KR102434222B1 - 웨어러블 디바이스, 이를 이용한 피보호자관리 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 팔찌 형태로 구성되어 손목에 착용할 수 있도록 구성되며, 외부로 노출되는 표면에는 피보호자의 성함, 연령, 주소 및 보호자 연락처를 포함하는 기본정보가 인쇄된 스티커를 통해 부착되는 웨어러블 디바이스에 있어서, 상기 스티커의 일측면에 상기 기본정보와 특이사항 정보가 담긴 QR 코드, 근거리 무선통신 장치인 비콘(110), 착탈 가능한 것으로, 보호자의 음성을 녹음되어 저장된 메모리부(130), 상기 메모리부(130)에 저장된 보호자의 음성을 출력하는 음성출력부(140), 상기 피보호자의 심박수를 센싱하는 심박센서(150), 상기 피보호자의 활동량이나 운동량을 센싱하는 가속도센서(160), 상기 비콘(110), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150) 및 가속도센서(160)에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(170), 및 상기 비콘(110), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150), 가속도센서(160) 및 전원공급부(170)를 제어하며, 상기 비콘(110)을 통해 자신의 식별정보(ID)와 심박센서(150)의 센싱결과와 가속도 센서(160)의 센싱결과를 비콘신호와 함께 출력하도록 제어하는 제어부(190);를 포함하는 웨어러블 디바이스를 제공한다.

Description

웨어러블 디바이스, 이를 이용한 피보호자관리 시스템 및 방법 {Wearable device, system and method for managing the protected person using the device}

본 발명은 웨어러블 디바이스 및 이를 이용한 피보호자의 관리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신상정보와 긴급연락처를 포함하는 광학코드가 부여되고, 피보호자의 위치정보를 출력하는 GPS 송수신기와 비콘 및 맥박이나 심박 등을 센싱하는 센서를 피보호자에게 웨어러블 디바이스 형태로 착용시켜 피보호자에 대한 안심보호가 가능한 웨어러블 디바이스, 이를 이용한 피보호자관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 사용하는 용어 중 피보호자는 보호나 관리 등이 필요한 자를 가리키는 것으로, 피보호자의 종류를 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 용이한 설명을 위해 일 예로서 장애인을 기준으로 설명하기로 한다. 이에 피보호자의 용어와 장애인의 용어는 혼용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.

평소 돌발행동 및 집단이탈 발생률이 높은 발달장애인의 특성으로 인해 보호관리자의 과찰 및 보호 역할이 중요하나, 현실적으로 관리자 1명이 통제할 수 있는 인원의 수가 제한적이다.

학부모의 입장에서는 장애를 가지고 있는 부모님들은 아이들의 이상행동 및 집단이탈에 의한 실종사건 발생에 대한 걱정이 항시 있다. 그에 따라 자녀를 외출시키는 것에 있어 위험사고 발생에 대한 불안한 마음을 항시 지니고 있다.

보호관리자의 입장에서는 기관에서는 장애인을 교육하기에 각각의 장애인들의 위험상황 발생 여부를 인지하기가 쉽지 않다. 이는 관리자 1명당 통제 가능한 인원의 수가 한정되어 있어 집단수업 및 이동시 장애인들의 돌발행동 및 집단이탈에 대한 고충이 있다.

특히 단체 행동시 장애인의 위험상황 노출에 대한 문제상황 파악이 신속히 이루어지지 못하는 것이 현실이다.

또한 장애인 당사자의 입장에서는 장애인 실종 상황 발생 시 자아표현이 성숙하지 않기 때문에 외부인에게 위험상황에 대한 위급함을 알리는데 한계가 있고, 특히 낮선 공간에서 낮선 이에게 도움을 청하는 것은 많은 한계점을 가지고 있으며, 발달 장애인의 경우 자신의 상항을 인식하는 인지 능력 또한 떨어지므로 이에 대한 대책이 필요하다.

한편 행정자치부가 최근 발표한 2016년 12월 말 기준 주민등록 인구통계'에 따르면 우리나라의 65세 이상 인구 비율은 13.5%까지 치솟았다. 2000년 고령화 사회에 진입한 지 17년 만에 14%가 기준인 고령사회 진입을 목전에 둔 셈이다.

오는 2050년 우리나라의 노인인구 비율은 전체 인구의 40%에 육박할 것으로 전망하고 있다. 이러한 인구의 급속한 고령화 현상은 우리나라뿐만 아니라 일본, 미국, 영국, 프랑스, 이탈리아, 독일 등 많은 국가에서도 나타나고 있다.

