
본 발명의 일 실시예는 가정 및 사무실 등 실내 환경에서 생체 신호를 비접촉 감지하여 사용자의 위급상황 발생을 효과적으로 검출할 수 있는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an emergency monitoring system based on a vital sign sensor that can effectively detect the occurrence of a user's emergency by non-contact sensing of a biosignal in an indoor environment such as home and office.
본 발명의 일 실시예는 신호 선택 능력이 개선되고 생활 정보 처리 기능이 향상된 레이더 측정기를 통해 생체 신호 모니터링을 효과적으로 수행할 수 있는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an emergency monitoring system based on a vital sign sensor that can effectively monitor biosignals through a radar measuring device with improved signal selection capability and improved life information processing function.
본 발명의 일 실시예는 사용자의 낙상 여부 및 체온 측정 값을 생체 신호 수집에 포함시켜 생활 안전 서비스에 활용할 수 있는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide an emergency monitoring system based on a vital sign sensor that can be utilized for life safety services by including a user's fall status and body temperature measurement values in bio-signal collection.
실시예들 중에서, 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템은 실내 환경에서 사용자의 재실 여부, 활동 여부, 호흡수, 심박수, 체온 및 낙상 의심 여부를 포함하는 생체 신호를 비접촉 감지하는 레이더 측정기; 상기 레이더 측정기에 의해 수집된 생체 신호를 수신하여 상기 실내 환경 하에서 상기 사용자에 대한 응급상황의 발생을 검출하고 상기 응급상황에 관한 알림을 제공하는 모니터링 서버; 및 전용 어플리케이션을 통해 상기 레이더 측정기 및 상기 모니터링 서버 각각과 연동하는 사용자 단말;을 포함한다.In embodiments, the vital sign sensor-based emergency monitoring system may include: a radar measuring device for non-contact sensing of biosignals including whether a user is present, active, respiration rate, heart rate, body temperature, and whether a fall is suspected in an indoor environment; a monitoring server that receives the bio-signals collected by the radar measuring device, detects the occurrence of an emergency for the user in the indoor environment, and provides a notification about the emergency; and a user terminal that interworks with each of the radar measuring device and the monitoring server through a dedicated application.
상기 레이더 측정기는 전방에 형성되는 센서 감지 영역 내로 레이더 신호를 송신한 후 반사된 신호를 수신하여 상기 생체 신호를 측정하되, 온도 센서를 포함하여 상기 온도 센서를 통해 상기 생체 신호 중 체온을 측정하는 신호 측정부; 및 바닥면이 고정된 상태에서 상기 신호 측정부가 상기 사용자를 지향하도록 각도를 조정 지지하는 지지부;를 포함한다.The radar measuring device transmits a radar signal into a sensor detection area formed in front and receives a reflected signal to measure the bio-signal, and includes a temperature sensor to measure body temperature among the bio-signals through the temperature sensor. measuring unit; and a support part for adjusting and supporting the angle so that the signal measuring part faces the user in a state in which the bottom surface is fixed.
상기 레이더 측정기는 상기 신호 측정부의 전면으로부터 5M 거리에 상기 사용자의 호흡수 및 활동 여부 감지 영역이 형성되고, 1.5M 내지 2M 거리에 상기 사용자의 체온 감지 영역이 형성되고, 1M 내지 2M 거리에 상기 사용자의 심박수 및 낙상 의심 여부 감지 영역이 형성될 수 있다.In the radar meter, the user's respiration rate and activity detection area is formed at a distance of 5M from the front of the signal measuring unit, the user's body temperature detection area is formed at a distance of 1.5M to 2M, and the user at a distance of 1M to 2M A heart rate and fall detection area may be formed.
상기 레이더 측정기는 사용자의 낙상을 검출하기 위해, 침상 위 또는 측면에 설치되고 상기 침상을 포함한 주변 영역의 상기 사용자의 움직임 및 체온을 측정할 수 있다.The radar measuring device may be installed on or on the side of a bed to detect a user's fall, and may measure the user's movement and body temperature in a surrounding area including the bed.
상기 모니터링 서버는 상기 생체 신호를 기초로 상기 사용자의 재실 여부를 결정하고, 상기 사용자의 재실에 따라 상기 사용자의 활동 여부를 추적하며, 상기 사용자의 움직임에 따른 움직임 데이터가 소정의 제1 시간 동안 연속하여 발생하면 상기 사용자의 활동으로 처리하고, 소정의 제2 시간 동안 상기 사용자의 활동에 관한 처리 빈도수를 기초로 상기 사용자의 움직임에 관한 활동량을 산출하여 등급화 하고, 상기 사용자의 활동에 관한 처리가 소정의 제3 시간 동안 지속적으로 실패하는 경우 상기 생체 신호의 호흡수 및 심박수에 따라 상기 재실 여부를 갱신하고, 상기 갱신에 따라 상기 사용자의 재실이 소정의 제4 시간을 초과하여 연속적으로 발생하는 경우 상기 응급상황에 관한 알림을 상기 사용자 단말에게 전송할 수 있다.The monitoring server determines whether or not the user is present based on the biosignal, tracks whether the user is active according to the user's presence, and the movement data according to the user's movement is continuous for a predetermined first time. When it occurs, it is treated as the user's activity, and the amount of activity related to the user's movement is calculated and graded based on the frequency of processing related to the user's activity for a predetermined second time period, and the user's activity processing is performed In case of continuous failure for a third predetermined period of time, the presence or absence of the occupancy is updated according to the respiration rate and heart rate of the biosignal, and when the occupancy of the user continuously occurs beyond the fourth predetermined period according to the update A notification regarding the emergency may be transmitted to the user terminal.
