KR102470807B1 - 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템에 대한 것이다.
본 발명에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템은, 생체 인식을 위한 레이더센서와, 온도, 습도, 조도 및 공기질을 센싱하는 환경감지센서 및 음성을 인식하는 음성 인식 모듈을 포함하고, 상기 레이더센서 및 환경감지센서로부터 감지된 재실자의 생체 정보와 주변 환경 정보를 수집하고, 상기 음성 인식 모듈을 통해 인식되는 재실자의 음성 신호를 처리하는 감지 단말과, 상기 감지 단말로부터 수집된 정보를 전달받아 재실자의 건강 상태와 주변 환경을 분석하여 분석 결과에 대응하는 알림 신호를 기 정의된 단계별로 생성하여 제공하는 관제 서버 및 상기 재실자에 의해 소지되고, 상기 관제 서버로부터 재실자의 생체 정보, 주변 환경 정보 및 알림 신호를 제공받는 재실자 단말을 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 생체 인식 정보와 환경 인식 정보를 이용하여 실내 상황을 모니터링하고, 실시간으로 양방향 통신 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템은, 생체 인식을 위한 레이더센서와, 온도, 습도, 조도 및 공기질을 센싱하는 환경감지센서 및 음성을 인식하는 음성 인식 모듈을 포함하고, 상기 레이더센서 및 환경감지센서로부터 감지된 재실자의 생체 정보와 주변 환경 정보를 수집하고, 상기 음성 인식 모듈을 통해 인식되는 재실자의 음성 신호를 처리하는 감지 단말과, 상기 감지 단말로부터 수집된 정보를 전달받아 재실자의 건강 상태와 주변 환경을 분석하여 분석 결과에 대응하는 알림 신호를 기 정의된 단계별로 생성하여 제공하는 관제 서버 및 상기 재실자에 의해 소지되고, 상기 관제 서버로부터 재실자의 생체 정보, 주변 환경 정보 및 알림 신호를 제공받는 재실자 단말을 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 생체 인식 정보와 환경 인식 정보를 이용하여 실내 상황을 모니터링하고, 실시간으로 양방향 통신 서비스를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생체 인식 정보와 환경 인식 정보를 이용하여 실내 상황을 모니터링하고, 실시간으로 양방향 통신 서비스를 제공하는 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템에 관한 것이다.
최근 국내 고령화 사회 변화 속도에 발 맞추어 노인복지 정책의 일환으로, 일상 생활에서 보다 행복하고 질적인 삶을 영위할 수 있도록 IOT 헬스케어 서비스를 통하여 개인의 건강, 보안, 안전, 환경 관리 및 시니어 케어 서비스를 제공하고 있다.
그러나 종래의 홈케어 서비스를 구축하기 위해서는 생체감지 센서 장치와 각종 환경 측정센서 장치를 각각 따로 구매하여 설치하였다. 이에 따라 각각의 장치 구매 비용과 설치 비용이 증가하고, 장치간 유,무선 통신을 통한 연동 방식으로 통신 지연 시간이 발생하여 실시간으로 정보를 처리하지 못하여 위급 상황 발생시 신속한 대응이 불가능한 문제점이 있었다.
또한, 현대 사회는 고도화된 산업사회로의 변화로 국제 및 국내 환경오염이 날로 심각해지고 있으며 환경 문제로 인한 만성 질환자가 증가하고 있는 추세이다.
따라서, 호흡기가 약한 노인, 장애인 등 보호가 필요한 취약 계층에게는 건강 상태를 실시간으로 모니터링 해주는 헬스 케어 서비스나 실내 환경을 모니터링하여 제어해주는 환경 제어 서비스 등이 포함된 돌봄 서비스의 개발이 절실히 필요하다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1283470호(2013. 07. 12. 공고)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 생체 인식 정보와 환경 인식 정보를 이용하여 실내 상황을 모니터링하고, 실시간으로 양방향 통신 서비스를 제공하는 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 전력 측정 장비와 연동하여 전기 사용량을 모니터링하여 위험 상황 발생시 알림 서비스를 제공하는 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템은, 생체 인식을 위한 레이더센서와, 온도, 습도, 조도 및 공기질을 센싱하는 환경감지센서 및 음성을 인식하는 음성 인식 모듈을 포함하고, 상기 레이더센서 및 환경감지센서로부터 감지된 재실자의 생체 정보와 주변 환경 정보를 수집하고, 상기 음성 인식 모듈을 통해 인식되는 재실자의 음성 신호를 처리하는 감지 단말; 상기 감지 단말로부터 수집된 정보를 전달받아 재실자의 건강 상태와 주변 환경을 분석하여 분석 결과에 대응하는 알림 신호를 기 정의된 단계별로 생성하여 제공하는 관제 서버; 및 상기 재실자에 의해 소지되고, 상기 관제 서버로부터 재실자의 생체 정보, 주변 환경 정보 및 알림 신호를 제공받는 재실자 단말을 포함한다.