특히, 인구의 고령화 현상과 함께 저출산, 핵가족을 넘어 1인 가족의 비중이 빠르게 증가하면서, 실버 산업 중에서도 노인층의 건강 관리 및 요양을 위한 시설의 수요는 늘어나고 있음에도 불구하고, 요양 시설의 수나 요양시설에서 노인층을 보호하고 지원할 수 있는 장비나 기술, 인력이 많이 부족한 상황이다. 이러한 상황을 고려하여, 요양시설에 거주하고 있는 노인층을 모니터링하고 관리할 수 있는 요양 관리 시스템에 대한 수요가 늘어나고 있으며 고령화 속도가 빨라질수록 그 필요성은 더욱 증가할 것으로 보인다.

대한민국 등록특허 10-0706903호(특허문헌 1)는 피감시자(어린이, 장애인, 노인 등)가 특정 영역을 진입하거나 이탈하는 경우 이 사실을 해당 서비스를 가입한 가입자(감시자)에게 알려주는 영역 진입/이탈 알림 서비스 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 이러한 특허문헌 1은 근거리 무선통신기술, 바람직하게는 지그비(Zigbee) 기술을 이용하여 초소형, 저전력, 저가격으로 무선 위치측정 네트워크를 구축하며, 영역표시신호 발생기, 영역표시신호 수신기, 위치정보 관리서버, 영역 진입/이탈 정보 제공서버 등을 이용하여 피감시자가 특정 영역으로의 진입 또는 이탈하는 사실을 감시자에게 알려주는 것을 특징으로 하고 있으나, 피감시자가 미리 설정된 특정영역을 진입하거나 이탈하는 경우만을 알려주는데 그치고 있을 뿐이다.

대한민국 등록특허 10-1489863호(특허문헌2)는 비콘 단말기 및 그를 활용한 모니터링 시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 비콘 단말기 및 그를 활용한 모니터링 시스템은 BLE(Bluetooth Low Energy) 기반의 무선통신을 수행하는 비콘 단말기가 다양한 공간 조건에서도 간편하고 용이하게 설치되어 활용될 수 있도록 하고, 어린이, 노인, 환자, 장애인 등의 사회적 약자의 장소 이탈에 대한 모니터링에 효과적으로 적용될 수도 있으며, 진동 감지에 의한 문 열림/창문 열림 등의 이벤트 검출과 경고음 등의 알림신호 출력을 통해 특정 장소에 대한 외부인의 출입여부를 모니터링하는데 효과적으로 적용될 수도 있는 기술로, 특정장소에서의 이탈을 모니터링하는데 그치고 있다.

대한민국 공개특허 10-2016-0040827호(특허문헌3)는 장애인과 노인에 대한 Access Point를 두게 되고, 그 신호의 ID를 받아 보호자 혹은 보호관찰당당자에게 스마트픈으로 위치정보를 제공하고, 그 정보는 보호관찰시스템서버를 통해 보호관찰담당자나 병원 담당자에게도 정보를 제공하는데, GPS영역이 Cover하지 못하는 아파트나 건물내무 그리고 지하실이나 다락방 그리고 일반가정집 내부에서의 위치와 그곳에 대한 정보교환이 가능하며, Gyroscope, Geo-megnetic, Accelerometer, G-Sensor 등의 다양한 센서들을 활용하여 장애인이나 노인의 건강상태나 긴급위험상황을 자동으로 인지하고 최근거리의 보호자나 보호관찰관리자에게 Aram과 장애인이나 노인의 정보와 긴급상황경고를 제공하는 시스템으로 로직은 Access Point로부터 수신받은 LAI(Locating Agency Information)를 Converter를 통해 현재 Access Point와 장애인과 노인의 스마트폰의 위치의 거리와 좌표정보를 계산하게 되고 해당 보호관찰대상자의 위치정보를 실시간으로 Database에 저장하게 된다. 그리고 보호관찰대상자가 소유한 스마프폰은 기본적으로 탑재된 Gyroscope Sensor를 통해 보호관찰대상자가 이상이 있는지 체크하여 시간별로 변화치A를 Database에 저장하게 된다.

대한민국 등록특허 10-0706903호 - 영역 진입/이탈 알림 서비스 시스템 및 그 방법 KR10-1489863 B1 - 비콘 단말기 및 그 를 활용한 모니터링 시스템 KR10-2016-0040827 A - 장애인과 노인보호 관찰 시스템