상기 모니터링 서버는 상기 사용자의 움직임을 실시간 파악하고 피크-투-피크를 기초로 급격한 움직임이 짧게 일어난 뒤 멈춘 경우 침상에서의 낙상으로 의심하여 무선통신으로 상기 사용자 단말에 알림을 즉시 전송하고 그렇지 않고 레이더 범위 내에서 지속적으로 멀어지거나 추가적인 움직임이 존재하는 경우 침상에서의 이탈로 구분할 수 있다.The monitoring server detects the user's movement in real time, and when it stops after a sudden movement occurs briefly on the basis of peak-to-peak, it suspects a fall on the bed and immediately transmits a notification to the user terminal through wireless communication. Persistent distance or additional movement within range can be identified as departure from bed.
상기 모니터링 서버는 상기 온도 센서와 침상의 거리 및 상기 온도 센서와 바닥의 거리 차이로 인한 측정 온도 차이를 기초로 낙상을 검출할 수 있다.The monitoring server may detect a fall based on a difference in measured temperature due to a difference between a distance between the temperature sensor and the bed and a distance between the temperature sensor and the floor.
상기 모니터링 서버는 상기 호흡수 및 심박수 각각에 대해 정상 범위, 경계 범위 및 응급 범위를 설정하고, 상기 검출마다 상기 경계 범위 및 상기 응급 범위에서의 분포를 수집하며, 상기 분포의 범위별 패턴과 비율에 따라 상기 응급상황의 등급을 결정하고, 상기 등급에 따라 상기 알림을 차등적으로 생성할 수 있다.The monitoring server sets a normal range, a boundary range, and an emergency range for each of the respiration rate and heart rate, collects the distribution in the boundary range and the emergency range for each detection, and sets the pattern and rate for each range of the distribution. Accordingly, the grade of the emergency situation may be determined, and the notification may be differentially generated according to the grade.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, this does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, so the scope of the disclosed technology should not be understood as being limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템은 가정 및 사무실 등 실내 환경에서 생체 신호를 비접촉 감지하여 사용자의 위급상황 발생을 효과적으로 검출할 수 있다.The emergency monitoring system based on a vital sign sensor according to an embodiment of the present invention can effectively detect the occurrence of a user's emergency by non-contact sensing of a biosignal in an indoor environment such as home and office.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템은 신호 선택 능력이 개선되고 생활 정보 처리 기능이 향상된 레이더 측정기를 통해 생체 신호 모니터링을 효과적으로 수행할 수 있다.The emergency monitoring system based on a vital sign sensor according to an embodiment of the present invention can effectively monitor biological signals through a radar measuring device with improved signal selection capability and improved living information processing function.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템은 사용자의 낙상 여부 및 체온 측정 값을 생체 신호 수집에 포함시켜 생활 안전 서비스에 활용할 수 있다. The emergency monitoring system based on a vital sign sensor according to an embodiment of the present invention may include a user's fall status and a body temperature measurement value in the bio-signal collection, and may be utilized for a life safety service.
도 1은 본 발명에 따른 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 레이더 측정기의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 레이더 측정기의 설치 거리 별 수집 정보를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 레이더 측정기의 설치 위치 별 수집 정보를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1의 모니터링 서버의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 응급상황 모니터링 시스템의 동작 과정의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 7은 도 1의 모니터링 서버에서 제공하는 인터페이스의 일 실시예를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an emergency monitoring system based on a vital sign sensor according to the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining an embodiment of the radar measuring device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a view for explaining information collected for each installation distance of the radar measuring device of FIG. 1 .
FIG. 4 is a view for explaining information collected for each installation location of the radar measuring device of FIG. 1 .
FIG. 5 is a view for explaining a functional configuration of the monitoring server of FIG. 1 .
6 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation process of an emergency monitoring system according to the present invention.
7 is a diagram for explaining an embodiment of an interface provided by the monitoring server of FIG. 1 .
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Meanwhile, other expressions describing the relationship between elements, that is, "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the embodied feature, number, step, action, component, part or these It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, identification numbers (eg, a, b, c, etc.) are used for convenience of description, and identification numbers do not describe the order of each step, and each step clearly indicates a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. . Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like. In addition, the computer-readable recording medium is distributed in a computer system connected to a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in general used in the dictionary should be interpreted as having the meaning consistent with the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application.
도 1은 본 발명에 따른 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an emergency monitoring system based on a vital sign sensor according to the present invention.