이때, 상기 관제 서버는 기 지정된 보호자 단말로 재실자의 생체 정보 및 주변 환경 정보를 설정 주기 간격으로 전송하는 제1 단계 알림 신호와, 상기 보호자 단말로 재실자 위험 알림 신호와, 상기 감지 단말 또는 상기 재실자 단말과의 통신 유도 신호를 전송하는 제2 단계 알림 신호 및 상기 보호자 단말 및 기 지정된 기관에 재실자의 위험 알림 신호를 전송하고, 설정 시간 경과 후 상기 감지 단말에 위험 알림 신호를 더 전송하는 제3 단계 알림 신호 중 상기 분석 결과에 대응하는 알림 신호를 생성하여 제공할 수 있다.
또한, 상기 관제 서버는 상기 수집된 정보를 이용하여 재실자의 건강 상태와 주변 환경을 분석하되, 재실자의 건강 상태가 정상 범위 내에 속하고, 주변 환경 상태가 정상 범위를 벗어난 경우 상기 제1 단계 알림 신호를 생성하고, 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 벗어나고, 주변 환경 상태가 정상 범위 내에 속하는 경우 상기 제2 단계 알림 신호를 생성하며, 재실자의 건강 상태와 주변 환경 상태 모두 정상 범위를 벗어난 경우 상기 제3 단계 알림 신호를 생성하여 상기 분석 결과에 대응하는 단계별로 제공할 수 있다.
또한, 상기 관제 서버는 상기 제1 단계 알림 신호를 생성한 경우 설정 시간 동안 재실자의 건강 상태 및 주변 환경 상태를 모니터링하되 상기 설정 시간이 경과된 후, 상기 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 벗어나는 경우 상기 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고, 상기 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 유지하는 경우 상기 제1 단계 알림 신호 제공을 유지하며, 상기 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 유지하면서 주변 환경 상태가 정상 범위 내로 들어온 경우 상기 제1 단계 알림 신호 제공을 중단시킬 수 있다.
또한, 상기 관제 서버는 상기 제2 단계 알림 신호를 생성한 경우 설정 시간 동안 재실자의 건강 상태 및 주변 환경 상태를 모니터링하되 상기 설정 시간이 경과된 후, 상기 주변 환경 상태가 정상 범위를 벗어나거나 상기 재실자의 건강 상태가 이상 한계치에 도달한 경우 상기 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고, 상기 주변 환경 상태가 정상 범위를 유지하는 경우 상기 제2 단계 알림 신호 제공을 유지하며, 상기 주변 환경 상태가 정상 범위를 유지하면서 상기 재실자의 건강 상태가 정상 범위 내로 들어온 경우 상기 제2 단계 알림 신호 제공을 중단시킬 수 있다.
또한, 상기 레이더센서는 도플러 방식의 비접촉 생체 인식 센서로, 상기 재실자의 심박수, 호흡, 움직임 속도, 활동량 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 정보를 감지하고, 상기 관제 서버는 상기 감지 단말로부터 실시간으로 상기 생체 정보를 전달받아 상기 재실자의 건강 상태를 지속적으로 판단하되, 상기 재실자의 현재 심박수가 정상 범위 내에 속하더라도 설정 시간 내 심박수의 변화량이 설정 폭 이상이고 변화 속도가 설정 속도 이상인 경우 부정맥으로 판단하여 상기 제2 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고, 상기 재실자의 현재 심박수가 비정상 범위 내에 속하더라도 설정 시간 내 심박수의 변화량과 변화 속도가 정상 범위 내로 돌아오는 경우 일시적 이상으로 판단하여 설정 주기 간격으로 상기 생체 정보를 모니터링하며, 상기 제2 단계 알림 신호 생성 이후, 상기 재실자의 건강 상태를 모니터링하여 설정 시간이 경과된 후에도 동일한 상태가 유지되는 경우 상기 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공할 수 있다.