본 발명은 신상정보와 긴급연락처를 포함하는 신상정보 스티커와, 광학코드가 부여되고, 발달 장애인의 위치정보를 출력하는 GPS 송수신기와 비콘 및 맥박이나 심박 등을 센싱하는 센서를 장애인에게 웨어러블 디바이스 형태로 착용시키고, 발달 장애인의 활동영역을 설정하여 주기적으로 GPS 위치나 비콘를 통해 위치정보와 맥박이나 심박센서를 통해 측정된 센싱정보를 전송하도록 함으로써 발달장애인의 심리나 건강상태와 위치정보를 보호자가 알 수 있도록 하고, 이상상황 발생시에는 보호자와, 관리자 및 웨어러블 디바이스 주변의 회원가입된 보호회원들의 단말기로 이상상황 정보를 전송하여 보호조치를 할 수 있도록 함으로써 발달장애인에 대한 안심보호가 가능한 웨어러블 디바이스, 이를 이용한 피보호자관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 피보호자의 신체에 착용하거나 휴대할 수 있도록 구성되며, 외부로 노출되는 표면에는 피보호자의 성함, 연령, 주소 및 보호자 연락처를 포함하는 기본정보가 인쇄된 스티커를 통해 부착되는 웨어러블 디바이스에 있어서, 상기 스티커의 일측면에 상기 기본정보와 특이사항 정보가 담긴 QR 코드, 근거리 무선통신 장치인 비콘(110), 착탈 가능한 것으로, 보호자의 음성을 녹음되어 저장된 메모리부(130), 상기 메모리부(130)에 저장된 보호자의 음성을 출력하는 음성출력부(140), 상기 피보호자의 심박수를 센싱하는 심박센서(150), 상기 피보호자의 활동량이나 운동량을 센싱하는 가속도센서(160), 상기 비콘(110), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150) 및 가속도센서(160)에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(170), 및 상기 비콘(110), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150), 가속도센서(160) 및 전원공급부(170)를 제어하며, 상기 비콘(110)을 통해 자신의 식별정보(ID)와 심박센서(150)의 센싱결과와 가속도 센서(160)의 센싱결과를 비콘신호와 함께 출력하도록 제어하는 제어부(190);를 포함하는 웨어러블 디바이스를 제공한다.

일 실시예에 따라, 상기 제어부(190)는 상기 심박센서(150)의 센싱결과가 설정된 심박수 이상인 경우에는 상기 메모리부(130)에 녹음된 음성을 상기 음성출력부(140)를 통해 피보호자의 불안심리를 가라앉힐 수 있다.

또한, 본 발명은, 피보호자의 신체에 착용하거나 휴대할 수 있도록 구성되며, 외부로 노출되는 표면에는 피보호자의 성함, 연령, 주소 및 보호자 연락처를 포함하는 기본정보가 인쇄된 스티커를 통해 부착되고, 상기 스티커의 일측면에 상기 기본정보와 특이사항 정보가 담긴 QR 코드가 인쇄되고, 근거리 무선통신 장치인 비콘(110)과, 착탈 가능한 것으로, 보호자의 음성을 녹음되어 저장된 메모리부(130)와, 상기 메모리부(130)에 저장된 보호자의 음성을 출력하는 음성출력부(140)와, 상기 피보호자의 심박수를 센싱하는 심박센서(150)와, 상기 피보호자의 활동량이나 운동량을 센싱하는 가속도센서(160)와 상기 비콘(110), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150), 가속도센서(160)에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(170) 및 상기 비콘(110), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150), 가속도센서(160) 및 전원공급부(170)를 제어하며, 상기 비콘(110)을 통해 자신의 식별정보(ID)와 심박센서(150)의 센싱결과와 가속도 센서(160)의 센싱결과를 비콘신호와 함께 출력하도록 제어하는 제어부(190);를 포함하여 구성된 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102), 상기 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)로부터의 비콘신호를 수신하는 복수의 비콘 수신기(200, 201, 202), 상기 복수의 비콘 수신기(200, 201, 202)에서 수신된 비콘신호를 통신망으로 전송하는 유선 AP(Access Point)(300)와 무선 AP(301), 및 복수의 상기 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)의 기본정보와 QR 코드 정보를 발급하는 웨어러블 디바이스 판매사의 서버이거나, 대리점을 통해 발급된 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)의 기본정보와 QR 코드 정보가 저장되고, 보호자 단말기(500)의 정보, 관리자들의 단말기 정보가 데이터베이스(DB)에 저장되며, 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)의 식별정보를 포함하는 비콘신호와 비콘 수신기(200, 201, 202)의 식별정보에 따라 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)들 각각의 위치정보와 심박정보, 가속도 정보가 통신망을 통해 전송되면, 이를 저장하고, 위치정보, 심박정보 및 가속도 정보를 미리 설정된 보호자의 단말기로 전송하며, 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)에서 미리 설정된 이상상황 발생 시 상기 데이터베이스(DB)를 참조하여 관련된 보호자, 관리자의 단말기로 이상상황을 전송하여 구조를 요청하는 피보호자 보호서버(400);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은, 피보호자의 기본정보와 보호자 정보를 포함하는 피보호자 보호정보가 인쇄되고, 피보호자 보호정보가 QR코드로 인쇄된 피보호자를 위한 웨어러블 디바이스가 지급되며, 피보호자 보호앱을 보호자 스마트폰에 설치하고, 웨어러블 디바이스와 동기화되는 단계(S100), 상기 보호자는 보호앱을 통해 웨어러블 디바이스의 이동범위(활동영역)을 설정하고, 보호자 목소리를 웨어러블 디바이스의 메모리부에 음성녹음하는 단계(S110), 상기 피보호자가 상기 웨어러블 디바이스를 장착하고 전원을 온하면 웨어러블 디바이스를 설정된 주기로 비콘신호를 발신하는 단계, 상기 웨어러블 디바이스는 설정된 프로그램에 따라 심박센서와 가속도 센서의 센싱정보를 기록하고, AP, 통신망, 피보호자 보호서버를 통해 현재위치 정보, 심박정보, 운동량 정보가 주기적으로 보호자단말기로 전송되는 단계(S140), 상기 웨어러블 디바이스의 제어부는 심박센서를 통해 설정된 심박수를 벗어나는 심박수 이상이나 GPS 수신부를 통해 수신된 웨어러블 디바이스의 위치정보가 설정된 이동범위(활동영역) 이탈이 설정된 시간의 경과를 포함하는 이상상황이 발생되면(S150), 도움을 요청하는 비콘신호를 피보호자 보호서버로 출력하는 단계(S160), 및 상기 도움을 요청하는 신호는 비콘수신기에서 수신되어 AP를 통해 TCP/IP나 Wi-Fi로 피보호자 보호서버로 전송되고(S170), 피보호자 보호서버는 보호자 단말기와 관리자 단말기로 상기 웨어러블 디바이스의 위치정보와 도움요청 정보를 전송하는 단계(S180);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 방법을 제공한다.