도 1을 참조하면, 응급상황 모니터링 시스템(100)은 레이더 측정기(110), 모니터링 서버(130) 및 사용자 단말(150)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
레이더 측정기(110)는 특정 실내 공간에 설치되어 해당 공간에 존재하는 사람의 검출하고 생체 신호를 측정할 수 있는 바이탈 사인 센서에 해당할 수 있다. 즉, 레이더 측정기(110)는 실내 공간으로 레이더 신호를 송신한 후 반사된 신호를 수신하여 해당 실내 공간에 대한 다양한 상황 정보를 수집할 수 있다.The
레이더 측정기(110)는 모니터링 서버(130) 및 사용자 단말(150)과 각각 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 필요에 따라 동일한 실내 공간에 복수의 레이더 측정기(110)들이 설치되어 동작할 수도 있다.The
또한, 레이더 측정기(110)는 레이더 신호의 송·수신을 위한 안테나와 수신기, 신호 증폭을 위한 증폭기, 신호 처리를 위한 신호 처리기 등을 포함하여 구현될 수 있다. 레이더 측정기(110)는 생체 신호 측정을 위해 다양한 무선 신호를 사용할 수 있으며, 필요에 따라 주파수 대역을 특정하여 소정의 주파수만을 이용하여 생체 신호 측정 동작을 수행할 수 있다.In addition, the
일 실시예에서, 레이더 측정기(110)는 신호 측정부와 지지대를 포함하여 구현될 수 있으며, 필요에 따라 다양한 형상 및 구조로 구성될 수 있다. In one embodiment, the
일 실시예에서, 레이더 측정기(110)는 사용자의 재실 여부, 활동 여부, 낙상 의심 여부, 호흡수, 심박수 및 체온 정보를 생체 신호로서 수집할 수 있다. 보다 구체적으로, 레이더 측정기(110)는 수신된 신호로부터 신호의 세기, 변화량 및 변화 패턴 등 다양한 특징 정보를 추출할 수 있고, 이를 기초로 상황 감시를 위한 다양한 상황 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상황 정보는 사용자가 특정 공간에 존재하는지에 관한 재실 여부와 해당 특정 공간에서 움직이고 있는지에 관한 활동 여부 및 침상으로부터의 낙상 여부를 포함할 수 있다. 상황 정보는 생체 신호로부터 도출되는 사용자의 호흡수와 심박수를 포함할 수도 있다. 또한, 레이더 측정기(110)는 온도 센서를 포함하여 구현될 수 있고, 온도 센서를 통해 해당 특정 공간에 존재하는 사용자의 체온을 측정할 수 있고 측정된 사용자의 체온을 상황 정보에 포함할 수 있다. 이때, 온도 센서 측정 각도는 수평 및 수직으로 각각 60°이고 측정 범위는 0℃~80℃이며 정확도는 ±2.5℃일 수 있다. In an embodiment, the
일 실시예에서, 레이더 측정기(110)는 기 정의된 통신 프로토콜을 이용하여 생체 신호를 모니터링 서버(130)로 전송할 수 있다. 이때, 통신 프로토콜은 생체 레이더 프로토콜로 정의될 수 있다. 생체 레이더 프로토콜을 통해 전송되는 데이터 형태는 맥 어드레스(MAC address), 와이파이 수신신호강도(WiFi RSSI), 재실, 활동, 호흡수, 심박수, 피크-투-피크(P to P), 낙상 및 체온을 나타낼 수 있다. 여기에서, 낙상은 0(정상)과 1(낙상 의심 발생)로 표시되고, 체온 값은 5초 마다 전송될 수 있으며 소수점 1자리까지 표시될 수 있다. 예를 들어, “#mac, rssi, 0, 0, 0, 0, 200, 0, 36.5$”는 “mac, rssi, 없음, 활동 아님, 호흡 없음, 심박 없음, 파형 피크 to 피크 200, 낙상 아님, 체온 36.5”를 나타내고, “#mac, rssi, 1, 0, 0, 0, 400, 1, 37.0$”는 “mac, rssi, 재실, 활동 아님, 호흡 없음, 심박 없음, 파형 피크 to 피크 400, 낙상 의심, 체온 37”을 나타내며, “#mac, rssi, 1, 1, 12, 67, 400, 0, 36.5$”는 “mac, rssi, 재실, 활동, 호흡 12 BPM, 심박 67 BPM, 파형 피크 to 피크 400, 낙상 아님, 체온 36.5”를 나타내고, “#mac, rssi, 1, 1, 0, 0, 400, 1, 37.0$”는 “mac, rssi, 재실, 활동, 호흡 표시 안함, 심박 표시 안함, 파형 피크 to 피크 400, 낙상 의심, 체온 37”을 나타낸다.In one embodiment, the
모니터링 서버(130)는 레이더 측정기(110)에 의해 측정된 생체 신호를 기반으로 사용자의 응급상황을 감시할 수 있는 장치에 해당할 수 있다. 모니터링 서버(130)는 다양한 프론트엔드 함수(Front End Function)들을 이용하여 게이트웨이와 연동할 수 있고, 게이트웨이를 통해 수집된 정보를 데이터베이스(DBMS)에 저장하여 관리할 수 있다.The
또한, 모니터링 서버(130)는 관리자 또는 사용자를 위해 전용 사용자 인터페이스를 제공할 수 있으며, 전용 사용자 인터페이스는 모니터링 서버(130) 상에서 동작하는 웹 서버(Web Server)를 통해 제공될 수 있다. 한편, 전용 사용자 인터페이스는 사용자 단말(150) 상에서 동작하는 전용 어플리케이션(application)을 통해 제공될 수도 있다.In addition, the
모니터링 서버(130)는 레이더 측정기(110) 및 사용자 단말(150)과 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 필요에 따라 추가적인 기능 및 동작 수행을 위해 외부 시스템과 연결되어 동작할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 서버(130)는 사용자의 응급상황을 검출한 경우 신속한 대응을 위해 경찰서, 소방서, 병원 등에서 운용하는 시스템으로 상황 전파를 위한 알림을 전송할 수 있다.The
사용자 단말(150)은 응급상황 모니터링 시스템(100)을 통해 다양한 모니터링 정보와 응급상황 발생에 따른 알림을 수신할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 사용자 단말(150)은 모니터링 서버(130)와 연결되어 동작 가능한 스마트폰, 노트북 또는 컴퓨터로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스로도 구현될 수 있다.The