또한, 상기 관제 서버는 상기 전달받은 생체 정보에 포함된 재실자의 호흡, 움직임 속도 및 활동량을 이용하여 수면 상태와 낙상 또는 무의식 상태를 구분하여 판단하되, 상기 재실자의 움직임 속도 및 활동량이 임계치 미만인 경우 상기 재실자의 호흡량을 모니터링하여, 상기 재실자의 호흡량이 일정하게 감지되면 상기 재실자가 수면 상태인 것으로 판단하여 설정 주기 간격으로 상기 생체 정보를 모니터링하고, 상기 재실자의 호흡량이 불규칙하게 감지되면 상기 재실자가 낙상 또는 무의식 상태인 것으로 판단하여 상기 제2 단계 알림 신호를 생성하여 제공할 수 있다.
또한, 상기 감지 단말은 상기 음성 인식 모듈을 통해 인식되는 재실자의 음성 신호에 대응하는 기 저장된 답변 멘트를 출력하거나 상기 인식된 음성 신호를 상기 관제 서버로 전달하고, 상기 관제 서버는 상기 음성 신호에 대응하는 제어 신호 또는 알림 신호를 생성하여 상기 재실자 단말, 기 지정된 보호자 단말 및 기 지정된 기관 중 적어도 어느 하나에 제공하여 상기 감지 단말과의 양방향 통화 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 상기 감지 단말은 온도센서, 습도센서, 조도센서, 공기질 측정센서를 포함하는 환경감지센서를 통해 주변 온도, 습도, 조도 및 공기질을 센싱하여 수집한 주변 환경 정보를 상기 관제 서버에 전달하고, 상기 관제 서버는 상기 전달받은 주변 환경 정보를 모니터링하여 이상 발생시 대응하는 제어 신호 또는 알림 신호를 생성하여 상기 재실자 단말, 기 지정된 보호자 단말 및 통신 연결된 공조 시스템 중 적어도 어느 하나에 제공할 수 있다.
또한, 전기 플러그 및 콘센트를 이용하여 실내 전력사용량을 측정하고, 상기 감지 단말을 통해 입력되는 음성 신호를 전달받아 전력 차단 및 조명을 제어하는 전력 제어 단말을 더 포함하고, 상기 관제 서버는 상기 전력 제어 단말로부터 실내 전력사용량을 전달받아 과거 평균 전력사용량 데이터와 비교하여 평균 전력사용량 범위를 벗어나는 경우 대응하는 알림 신호를 생성하여 기 지정된 보호자 단말 및 기 지정된 기관 중 적어도 어느 하나에 제공할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 생체 인식 정보와 환경 인식 정보를 이용하여 실내 상황을 모니터링하고, 실시간으로 양방향 통신 서비스를 제공함으로써 통신으로 인한 지연 시간이 발생하지 않으며, 하나의 장치로 통합 서비스를 제공하므로 설치가 쉽고, 저렴한 비용으로 서비스를 제공받을 수 있어 사용자 편의성을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 생체 인식 정보와 전력사용량을 이용하여 재실자의 건강을 실시간으로 모니터링함으로써 위험 발생 시 신속한 대응이 이뤄지도록 할 수 있고, 환경 인식 정보를 이용하여 온도, 습도 및 조도를 모니터링함으로써 생활 공간이 쾌적하게 유지되도록 할 수 있어 사용자 만족감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 건강, 보건, 안전 및 환경 관리을 위한 통합 서비스를 제공하여 공기관 화장실, 야외 공용 화장실, 독거노인 관리, 양로원, 요양원, 병원 등 돌봄 서비스, 주택, 오피스텔 및 아파트 관리 서비스 등 사용 범위를 다양하게 확대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템을 나타낸 시스템 구성도이다.
도 2는 도 1의 감지 단말에 포함되는 센서들을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템에서 생체 정보를 분석하기 위한 그래프 예시이다.
도 6은 도 1의 전력 제어 단말에 의해 제어되는 장치들을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 재실자 단말 또는 보호자 단말을 통해 제공되는 서비스 예시이다.
도 2는 도 1의 감지 단말에 포함되는 센서들을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템에서 생체 정보를 분석하기 위한 그래프 예시이다.
도 6은 도 1의 전력 제어 단말에 의해 제어되는 장치들을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 재실자 단말 또는 보호자 단말을 통해 제공되는 서비스 예시이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 7을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템을 나타낸 시스템 구성도이다.