일 실시예에 따라, 상기 도움을 요청하는 비콘신호를 피보호자 보호서버로 출력하는 단계(S160)에서 상기 웨어러블 디바이스의 제어부는 메모리부에 저장된 보호자 음성출력을 통해 상기 피보호자를 안심시킬 수 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 발달장애인을 포함하는 노약자에게 웨어러블 디바이스를 제공하여 언제, 어디에 있는지, 현재의 심리상태나 건강상태는 어떤지를 주기적으로 보호자 단말기에서 알 수 있다. 또한 미리 집주변, 학교, 학원 등, 활동영역을 설정해 놓은 경우 활동영역에서 벗어나는 경우 즉시 알 수 있도록 설정하는 경우 최대한 빨리 찾을 수 있다.

둘째, 웨어러블 디바이스에 발달장애인을 포함하는 노약자의 보호자 정보를 스티커 형태로 인쇄하여 부착함과 함께 QR코드를 통해 주요정보를 요약하여 제공함으로써 길을 잃거나, 심리적, 건강적으로 문제가 발생한 발달장애인에 대한 기본정보를 취득하고, 대응하도록 할 수 있다.

셋째, 어플리케이션을 통해 웨어러블 디바이스를 착용한 발달장애인의 생활에 대한 기록을 일지형태로 제공할 수 있다.

넷째, 심박센서와 가속도 센서를 통해 발달장애인을 포함하는 노약자의 하루 활동량 즉 운동량을 알 수 있는데, 이는 발달장애인의 특성상 운동을 싫어하므로 보호자가 운동량을 알 수 있으므로 발달장애인의 운동량을 포함하는 건강상태정보를 보다 면밀히 알 수 있다.

다섯째, 웨어러블 디바이스에서 발달장애인의 심박수 센싱결과에 따라 웨어러블 디바이스의 메모리부에 저장된 보호자의 음성을 음성출력부를 통해 자동으로 출력하도록 함으로써 발달장애인의 심리상태를 안정화시킬 수 있음은 물론 특히 심장에 이상이 발생하는 경우 센싱결과에 따라서 빠르게 대처할 수 있다.

여섯째, 발달장애인이 단체로 이동하는 경우 소수의 관리자가 다수의 발달장애인을 관리할 수 밖에 없는 환경에서 발달장애인이 단체활동 현장에서 이탈 시 웨어러블 디바이스에서 출력되는 위치정보에 따라 혼자서 멀리 이동하기 전에 최대한 빨리 찾을 수 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 장애인관리 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템에서 충전패드를 이용한 웨어러블 디바이스의 TCP/IP(유선인터넷)과 무선 인터넷(Wi-Fi) 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템에서 피보호자 보호 어플리케이션의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템에서 웨어러블 디바이스와 비콘수신기 및 피보호자 보호 어플리케이션을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스(100)는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같은데, 기본적으로 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 팔찌 형태로 구성되어 손목에 착용할 수 있는, 즉 피보호자의 신체에 착용하도록 구성되거나, 피보호자가 키링, 개목걸이, 휴대폰케이스, 카드지갑 등과 같이 휴대할 수 있도록 구성되며, 외부로 노출되는 표면에는 피보호자인 발달장애인의 성함, 연령, 주소 및 보호자 연락처가 인쇄된 스티커를 통해 부착되고, 이때 스티커의 일측면에는 QR 코드가 있는데, 해당 QR코드에는 피보호자인 발달장애인의 기본정보와 특이사항 정보와 사진정보가 담긴 QR 코드가 인쇄된다. 이와 같은 QR 코드는 피보호자인 발달장애인을 발견한 사람이 자신의 스마트폰을 통해 QR 코드를 촬영하면 보다 상세한 정보가 발견자의 스마트폰에 디스플레이된다. 이에 대하여는 후술되는 도 9를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.