또한, 사용자 단말(150)은 모니터링 서버(130)와 연동하기 위한 전용 프로그램 또는 어플리케이션을 설치하여 실행할 수 있다. 이를 통해, 사용자 단말(150)은 모니터링 서버(130)에서 제공하는 다양한 서비스를 이용할 수 있다.In addition, the
또한, 사용자 단말(150)은 WiFi 모듈 전용 앱을 통해 레이더 측정기(110)와의 연동을 위한 파라미터들을 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(150)은 원격 서버(remote server)의 IP를 설정하거나 WiFi 공유기와 접속 SSID 및 패스워드(password) 등을 설정할 수도 있다.In addition, the
도 2는 도 1의 레이더 측정기의 일 실시예를 설명하는 도면이다. FIG. 2 is a view for explaining an embodiment of the radar measuring device of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 레이더 측정기(110)는 실내 환경이 조성된 특정 공간에 설치되어 동작할 수 있으며, 해당 공간 내에 존재하는 사용자를 검출하거나 검출된 사용자로부터 생체 신호를 측정하는 동작을 수행할 수 있다. 즉, 레이더 측정기(110)는 사용자로부터 생체 신호 측정을 위한 구성을 포함할 수 있으며, 구체적으로 생체 신호 측정을 위한 신호 측정부(210) 및 신호 측정부(210)를 지지하는 지지부(230)를 포함하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
도 2에서, 신호 측정부(210)는 전면부가 원형의 평면 형상을 갖도록 구현될 수 있으며, 이에 따라 전면부의 전방에 형성되는 소정의 공간 상에서 생체 신호를 보다 정확하게 측정할 수 있다. 즉, 신호 측정부(210)는 전방에 형성되는 센서 감지 영역 내로 레이더 신호를 송신한 후 반사된 신호를 수신한 결과로서 생체 신호를 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 신호 측정부(210)는 밀리미터 전파를 인체에 방사하여 반사된 신호에서 생체신호를 추출할 수 있다. 여기에서, 신호 측정부(210)는 인체에 무해한 24㎓ 마이크로 도플러를 이용할 수 있다. 예를 들어, 센서 감지 영역은 신호 측정부(210)의 전면으로부터 5M 거리에 형성되고 수평거리 및 수직거리로 정의되는 가상의 측정 평면(measurement plane)을 포함할 수 있다.In FIG. 2 , the
또한, 신호 측정부(210)는 소정의 방향으로 회전 가능한 물리적 구조로 지지부(230)와 결합할 수 있다. 지지부(230)는 지면에 접촉하여 고정 결합되는 바닥면을 포함하여 구현될 수 있으며, 바닥면으로부터 수직 방향으로 신장되어 형성되는 결합 부재를 통해 신호 측정부(210)에 형성된 결합 부재와 상호 결합될 수 있다.In addition, the
한편, 레이더 측정기(110)는 도 2에서 도시된 내용으로 한정되지 않으며, 측정 환경에 따라 다양한 형상 및 크기로 구현될 수 있음은 물론이다. 일 실시예에서, 레이더 측정기(110)는 음성 재생을 위한 스피커와 음성 녹음을 위한 마이크를 포함하여 구현될 수 있으며, 이를 통해 응급상황 발생에 따른 상황 전파 동작을 수행할 수도 있다. 여기에서, 스피커는 음성 인식 가능한 AI 스피커로 구현될 수 있으며, 이 경우 사용자의 도움 요청 음성을 인식하고 모니터링 서버(130)의 관리자와 통화를 통해 긴급상황을 알릴 수 있다.Meanwhile, the
도 3은 도 1의 레이더 측정기의 설치 거리 별 수집 정보를 설명하는 도면이고, 도 4는 도 1의 레이더 측정기의 설치 위치 별 수집 정보를 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining the collected information for each installation distance of the radar measuring device of FIG. 1 , and FIG. 4 is a view for explaining the collected information for each installation position of the radar measuring device of FIG. 1 .
도 3 및 도 4를 참조하면, 레이더 측정기(110)는 설치 거리 및 위치에 따라 특정 공간 내에 존재하는 사용자를 검출하거나 검출된 사용자로부터 생체 신호를 측정하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 레이더 측정기(110)를 벽면 또는 테이블에 설치시 센서 감지 영역이 5M 거리에 형성될 수 있다. 센서 감지 영역에서 5M 거리에 사용자의 호흡수 및 활동 유무 상태 감지 영역을 형성할 수 있고, 1.5M 내지 2M 거리에 체온 감지 영역을 형성할 수 있으며, 1M 내지 2M 거리에 생체신호 심박수 및 낙상 발생 감지 영역을 형성할 수 있다. 레이더 측정기(110)는 감지 가능 영역의 설정범위를 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 4에서 레이더 측정기(110)는 테이블 설치 시에 사용자를 지향하도록 센서 위치를 결정할 수 있다. 레이더 측정기(110)를 테이블이 아닌 곳에 설치할 경우, 사용자의 머리쪽 1M 상단에 위치하거나 천장에 위치하도록 설치하고 신호 측정부(210)는 사용자의 얼굴과 가슴 사이를 지향하도록 각도를 조정하여 생체신호를 정밀하게 측정할 수 있다. 체온 측정을 위해선 사용자의 2M 거리에 신호 측정부(210)를 위치하도록 설치한다. 레이더 측정기(110)의 설치 위치 별 감지 가능한 생체신호는 다음의 표 1과 같다.3 and 4 , the
[표 1][Table 1]
도 5는 도 1에 있는 모니터링 서버의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 5 is a diagram for explaining a functional configuration of the monitoring server in FIG. 1 .