도 1에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템은, 감지 단말(100) 관제 서버(200), 재실자 단말(300), 보호자 단말(400) 및 전력 제어 단말(500)을 포함한다.
먼저, 감지 단말(100)은 생체 인식을 위한 레이더센서와, 온도, 습도, 조도 및 공기질을 센싱하는 환경감지센서 및 음성을 인식하는 음성 인식 모듈을 포함한다.
도 2는 도 1의 감지 단말에 포함되는 센서들을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이 감지 단말(100)은, 레이더 센서(110), 온습도센서(121), 조도센서(122) 및 공기질센서(123)를 포함하는 환경감지센서(120), 음성 인식 모듈(130)이 포함되어 있다.
따라서, 감지 단말(100)은 레이더센서(110) 및 환경감지센서(120)로부터 감지된 재실자의 생체 정보와 주변 환경 정보를 수집하고, 음성 인식 모듈(130)을 통해 인식되는 재실자의 음성 신호를 처리한다.
이때, 레이더센서(110)는 24Ghz에서 도플러 효과를 이용하여 정보를 얻는 도플러 방식의 비접촉 생체 인식 센서가 적용될 수 있으며, 재실자의 심박수, 호흡, 움직임 속도, 활동량 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 정보를 감지한다.
본 발명의 실시 예에서 적용되는 레이더센서(110)는 비접촉이므로 전극이나 도선이 불필요하여 감지 단말(100)의 위치 이동이 자유롭다.
또한, 환경감지센서(120)는 주변 온도 및 습도를 센싱하는 온습도센서(121), 주변 조도를 센싱하는 조도센서(122) 및 주변 공기질을 센싱하는 공기질센서(123)를 통해 온도, 습도, 조도 및 공기질이 포함된 환경 정보를 감지한다.
따라서, 감지 단말(100)은 레이더센서(110)와 환경감지센서(120)로부터 감지된 생체 정보와 환경 정보를 수집하여 수집된 생체 정보 및 환경 정보를 관제 서버(200)로 전단할 수 있다.
그리고, 감지 단말(100)은 음성 인식 모듈(130)을 통해 인식되는 재실자의 음성 신호를 처리하되, 음성 신호에 대응하는 기 저장된 답변 멘트를 출력하거나 인식된 음성 신호를 관제 서버로 전달할 수도 있다.
이때, 감지 단말(100)은 재실자의 음성이 녹음된 음성 호출 명령어를 기 입력받아 저장하고, 저장된 명령어와 동일한 음성이 인식되면 해당 명령어에 대응하는 답변 멘트를 출력하거나 대응하는 제어 신호를 생성할 수도 있다.
예를 들어, '사람살려', '도와주세요', '도둑이야'와 같은 음성 명령어가 인식되면 위험 알림 제어 신호를 생성하여 관제 서버(200)로 전송하거나 기 등록된 보호자 단말(400) 또는 119, 112와 같은 도움 요청 기관으로 전송할 수도 있다.
또한, '조명켜', '조명꺼', '전기켜', '전기꺼' 등과 같은 음성 명령어가 인식되면 해당 명령어에 대응하는 제어 신호를 생성하여 전력 제어 단말(500)에 전송할 수도 있다.
이 외에도 다양한 음성 호출 명령어에 대응하는 제어 신호를 생성하여 전송할 수도 있다.
그리고 관제 서버(200)는 감지 단말(100)로부터 수집된 정보를 전달받아 재실자의 건강 상태와 주변 환경을 분석하여 분석 결과에 대응하는 알림 신호를 기 정의된 단계별로 생성하여 제공한다.
자세히 설명하자면, 관제 서버(200)는 감지 단말(100)로부터 수집된 정보를 이용하여 재실자의 건강 상태와 주변 환경을 분석하되, 재실자의 건강 상태가 정상 범위 내에 속하고, 주변 환경 상태가 정상 범위를 벗어난 경우 제1 단계 알림 신호를 생성하고, 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 벗어나고, 주변 환경 상태가 정상 범위 내에 속하는 경우 제2 단계 알림 신호를 생성하며, 재실자의 건강 상태와 주변 환경 상태 모두 정상 범위를 벗어난 경우 제3 단계 알림 신호를 생성하여 분석 결과에 대응하는 단계별로 재실자 단말(300) 또는 기 지정된 보호자 단말(400) 또는 기 지정된 기관(미도시)에 제공한다.