한편 이러한 웨어러블 디바이스는 도 3에 나타낸 바와 같이, 비콘(110), GPS 수신부(120), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150), 가속도센서(160), 전원공급부(170), 온/오프 스위치(180) 및 제어부(190)를 포함하여 구성된다.

여기서 비콘(110)은 블루투스4.0(BLE) 프로토콜 기반의 근거리 무선통신 장치로 최대 70m 이내의 장치들과 교신할 수 있다. 또한 5~10㎝ 단위의 구별이 가능할 정도로 정확성이 높고, 전력 소모가 적어 모든 기기가 항상 연결되는 사물인터넷 구현에 적합한 것으로 알려져 있다. 특히 GPS 기술로 불가능했던 실내 위치 정보의 제공도 가능한 장점이 있다.

GPS 수신부(120)는 GPS 수신된 위치정보를 수신하여, 비콘신호 전송시 위치정보를 송신하여 웨어러블 디바이스의 위치를 알릴 수 있다. 물론 GPS 수신부(120)는 보급형의 웨어러블 디바이스에는 생략되고, 고급형의 웨어러블 디바이스에 적용될 수 있다.

메모리부(130)는 착탈 가능한 것으로, 보호자의 음성을 녹음하여 저장할 수 있다.

음성출력부(140)는 메모리부(130)에 저장된 보호자의 음성을 출력한다.

심박센서(150)는 특히 발달 장애인에게 적용하면 좋은 센서로 발달 장애인의 특성상 적은 환경 변화나 가족이나 친구, 선생님들과의 외출이나 이동시 해당 무리에서 분리되는 경우 심리적으로 불안정해지는데 이러한 발달장애인의 심리 불안 시 심박수가 올라가고 이를 센싱하게 된다.

가속도센서(160)는 발달장애인의 활동량이나 운동량을 센싱한다. 이를 통해 보호자는 발달장애인의 운동 부족 등을 알 수 있다.

전원공급부(170)는 비콘(110), GPS 수신부(120), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150), 가속도센서(160) 및 제어부(180)에 필요한 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(170)는 리튬이차전지 등을 이용할 수 있다.

온/오프 스위치(180)는 웨어러블 디바이스(100)를 온/오프한다.

제어부(190)는 비콘(110), GPS 수신부(120), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150), 가속도센서(160), 전원공급부(170) 및 온/오프 스위치(180)를 제어하며, 온/오프 스위치(180)를 통해 웨어러블 디바이스(100)가 온되면 비콘(110)과 GPS 수신부(120)를 통해 자신의 식별정보(ID)를 주기적으로 공중(Air)으로 전송하여 웨어러블 디바이스(100)의 현재 위치를 주기적으로 외부로 송신하고, 이때 심박센서(150)의 센싱결과도 비콘신호와 GPS 위치정보 전송시 함께 전송한다. 그리고 심박센서(150)의 센싱결과가 설정된 심박수 이상인 경우에는 메모리부(130)에 녹음된 음성을 음성출력부(140)를 통해 발달장애인의 불안심리를 가라앉힐 수 있다. 또한 가속도 센서(160)를 통해 웨어러블 디바이스(100) 착용자의 운동량을 센싱한다. 센싱된 결과는 메모리부(130)에 저장될 수 있으며, 위치정보와 함께 주기적으로 공중으로 전송할 수 있다. 또한 제어부(190)는 전원공급부(170)의 전원을 체크하여 부족시 음성출력부(140)를 통해 전지의 교체를 요구하거나 충전 가능한 배터리로부터 전원을 공급받는 경우 음성출력부(140)를 통해 충전을 요청(신호음이나 음성)으로 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 장애인관리 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 장애인관리 시스템은 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102), 복수의 비콘 수신기(200, 201, 202), 유선 AP들(300), 무선 AP들(301), 피보호자 보호서버(400), 보호자 단말기(500), 관리자 단말기들(600) 및 보호회원 단말기들(700)로 구성된다.

여기서 복수의 비콘 수신기(200, 201, 202)는 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)로부터의 비콘신호를 수신한다. 이러한 비콘신호에는 웨어러블 디바이스(101, 102, 103)의 식별정보와 GPS 위치정보가 포함된다.