도 5를 참조하면, 모니터링 서버(130)는 생체 신호 수신부(510), 응급상황 검출부(530) 및 제어부(550)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
생체 신호 수신부(510)는 레이더 측정기(110)로부터 생체 신호를 수신하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 생체 신호 수신부(510)는 수신된 생체 신호를 종류별로 구분하여 관리할 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 수신부(510)는 생체 신호를 사용자의 재실 여부, 활동 여부, 호흡수, 심박수, 체온 및 낙상 여부 분석과 연관지어 구분할 수 있다.The
일 실시예에서, 생체 신호 수신부(510)는 생체 신호에 관한 다양한 통계 정보를 제공할 수 있다. 생체 신호 수신부(510)는 생체 신호로부터 도출되는 다양한 통계 정보를 시각화 하여 표시할 수 있으며, 이를 위한 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 제공할 수 있다.In an embodiment, the
응급상황 검출부(530)는 생체 신호를 분석하여 사용자에게 응급상황이 발생하였는지 여부를 검출할 수 있다. 사용자에게 응급상황이 발생한 것으로 검출된 경우 응급상황 검출부(530)는 상황 전파 및 대응을 위한 운영 시나리오에 따라 동작할 수 있다. 예를 들어, 운영 시나리오는 재실 기준, 호흡, 심박수 및 체온을 기준으로 정의되어 상황 전파 및 대응 과정에서 적용될 수 있다.The emergency
일 실시예에서, 응급상황 검출부(530)는 생체 신호를 기초로 사용자의 재실 여부를 결정하고, 사용자의 재실에 따라 사용자의 활동 여부를 추적하며, 사용자의 움직임에 따른 움직임 데이터가 소정의 제1 시간 동안 연속하여 발생하면 사용자의 활동으로 처리하고, 소정의 제2 시간 동안 사용자의 활동에 관한 처리 빈도수를 기초로 사용자의 움직임에 관한 활동량을 산출하여 등급화 할 수 있다.In an embodiment, the
보다 구체적으로, 응급상황 검출부(530)는 생체 신호를 기초로 사람이 레이더 범위 내에 존재하는지, 즉 재실 여부를 결정할 수 있다. 특정 공간 상에 사용자가 존재하는 재실의 경우, 사용자의 활동(움직임)이 존재하는 제1 상태와 사용자의 활동이 존재하지 않는 제2 상태로 구분될 수 있다. 응급상황 검출부(530)는 재실 상태에서 사용자의 활동 여부를 추적할 수 있다.More specifically, the
즉, 응급상황 검출부(530)는 사용자의 움직임에 따른 움직임 데이터가 소정의 제1 시간 동안 연속하여 발생하면 사용자의 활동으로 처리하고, 소정의 제2 시간 동안 사용자의 활동에 관한 처리 빈도수를 기초로 사용자의 움직임에 관한 활동량을 산출하여 등급화 할 수 있다. 예를 들어, 3초 이상 움직임 데이터가 발생하는 경우 사용자의 활동으로 처리될 수 있으며, 이후 10초 이상 움직임이 없는 경우에는 활동 처리가 해제될 수 있다. 또한, 사용자의 움직임에 관한 활동량은 1시간 간격으로 측정되는 활동처리 빈도수에 따라 상, 중 및 하로 각각 등급화 될 수 있다.That is, when the movement data according to the user's movement is continuously generated for a first predetermined time, the
일 실시예에서, 응급상황 검출부(530)는 레이더 측정기(110)를 통해 지정된 공간 즉, 센서 감지 영역 내 사용자의 움직임(활동)을 실시간 파악하고, 낙상으로 의심되는 상황이 발생하면 무선통신으로 사용자 단말(150)에 알림을 즉시 전송할 수 있다. 낙상은 침상에서 일어나는 주요 사고로, 환자나 노약자에게는 치명적이다. 레이더 측정기(110)가 천장에 설치된 경우, 응급상황 검출부(530)는 피크-투-피크를 기초로 급격한 움직임이 짧게 일어난 뒤 멈춘 경우 침상에서의 낙상으로 의심하고 그렇지 않고 레이더 범위 내에서 지속적으로 멀어지거나 추가적인 움직임이 존재하는 경우 침상에서의 이탈로 구분할 수 있다. 일 실시예에서, 응급상황 검출부(530)는 레이더 측정기(110)가 침상의 천정에 설치된 경우 침상과 침상 주변의 바닥에서의 온도 차이에 기초하여 낙상 발생을 감지할 수도 있다. 예컨대, 사람이 낙상하여 바닥에 누운 경우 레이더 측정기(110)의 온도센서와의 거리가 침상과는 차이가 발생하기 때문에 센서와 침상의 거리와 센서와 바닥의 거리 차이로 인하여 측정온도가 차이가 나게 된다. In one embodiment, the
일 실시예에서, 응급상황 검출부(530)는 사용자의 활동에 관한 처리가 소정의 제3 시간 동안 지속적으로 실패하는 경우 생체 신호의 호흡수 및 심박수에 따라 재실 여부를 갱신하고, 재실 여부에 관한 갱신에 따라 사용자의 재실이 소정의 제4 시간을 초과하여 연속적으로 발생하는 경우 응급상황에 관한 알림을 사용자 단말(150)에게 전송할 수 있다.In an embodiment, the
예를 들어, 3초 이상의 연속적인 움직임이 지속적으로 없는 경우 응급상황 검출부(530)는 사용자의 심박, 호흡 및 체온 데이터를 수집할 수 있다. 만약 호흡 또는 호흡과 심박 및 체온 데이터가 존재하는 경우 사용자의 움직임은 없지만 재실로 처리할 수 있다. 또한, 응급상황 검출부(530)는 재실 처리 빈도가 연속적으로 3시간 이상 발생하는 경우 응급상황의 발생에 관한 알림을 제공할 수 있다. 이때, 응급상황 검출부(430)는 시간 범위를 고려하여 사용자가 수면상태인 경우에는 응급상황 발생의 범위에서 제외시킬 수 있다. For example, when there is no continuous movement for 3 seconds or more, the
일 실시예에서, 응급상황 검출부(530)는 호흡수, 심박수 및 체온 각각이 기 설정된 정상 범위를 벗어나는지 여부를 검출하고, 해당 검출 횟수가 기 설정된 기준 횟수를 초과하는 경우 알림을 생성할 수 있다. 즉, 응급상황 검출부(530)는 응급상황 발생 시 이벤트값 전송 기준으로서 호흡수, 심박수 및 체온의 정상범위에 관한 미달 또는 초과 상태를 모니터링할 수 있다. 응급상황 검출부(530)는 중간 활동상황이 벌어질 수 있으므로 3분 또는 5분 동안 심박수, 호흡수, 체온을 모니터링할 수 있고, 정상범위를 벗어나는 심박수, 호흡수의 발생빈도를 측정하고 체온의 변화를 측정할 수 있다. In an embodiment, the
예를 들어, 생체 데이터는 1초 또는 3초에 한번씩 전달되므로 3분 또는 5분동안 정상범위를 벗어나는 심박수 또는 호흡수의 발생빈도가 15회, 30회 또는 60회 이상 발생할 때마다 응급상황에 관한 알림이 전송될 수 있다.For example, biometric data is transmitted once every 1 or 3 seconds, so whenever the frequency of occurrence of a heart rate or respiration rate that is outside the normal range for 3 minutes or 5 minutes occurs 15, 30, or 60 times or more, it provides information on emergency situations. A notification may be sent.