이때, 기 지정된 기관은 119 및 112 관제 센터, 복지 센터 등과 같은 도움 요청 기관으로 정의되는 것이 바람직하다.
또한, 제1 단계 알림 신호는 기 지정된 보호자 단말(400)로 재실자의 생체 정보 및 주변 환경 정보를 설정 주기 간격으로 전송하는 신호이고, 제2 단계 알림 신호는 보호자 단말(400)로 재실자 위험 알림 신호와, 감지 단말(100) 또는 재실자 단말(300)과의 통신 유도 신호를 전송하는 신호이며, 제3 단계 알림 신호는 보호자 단말(400) 및 기 지정된 기관에 재실자의 위험 알림 신호를 전송하고, 설정 시간 경과 후 감지 단말(100)에 위험 알림 신호를 더 전송하는 신호로 정의된다.
즉, 알림 신호 단계가 높아질수록 비상 또는 위급 상황이므로 보호자 또는 지정된 기관에 알림 신호를 전송한 이후 설정 시간이 경과하여도 아무런 조치가 취해지지 않을 때는 감지 단말(100)에 위험 알림 신호를 추가로 전송함으로써 감지 단말(100) 자체에서 경고음이 출력되도록 하여 재실자에게 위험을 상기시키거나 이웃 주민에게 도움을 요청하도록 할 수도 있다.
또한, 관제 서버(200)는 제1 단계 알림 신호를 생성한 경우 설정 시간 동안 재실자의 건강 상태 및 주변 환경 상태를 모니터링할 수 있다.
자세히는, 설정 시간이 경과된 후 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 벗어나는 경우 환경 상태 이상으로 인해 재실자의 건강에 이상이 발생한 것으로 판단하여 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고, 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 유지하는 경우 환경 상태에 이상이 발생하였지만 재실자의 건강에는 이상이 발생하지 않은 것으로 판단하여 제1 단계 알림 신호 제공을 유지하며, 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 유지하면서 주변 환경 상태가 정상 범위 내로 들어온 경우 재실자의 건강 상태와 환경 상태가 모두 정상인 것으로 판단하여 제1 단계 알림 신호 제공을 중단시킬 수 있다.
또한, 관제 서버(200)는 제2 단계 알림 신호를 생성한 경우 설정 시간 동안 재실자의 건강 상태 및 주변 환경 상태를 모니터링할 수 있다.
자세히는, 설정 시간이 경과된 후 주변 환경 상태가 정상 범위를 벗어나거나 재실자의 건강 상태가 이상 한계치에 도달한 경우 위급 상황이 발생한 것으로 판단하여 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고, 주변 환경 상태가 정상 범위를 유지하는 경우 재실자의 건강 상태에만 이상이 생긴 것으로 판단하여 제2 단계 알림 신호 제공을 유지하며, 주변 환경 상태가 정상 범위를 유지하면서 재실자의 건강 상태가 정상 범위 내로 들어온 경우 재실자의 건강 상태와 환경 상태가 모두 정상인 것으로 판단하여 제2 단계 알림 신호 제공을 중단시킬 수도 있다.
또한, 관제 서버(200)는 감지 단말(100)로부터 실시간으로 생체 정보를 전달받아 재실자의 건강 상태를 지속적으로 판단할 수도 있다.
자세히는, 재실자의 현재 심박수가 정상 범위 내에 속하더라도 설정 시간 내 심박수의 변화량이 설정 폭 이상이고 변화 속도가 설정 속도 이상인 경우 부정맥으로 판단하여 제2 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고, 재실자의 현재 심박수가 비정상 범위 내에 속하더라도 설정 시간 내 심박수의 변화량과 변화 속도가 정상 범위 내로 돌아오는 경우 일시적 이상으로 판단하여 설정 주기 간격으로 생체 정보를 모니터링하며, 제2 단계 알림 신호 생성 이후, 재실자의 건강 상태를 모니터링하여 설정 시간이 경과된 후에도 동일한 상태가 유지되는 경우 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공할 수도 있다.
또한, 관제 서버(200)는 감지 단말(100)로부터 전달받은 생체 정보에 포함된 재실자의 호흡, 움직임 속도 및 활동량을 이용하여 수면 상태와 낙상 또는 무의식 상태를 구분하여 판단할 수도 있다.