복수의 비콘 수신기(200, 201, 202)는 수신된 비콘신호와, 웨어러블 디바이스(100, 101, 102)의 GPS 수신부(120)의 GPS 위치정보는 유선 AP(Access Point)(300)와 무선 AP(301)를 통신망으로 전송되고, 통신망을 통해 피보호자 보호서버(400)로 전송된다. 이러한 유선 AP(Access Point)(300)와 무선 AP(301)는 각각 TCP/IP가 적용되는 유선인터넷, Wi-Fi가 적용되는 무선 인터넷의 AP 이다.

피보호자 보호서버(400)는 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)의 기본정보와 QR 코드 정보를 발급하는 웨어러블 디바이스 판매사의 서버이거나, 대리점 등을 통해 발급된 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)의 기본정보와 QR 코드 정보가 저장되고, 보호자 단말기(500)의 정보, 관리자들의 단말기 정보 및 보호회원들의 단말기 정보가 저장된다. 또한 보호자의 동의를 얻는 경우 발달 장애인의 사진정보를 함께 데이터베이스(DB)에 저장할 수 있다. 이러한 사진정보의 경우 설정된 활동 구역을 벗어난 경우 유용하게 이용될 수 있다.

여기서 보호자는 자신이 보호하고자 하는 발달장애인의 활동영역을 미리 설정해 놓을 수 있는데, 예를 들어, 집주변, 학원, 학교를 동, 리 단위 등으로 미리 설정해 놓을 수 있다.

그리고 관리자란 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)를 착용한 발달장애인을 관리하는 선생님들의 단말기(스마트폰) 정보는 물론이고, 별도의 서비스를 통해 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102) 판매사에서 별도의 관리직원을 두어 이상상황 발생 시 즉각 대응할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 즉각 대응이란 전담직원을 통해 이상상황 발생 시 보호자, 선생님 또는 보호회원의 단말기로 해당 상황을 즉시 알리는 것이다. 이를 위하여 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)를 사용하는 사용자인 발달 장애인의 사진정보를 구조요청 시 단말기로 함께 전송할 수 있다.

보호회원은 발달 장애인들에게 위급상황 발생 시 자발적으로 발달장애인을 보호하고자 하는 회원들로써 일종의 봉사개념의 회원들의 단말기(스마트폰) 정보이다. 필요한 경우 보호회원은 일정한 자격(건강, 범죄 경력 등)을 심사할 수 있다. 또한 보호회원은 일정한 지역 단위로 활동범위를 구, 군이나 동, 리 단위로 활동가능 범위를 설정할 수 있다.

이렇게 설정한 정보는 기본정보, QR 코드 정보, 단말기정보와 함께 피보호자 보호서버(400)의 데이터베이스(DB)에 저장된다.

이러한 피보호자 보호서버(400)는 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)의 식별정보를 포함하는 비콘신호와 비콘 수신기(200, 201, 202)의 식별정보와 GPS 위치정보에 따라 복수의 제1 내지 제N웨어러블 디바이스(100, 101, 102)들 각각의 위치정보와 심박정보, 가속도 정보가 통신망을 통해 전송되면, 기본적으로 이를 저장하고, 위치정보, 심박정보 및 가속도 정보를 미리 설정된 보호자의 단말기로 전송한다. 그리고 수신된 정보 역시 데이터베이스(DB)에 저장된다.

한편 피보호자 보호서버(400)는 이상상황 발생 시 데이터베이스(DB)를 참조하여 관련된 보호자, 관리자 및 보호회원의 단말기로 이상상황을 사진정보 등과 함께 전송하여 빠른 구조가 가능하도록 한다.

한편 이와 같은 웨어러블 디바이스는 전술한 바와 같이 특정하지 않은 피보호자가 착용할 수 있으며, 일 예로 발달장애인은 물론, 연세가 많거나 몸이 불편하신 장애인이나 노약자도 착용할 수 있으며, 특히 심장질환이 있는 경우에는 나이에 관계없이 착용할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 장애인관리 시스템에서 충전패드를 이용한 웨어러블 디바이스의 TCP/IP(유선인터넷)과 무선 인터넷(Wi-Fi) 통신을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템에서 충전패드를 이용한 웨어러블 디바이스의 TCP/IP(유선인터넷)과 무선 인터넷(Wi-Fi) 통신은 도 5에 나타낸 바와 같이, 웨어러블 디바이스의 비콘의 신호를 수신하는 수신기로 스마트폰을 충전하는 충전패드에 그 기능을 추가하고, 더불어 수신기가 AP의 역할을 하도록 하여 TCP/IP나 Wi-Fi를 통해 관리자에게 웨어러블 디바이스의 상황을 미리 설정된 주기로 알리는 것음 물론 이상상황 발생 시 빠른 처리가 가능하도록 할 수 있도록 유용하게 사용될 것이다.