일 실시예에서, 응급상황 검출부(530)는 호흡수 및 심박수 각각에 대해 정상 범위(GREEN ZONE), 경계 범위(BLUE ZONE) 및 응급 범위(RED ZONE)를 설정하고, 정상 범위의 이탈에 관한 검출마다 경계 범위 및 응급 범위에서의 분포를 수집하며, 분포의 범위별 패턴과 비율에 따라 응급상황의 등급을 결정하고, 해당 등급에 따라 알림을 차등적으로 생성할 수 있다.In an embodiment, the
보다 구체적으로, 호흡수와 심박수에 대해 정상 범위, 경계 범위 및 응급 범위가 아래 표 2와 같이 설정될 수 있다.More specifically, for the respiratory rate and heart rate, the normal range, the boundary range, and the emergency range may be set as shown in Table 2 below.
[표 2][Table 2]
또한, 응급상황 검출부(530)는 상기의 표 2와 같이 호흡수 및 심박수에 관한 정상 범위, 경계 범위 및 응급 범위를 개별로 설정할 수 있으며, 정상 범위의 이탈이 검출되면 경계 범위와 응급 범위에서의 분포를 누적하여 수집할 수 있다. 응급상황 검출부(530)는 경계 범위와 응급 범위에서의 분포를 독립적으로 추적하여 각 범위별 분포 패턴과 분포 비율을 산출할 수 있다. 응급상황 검출부(530)는 범위별 분포 패턴과 분포 비율을 기초로 응급상황의 등급을 분류할 수 있다. 예를 들어, 응급상황의 등급은 위급의 경중에 따라 상, 중 및 하와 같이 정의될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 등급으로 세분화되어 정의될 수도 있다.In addition, as shown in Table 2 above, the
일 실시예에서, 응급상황 검출부(530)는 각 범위별 분포 패턴과 분포 비율에 관한 특징 정보를 학습하여 응급상황 등급 분류를 수행하는 학습 모델을 구축할 수 있다. 보다 구체적으로, 응급상황 검출부(530)는 범위별 분포 패턴에 대한 피처맵(feature map)을 생성할 수 있고, 피처맵으로부터 특징 벡터를 특징 정보로서 추출할 수 있다. 또한, 응급상황 검출부(530)는 범위별 분포 비율에 관한 특징 벡터를 생성할 수 있으며, 범위별 분포 패턴 및 분포 비율에 관한 특징 벡터를 학습 데이터로서 학습하여 학습 모델을 구축할 수 있다.In an embodiment, the emergency
이때, 범위별 분포 패턴에 대한 피처맵을 독립적으로 사용될 수 있으며, 필요에 따라 하나의 피처맵으로 통합된 후 사용될 수도 있다. 학습 모델은 범위별 분포 패턴과 분포 비율에 관한 특징 정보를 입력으로 수신하여 응급상황 등급에 관한 분류 결과를 출력으로 생성할 수 있다. 따라서, 응급상황 검출부(430)는 학습 모델을 통해 호흡수, 심박수 및 체온에 관한 모니터링 정보를 기초로 응급상황 발생이 검출된 경우 등급상황 등급을 효율적으로 결정할 수 있다.In this case, the feature map for the distribution pattern for each range may be used independently, or may be used after being integrated into one feature map if necessary. The learning model may receive, as an input, characteristic information about a distribution pattern and a distribution ratio for each range, and generate a classification result regarding an emergency grade as an output. Accordingly, the emergency situation detection unit 430 may efficiently determine the grade situation level when the occurrence of an emergency situation is detected based on monitoring information regarding the respiration rate, heart rate, and body temperature through the learning model.
제어부(550)는 모니터링 서버(130)의 전체적인 동작을 제어하고, 생체 신호 수신부(510) 및 응급상황 검출부(530) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The
도 6은 본 발명에 따른 응급상황 모니터링 시스템의 동작 과정의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation process of an emergency monitoring system according to the present invention.
도 6을 참조하면, 응급상황 모니터링 시스템(100)은 레이더 측정기(110)에 의해 수집된 생체 신호를 기초로 모니터링 서버(130)를 통해 특정 공간 상에서 사용자의 응급상황 발생을 검출하고 이에 대한 알림을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
이때, 응급상황 모니터링 시스템(100)은 레이더 측정기(110)를 통해 사용자의 생체 신호를 감지할 수 있으며(단계 S610), 모니터링 서버(130)를 통해 사용자의 재실 여부를 결정할 수 있다(단계 S630). 또한, 상황 감시 시스템(100)은 모니터링 서버(130)를 통해 사용자의 활동 여부를 추적할 수 있으며(단계 S650), 이를 기초로 응급상황 발생을 검출할 수 있다(단계 S670).At this time, the
한편, 상황 감시 시스템(100)은 응급상황 발생에 따른 상황 전파는 물론 상황 대응을 위한 동작들을 수행할 수 있으며, 이를 위해 기 정의된 운영 시나리오를 활용할 수 있다.Meanwhile, the
도 7은 도 1의 모니터링 서버에서 제공하는 인터페이스의 일 실시예를 설명하는 도면이다.7 is a diagram for explaining an embodiment of an interface provided by the monitoring server of FIG. 1 .