자세히는, 재실자의 움직임 속도 및 활동량이 임계치 미만인 경우 재실자의 호흡량을 모니터링하여, 재실자의 호흡량이 일정하게 감지되면 재실자가 수면 상태인 것으로 판단하여 설정 주기 간격으로 상기 생체 정보를 모니터링하고, 재실자의 호흡량이 불규칙하게 감지되면 재실자가 낙상 또는 무의식 상태인 것으로 판단하여 제2 단계 알림 신호를 생성하여 제공할 수도 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템에서 생체 정보를 분석하기 위한 그래프 예시이다.
먼저, 도 3은 감지 단말(100)의 레이더센서(110)를 통해 감지된 생체 신호 측정 데이터의 예시로서, 관제 서버(200)는 감지 단말(100)을 통해 수집된 생체 정보를 전달받아 머신러닝 알고리즘을 통한 레이더 센서 데이터의 노이즈를 제거하고, 주파수 도메인으로의 변환을 통한 특징을 추출하여 생체 정보를 분석하고, 분석 결과에 따라 재실자의 건강 상태를 판단한다.
또한, 도 4는 레이더센서(110)를 통해 감지된 생체 신호에 포함된 호흡 및 심박수 데이터의 예시로서, 관제 서버(200)는 감지 단말(100)을 통해 수집된 생체 정보에 포함된 호흡 및 심박수 데이터를 분석하여 부정맥 여부를 포함하는 재실자의 건강 상태를 판단할 수도 있다.
또한, 도 5는 레이더센서(100)를 통해 감지된 재실자의 인체의 움직임 속도를 나타낸 그래프 예시로서, 관제 서버(200)는 감지 단말(100)을 통해 수집된 생체 정보에 포함된 움직임 속도를 이용하여 낙상 유무를 포함하는 재실자의 건강 상태를 판단할 수도 있다.
자세히는, 관제 서버(200)는 초 단위 간격으로 레이더센서(100)를 통해 재실자의 움직임 속도를 감지하여 쓰러짐(기절) 또는 낙상 등으로 인해 재실자의 움직임 속도가 급변화하면 이를 감지하여 제2 단계 알림 신호를 생성하여 제공할 수도 있다.
또한, 관제 서버(200)는 감지 단말(100)로부터 전달받은 음성 신호에 대응하는 제어 신호 또는 알림 신호를 생성하여 재실자 단말(300), 기 지정된 보호자 단말(400) 및 기 지정된 기관 중 적어도 어느 하나에 제공하여 감지 단말(100)과의 양방향 통화 서비스를 제공할 수도 있다.
또한, 관제 서버(200)는 감지 단말(100)로부터 전달받은 주변 환경 정보를 모니터링하여 이상 발생시 대응하는 제어 신호 또는 알림 신호를 생성하여 재실자 단말(300), 기 지정된 보호자 단말(400) 및 통신 연결된 공조 시스템(미도시) 중 적어도 어느 하나에 제공할 수도 있다.
따라서, 관제 서버(200)는 환경 이상 감지시 알림 신호를 재실자 단말(300) 또는 보호자 단말(400)에 전송하여 재실자 또는 보호자로 하여금 적절한 조치가 취해지도록 하거나 제어 신호를 공조 시스템에 전송하여 공조시스템이 작동되도록 함으로써 실내 환경이 쾌적하게 유지되도록 할 수도 있다.
그리고 관제 서버(200)는 실내 전력사용량을 측정하는 전력 제어 단말(500)로부터 실내 전력사용량을 전달받아 과거 평균 전력사용량 데이터와 비교하여 평균 전력사용량 범위를 벗어나는 경우 대응하는 알림 신호를 생성하여 기 지정된 보호자 단말(400) 및 기 지정된 기관 중 적어도 어느 하나에 제공할 수도 있다.
즉, 과거 대비 실내 전력사용량이 급격히 감소하거나 장시간 사용되는 전력량이 낮은 경우, 재실자의 신변에 이상이 생긴 것으로 판단하여 보호자 단말(400)이나 기 지정된 기관에 알림 신호를 전송할 수도 있다.
그리고 재실자 단말(300) 및 보호자 단말(400)은 재실자 및 보호자에 의해 각각 소지되고, 관제 서버(200)로부터 재실자의 생체 정보, 주변 환경 정보 및 알림 신호를 각각 제공받는다.