도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템에서 피보호자 보호 어플리케이션의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템에서 피보호자 보호 어플리케이션의 실시예는 다양한데 우선, 도 6은 피보호자인 발달장애인의 현재위치를 단말기에서 어플리케이션 실행 시 보여주는 것을 나타내고 있고, 도 7은 가속도 센서의 정보를 통해 활동량을 알 수 있는 것을 보여주고 있으며, 도 8은 혹시라도 활동영역을 벗어나거나, 혼자 있다가 집을 찾지 못하는 경우 해당 발달 장애인을 발견한 사람들이 자신의 스마트폰을 통해 웨어러블 디바이스의 QR코드를 촬영하면 해당 발견자의 스마트폰에 디스플레이되는 정보로 보호자에게 문자 형태로 바로 신고할 수 있는 문자 입력영역과 터치를 통한 바로 신고가 가능하도록 어플리케이션을 구현한 것을 보여주고 있다.

그리고 도 9는 피보호자인 발달장애인의 기록 일지로 어플리케이션을 통해 일기를 작성하듯이 보호자가 발달장애인의 하루를 기록할 수 있는 서비스를 제공하여 시간이 지난 후에 이를 기억하도록 하는 서비스를 제공하는 것이다.

도 10은 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 방법은 도 10에 나타낸 바와 같이, 피보호자인 발달장애인의 기본정보와 보호자 정보를 포함하는 장애인 보호정보가 인쇄되고, 장애인 보호정보가 QR코드로 인쇄된 발달장애인을 위한 웨어러블 디바이스가 지급되며, 발달장애인 보호앱을 보호자 스마트폰에 설치하고, 웨어러블 디바이스와 동기화한다(S100).

그리고 보호자는 보호앱을 통해 웨어러블 디바이스의 이동범위(활동영역)을 설정하고, 보호자 목소리를 웨어러블 디바이스의 메모리부에 음성녹음한다(S110).

또한 발달장애인 보호회원은 피보호자 보호서버에 접속하여 회원가입 등록을 한다(S120). 이때 일정한 심사기준을 통과하여야 하도록 할 수 있다. 이때, 피보호자인 발달장애인이 학교를 다니거나, 학원을 다닌 경우 선생님들 역시 관리자로 등록될 수 있다. 선생님과 보호회원 역시 스마트폰에 보호앱을 다운로드받아 설치한다.

그리고 피보호자인 발달장애인이 웨어러블 디바이스를 장착하고 전원을 온하면 웨어러블 디바이스를 설정된 주기로 비콘신호를 발신한다. 이때, GPS 수신된 위치정보를 함께 발신할 수 있다.

한편 웨어러블 디바이스는 설정된 프로그램에 따라 심박센서와 가속도 센서의 센싱정보를 기록하고, AP, 통신망, 피보호자 보호서버를 통해 현재위치 정보, 심박정보, 운동량 정보가 주기적으로 보호자단말기로 전송된다(S140).

웨어러블 디바이스의 제어부는 심박센서를 통해 설정된 심박수를 벗어나는 심박수 이상이나 GPS 수신부를 통해 수신된 웨어러블 디바이스의 위치정보가 설정된 이동범위(활동영역) 이탈이 설정된 시간이 경과되는 등의 이상상황이 발생되면(S150), 우선 메모리부에 저장된 보호자 음성을 출력한다. 이때, 심박수 이상의 경우에는 안정시키는 음성을, 그리고 설정된 이동범위(활동영역)을 벗어난 경우에는 "더 이상 멀리 움직이지 말고, 가만히 있어"와 같은 음성을 출력하도록 할 수 있다. 동시에 도움을 요청하는 비콘신호를 피보호자 보호서버로 출력한다(S160).

이러한 신호는 비콘수신기에서 수신되어 AP를 통해 TCP/IP나 Wi-Fi로 피보호자 보호서버로 전송되고(S170), 피보호자 보호서버는 보호자 단말기로 웨어러블 디바이스의 위치정보와 도움요청 정보를 전송함과 함께 관리자와 보호회원의 위치정보를 참조하여 도움요청 정보를 함께 전송한다(S180). 이때, 관리자와 보호회회원의 단말기로는 발달장애인의 사진정보를 함께 전송한다. 한편 이러한 도움요청을 위한 비콘신호의 전송과 피보호자 보호서버에서 발달장애인의 이상상황 발생은 거의 동시에 알 수도 있다.