도 7을 참조하면, 응급상황 모니터링 시스템(100)은 모니터링 서버(130)를 통해 레이더 측정기(110)에 의해 수집된 생체 신호를 분석하여 사용자의 응급상황 발생을 효과적으로 검출할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(130)는 사용자 단말(150)을 통해 모니터링 정보를 제공할 수 있으며, 사용자 단말(150)은 전용 인터페이스를 통해 모니터링 정보를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
도 7은 사용자 단말(150) 상에서 제공되는 전용 인터페이스(GUI)(710)의 일 실시예를 나타낼 수 있다. 전용 인터페이스(710)는 사용자의 생체 신호에 관한 시각화된 정보를 표시하는 전용 뷰어(viewer)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 전용 인터페이스(610)는 호흡수, 심박수, 체온, 재실, 활동 및 낙상에 관한 모니터링 윈도우와 생체 레이더 프로토콜을 통해 수신된 데이터들에 관한 로그 윈도우로 구성될 수 있다. 여기에서, 로그 윈도우는 IO(재실, 0 or 1), ACT(활동, 0 or 1), BR(호흡 BPM, 12 ~ 30), HR(심박 BPM, 55 ~ 120), P2P(재실, 호흡, 심박의 P2P), 감도, 기준, 낙상(0 or 1), 체온, Cnt(시간 카운트)로 구성된 로그 데이터를 3초 간격으로 표시할 수 있다. 7 may show an embodiment of a dedicated interface (GUI) 710 provided on the
또한, 모니터링 윈도우는 재실 및 활동, 낙상 상태에 대한 결과와 함께 실시간으로 호흡과 심박 BPM 및 체온 데이터를 표시할 수 있다. 이때, 사용자는 표시된 숫자를 보고 재실이나 활동, 낙상 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 무인 상태의 경우 재실이 0으로 표시되며, 감지 영역에 사람이 존재하지 않음을 의미할 수 있다. 재실 상태의 경우 재실이 1로 표시되며, 감지 영역에 사람이 존재하고 있음을 의미할 수 있다. 또한, 사람이 감지 영역으로 진입하였음을 감지한 경우 30초 후에 호흡과 심박 BPM 및 체온이 표시될 수 있다.In addition, the monitoring window can display respiration and heart rate BPM and body temperature data in real time along with results on occupancy and activity, and fall status. At this time, the user can check the occupancy, activity, or fall by looking at the displayed number. For example, in the case of an unattended state, occupancy is displayed as 0, which may mean that no person is present in the detection area. In the case of the occupancy state, occupancy is displayed as 1, which may mean that a person is present in the detection area. In addition, when detecting that a person has entered the sensing area, respiration, heart rate, BPM, and body temperature may be displayed after 30 seconds.
또한, 전용 인터페이스(710)는 호흡과 심박수에 관하여 범위 설정 기능을 제공할 수 있다. 도 7에서, 호흡과 심박 BPM이 표시되는 부분의 하단에는 각 범위를 구체적으로 설정할 수 있는 기능이 제공될 수 있다. 예를 들어, 호흡 BPM의 범위를 1 - 10으로 설정한 경우, 호흡 BPM이 11 이상이나 0인 경우 빨간색으로 표시될 수 있고, 이와 함께 경보(알림)이 전달될 수 있다. 심박 BPM의 범위를 60 - 85로 설정한 경우, 86 이상이나 59 이하일 때 빨간색으로 표시되고 경보가 전달될 수 있다.In addition, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.
100: 응급상황 모니터링 시스템
110: 레이더 측정기 130: 모니터링 서버
150: 사용자 단말
210: 신호 측정부 230: 지지부
510: 생체 신호 수신부 530: 응급상황 검출부
550: 제어부
710: 전용 인터페이스100: emergency monitoring system
110: radar meter 130: monitoring server
150: user terminal
210: signal measuring unit 230: support
510: biosignal receiver 530: emergency detection unit
550: control unit
710: dedicated interface
Claims (8)
상기 레이더 측정기에 의해 수집된 생체 신호를 수신하여 상기 실내 환경 하에서 상기 사용자에 대한 응급상황의 발생을 검출하고 상기 응급상황에 관한 알림을 제공하는 모니터링 서버; 및
전용 어플리케이션을 통해 상기 레이더 측정기 및 상기 모니터링 서버 각각과 연동하는 사용자 단말;을 포함하되,
상기 모니터링 서버는
상기 생체 신호를 기초로 상기 사용자의 재실 여부를 결정하고,
상기 사용자의 재실에 따라 상기 사용자의 활동 여부를 추적하며,
상기 사용자의 움직임에 따른 움직임 데이터가 소정의 제1 시간 동안 연속하여 발생하면 상기 사용자의 활동으로 처리하고,
소정의 제2 시간 동안 상기 사용자의 활동에 관한 처리 빈도수를 기초로 상기 사용자의 움직임에 관한 활동량을 산출하여 등급화 하고,
상기 사용자의 활동에 관한 처리가 소정의 제3 시간 동안 지속적으로 실패하는 경우 상기 생체 신호의 호흡수 및 심박수에 따라 상기 재실 여부를 갱신하고,
상기 갱신에 따라 상기 사용자의 재실이 소정의 제4 시간을 초과하여 연속적으로 발생하는 경우 상기 응급상황에 관한 알림을 상기 사용자 단말에게 전송하는 것을 특징으로 하는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템.
a radar measuring device for non-contact sensing of biosignals including whether a user is present, active, respiration rate, heart rate, body temperature, and whether a fall is suspected in an indoor environment;
a monitoring server that receives the bio-signals collected by the radar measuring device, detects the occurrence of an emergency for the user in the indoor environment, and provides a notification about the emergency; and
A user terminal that interworks with each of the radar meter and the monitoring server through a dedicated application; Containing,
The monitoring server
Determining whether the user is present based on the bio-signal,
tracking the activity of the user according to the presence of the user,
If the movement data according to the user's movement is continuously generated for a predetermined first time, it is processed as the user's activity,
Calculating and grading the amount of activity related to the user's movement based on the processing frequency of the user's activity for a predetermined second time period,
If the process related to the user's activity fails continuously for a predetermined third time period, updating the presence or absence of the user according to the respiration rate and heart rate of the biosignal;
Vital sign sensor-based emergency situation monitoring system, characterized in that when the occupancy of the user continuously occurs beyond a fourth predetermined time according to the update, a notification regarding the emergency situation is transmitted to the user terminal.
전방에 형성되는 센서 감지 영역 내로 레이더 신호를 송신한 후 반사된 신호를 수신하여 상기 생체 신호를 측정하되, 온도 센서를 포함하여 상기 온도 센서를 통해 상기 생체 신호 중 체온을 측정하는 신호 측정부; 및
바닥면이 고정된 상태에서 상기 신호 측정부가 상기 사용자를 지향하도록 각도를 조정 지지하는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템.
According to claim 1, wherein the radar meter
a signal measuring unit that transmits a radar signal into a sensor detection area formed in front and receives a reflected signal to measure the biosignal, and includes a temperature sensor and measures body temperature among the biosignals through the temperature sensor; and
Vital sign sensor-based emergency monitoring system, characterized in that it comprises a; support for adjusting the angle so that the signal measuring unit is directed toward the user in a state in which the floor surface is fixed.
상기 신호 측정부의 전면으로부터 5M 거리에 상기 사용자의 호흡수 및 활동 여부 감지 영역이 형성되고, 1.5M 내지 2M 거리에 상기 사용자의 체온 감지 영역이 형성되고, 1M 내지 2M 거리에 상기 사용자의 심박수 및 낙상 의심 여부 감지 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템.
The method of claim 2, wherein the radar meter
The user's respiration rate and activity detection area is formed at a distance of 5M from the front of the signal measuring unit, the user's body temperature detection area is formed at a distance of 1.5M to 2M, and the user's heart rate and falls are formed at a distance of 1M to 2M A vital sign sensor-based emergency monitoring system, characterized in that a suspicious detection area is formed.
사용자의 낙상을 검출하기 위해, 침상 위 또는 측면에 설치되고 상기 침상을 포함한 주변 영역의 상기 사용자의 움직임 및 체온을 측정하는 것을 특징으로 하는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템.
The method of claim 2, wherein the radar meter
In order to detect a user's fall, it is installed on or on the side of the bed and measures the user's movement and body temperature in the surrounding area including the bed.
상기 사용자의 움직임을 실시간 파악하고 피크-투-피크를 기초로 급격한 움직임이 짧게 일어난 뒤 멈춘 경우 침상에서의 낙상으로 의심하여 무선통신으로 상기 사용자 단말에 알림을 즉시 전송하고 그렇지 않고 레이더 범위 내에서 지속적으로 멀어지거나 추가적인 움직임이 존재하는 경우 침상에서의 이탈로 구분하는 것을 특징으로 하는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템.
The method of claim 4, wherein the monitoring server
It detects the user's movement in real time and, based on peak-to-peak, if a sudden movement occurs briefly and then stops, it is suspected as a fall on the bed, and a notification is immediately transmitted to the user terminal by wireless communication. Otherwise, it is continuously within the radar range Vital sign sensor-based emergency monitoring system, characterized in that if there is an extra movement or distance from the bed, it is classified as a departure from the bed.
상기 온도 센서와 침상의 거리 및 상기 온도 센서와 바닥의 거리 차이로 인한 측정 온도 차이를 기초로 낙상을 검출하는 것을 특징으로 하는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템.
The method of claim 6, wherein the monitoring server
Vital sign sensor-based emergency monitoring system, characterized in that it detects a fall based on a difference in measured temperature due to a difference in the distance between the temperature sensor and the bed and the distance between the temperature sensor and the bed.
상기 호흡수 및 심박수 각각에 대해 정상 범위, 경계 범위 및 응급 범위를 설정하고,
상기 검출마다 상기 경계 범위 및 상기 응급 범위에서의 분포를 수집하며,
상기 분포의 범위별 패턴과 비율에 따라 상기 응급상황의 등급을 결정하고,
상기 등급에 따라 상기 알림을 차등적으로 생성하는 것을 특징으로 하는 바이탈 사인 센서 기반의 응급상황 모니터링 시스템.
According to claim 1, wherein the monitoring server
Set a normal range, a boundary range, and an emergency range for each of the respiration rate and heart rate,
collecting distributions in the boundary range and the emergency range for each detection,
Determining the grade of the emergency situation according to the pattern and ratio for each range of the distribution,
Vital sign sensor-based emergency monitoring system, characterized in that differentially generates the notification according to the grade.
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---|---|---|---|
KR1020210190515A KR102408312B1 (en) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Emergency monitoring system based on vital sign sensor |
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KR (1) | KR102408312B1 (en) |
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