도 11은 본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템에서 웨어러블 디바이스와 비콘수신기 및 장애인 보호 어플리케이션을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 피보호자 안심보호를 위한 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 시스템에서 웨어러블 디바이스와 비콘수신기 및 피보호자 보호 어플리케이션은 도 11에 나타낸 바와 같은데, 웨어러블 디바이스는 도 1 내지 도 3의 기술 구성과 동일하고, 장애인 보호 어플리케이션을 보호앱과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 다만 비콘수신기는 예를 들면 건물내부에 설치되는 것으로, 건물내부에 설치하여 수신율을 높여 위치파악을 용이하게 하고 스피커를 추가하여 장애인이 직접 들을 수 있도록 하는 것으로, 위험상황 공지나 해당 장애인 호출, 장애인 찾기 등을 알리기 위한 구성이다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100, 101, 102 : 웨어러블 디바이스 110 : 비콘
120 : GPS 수신부 130 : 메모리부
140 : 음성출력부 150 : 심박센서
160 : 가속도센서 170 : 전원공급부
180 : 온/오프 스위치 190 : 제어부
200, 201, 202 : 비콘수신기 300 : 유선 AP들
301 : 무선 AP들 400 : 피보호자 보호서버
500 : 보호자 단말기 600 : 관리자 단말기들
700 : 보호회원 단말기들

Claims (5)

1. 피보호자의 신체에 착용하거나 휴대할 수 있도록 구성되며, 외부로 노출되는 표면에는 피보호자의 성함, 연령, 주소 및 보호자 연락처를 포함하는 기본정보가 인쇄된 스티커를 통해 부착되는 웨어러블 디바이스에 있어서,
   상기 스티커의 일측면에 상기 기본정보와 특이사항 정보가 담긴 QR 코드;
   근거리 무선통신 장치인 비콘(110);
   착탈 가능한 것으로, 보호자의 음성을 녹음되어 저장된 메모리부(130);
   상기 메모리부(130)에 저장된 보호자의 음성을 출력하는 음성출력부(140);
   상기 피보호자의 심박수를 센싱하는 심박센서(150);
   상기 피보호자의 활동량이나 운동량을 센싱하는 가속도센서(160);
   상기 비콘(110), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150) 및 가속도센서(160)에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(170); 및
   상기 비콘(110), 메모리부(130), 음성출력부(140), 심박센서(150), 가속도센서(160) 및 전원공급부(170)를 제어하며, 상기 비콘(110)을 통해 자신의 식별정보(ID)와 심박센서(150)의 센싱결과와 가속도 센서(160)의 센싱결과를 비콘신호와 함께 출력하도록 제어하는 제어부(190);를 포함하고,
   여기서, 상기 제어부(190)는 상기 심박센서(150)의 센싱결과가 설정된 심박수 이상인 경우에는 상기 메모리부(130)에 녹음된 음성을 상기 음성출력부(140)를 통해 출력하여 피보호자의 불안심리를 가라앉히는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스.
2. 삭제
3. 삭제
4. 피보호자의 기본정보와 보호자 정보를 포함하는 피보호자 보호정보가 인쇄되고, 피보호자 보호정보가 QR코드로 인쇄된 피보호자를 위한 웨어러블 디바이스가 지급되며, 피보호자 보호앱을 보호자 스마트폰에 설치하고, 웨어러블 디바이스와 동기화되는 단계(S100);
   상기 보호자는 보호앱을 통해 웨어러블 디바이스의 이동범위(활동영역)을 설정하고, 보호자 목소리를 웨어러블 디바이스의 메모리부에 음성녹음하는 단계(S110);
   상기 피보호자가 상기 웨어러블 디바이스를 장착하고 전원을 온하면 웨어러블 디바이스를 설정된 주기로 비콘신호를 발신하는 단계;
   상기 웨어러블 디바이스는 설정된 프로그램에 따라 심박센서와 가속도 센서의 센싱정보를 기록하고, AP, 통신망, 피보호자 보호서버를 통해 현재위치 정보, 심박정보, 운동량 정보가 주기적으로 보호자단말기로 전송되는 단계(S140);
   상기 웨어러블 디바이스의 제어부는 심박센서를 통해 설정된 심박수를 벗어나는 심박수 이상이나 GPS 수신부를 통해 수신된 웨어러블 디바이스의 위치정보가 설정된 이동범위(활동영역) 이탈이 설정된 시간의 경과를 포함하는 이상상황이 발생되면(S150), 도움을 요청하는 비콘신호를 피보호자 보호서버로 출력하는 단계(S160); 및
   상기 도움을 요청하는 신호는 비콘수신기에서 수신되어 AP를 통해 TCP/IP나 Wi-Fi로 피보호자 보호서버로 전송되고(S170), 피보호자 보호서버는 보호자 단말기와 관리자 단말기로 상기 웨어러블 디바이스의 위치정보와 도움요청 정보를 전송하는 단계(S180);를 포함하고,
   여기서, 상기 도움을 요청하는 비콘신호를 피보호자 보호서버로 출력하는 단계(S160)에서 상기 웨어러블 디바이스의 제어부는 메모리부에 저장된 보호자 음성출력을 통해 상기 피보호자를 안심시키는 것을 특징으로 하는 웨어러블 디바이스를 이용한 피보호자관리 방법.
5. 삭제

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