이때, 재실자 단말(300) 및 보호자 단말(400) 정보는 관제 서버(200)에 기 등록되며 설정 상태 또는 알림 신호에 따라 음성 메시지, 문자 메시지 등 다양한 형태로 제공받을 수 있다.
마지막으로 전력 제어 단말(500)은 전기 플러그 및 콘센트를 이용하여 실내 전력사용량을 측정하고, 감지 단말(100)을 통해 입력되는 음성 신호를 전달받아 전력 차단 및 조명을 제어한다.
도 6은 도 1의 전력 제어 단말에 의해 제어되는 장치들을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이 전력 제어 단말(500)은 전기 플러그 및 콘센트를 이용하여 실내 전력사용량을 측정하고, 대기전력차단기를 제어하여 전력을 차단 및 조명 스위치 온오프를 제어할 수도 있다.
또한, 감지 단말(100)의 음성 인식 모듈(130)을 통해 '조명켜', '조명꺼', '전기켜', '전기꺼' 등과 같은 음성 명령어에 대한 제어 신호가 전달되면 조명 스위치 또는 대기전력차단기를 제어하여 조명을 온오프하거나 전력을 차단시킬 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 관제 서버(200)는 감지 단말(100) 및 전력 제어 단말(500)과 무선 통신하고, 웹(Web) 또는 모바일 어플리케이션(Application)으로 구현된 온라인 플랫폼(platform)에 접속된 재실자 단말(300) 및 보호자 단말(400)로 통합 모니터링 서비스를 제공할 수 있다. 여기서 모바일 어플리케이션은 모바일 콘텐츠를 자유롭게 사고 파는 가상의 장터인 모바일 어플리케이션 마켓(예, 구글플레이, 앱스토어)에서 다운로드 받아서 설치할 수 있다.
또한, 재실자 단말(300) 및 보호자 단말(400)은 스마트폰(SmartPhone), 패드(Pad), 데스크탑, PC, 노트북(Notebook), 태블릿(Tablet) 등의 단말에 해당할 수 있으며, 유무선의 통신망을 통하여 관제 서버(200)에 네트워크 접속될 수 있다.
도 7은 도 1의 재실자 단말 또는 보호자 단말을 통해 제공되는 서비스 예시이다.
도 7에 예시된 바와 같이, 관제 서버(200)는 재실자 단말(300) 및 보호자 단말(400)에 알림 신호 뿐만 아니라 재실자의 건강 상태 및 환경 정보를 제공하여 실시간으로 정보를 공유할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템은 생체 인식 정보와 환경 인식 정보를 이용하여 실내 상황을 모니터링하고, 실시간으로 양방향 통신 서비스를 제공함으로써 통신으로 인한 지연 시간이 발생하지 않으며, 하나의 장치로 통합 서비스를 제공하므로 설치가 쉽고, 저렴한 비용으로 서비스를 제공받을 수 있어 사용자 편의성을 도모할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 생체 인식 정보와 전력사용량을 이용하여 재실자의 건강을 실시간으로 모니터링함으로써 위험 발생 시 신속한 대응이 이뤄지도록 할 수 있고, 환경 인식 정보를 이용하여 온도, 습도 및 조도를 모니터링함으로써 생활 공간이 쾌적하게 유지되도록 할 수 있어 사용자 만족감을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 건강, 보건, 안전 및 환경 관리을 위한 통합 서비스를 제공하여 공기관 화장실, 야외 공용 화장실, 독거노인 관리, 양로원, 요양원, 병원 등 돌봄 서비스, 주택, 오피스텔 및 아파트 관리 서비스 등 사용 범위를 다양하게 확대시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 감지 단말 110 : 레이더센서
120 : 환경감지센서 130 : 음성 인식 모듈
200 : 관제 서버 300 : 재실자 단말
400 : 보호자 단말 500 : 전력 제어 단말
120 : 환경감지센서 130 : 음성 인식 모듈
200 : 관제 서버 300 : 재실자 단말
400 : 보호자 단말 500 : 전력 제어 단말
Claims (10)
- 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템에 있어서,
생체 인식을 위한 레이더센서와, 온도, 습도, 조도 및 공기질을 센싱하는 환경감지센서 및 음성을 인식하는 음성 인식 모듈을 포함하고, 상기 레이더센서 및 환경감지센서로부터 감지된 재실자의 생체 정보와 주변 환경 정보를 수집하고, 상기 음성 인식 모듈을 통해 인식되는 재실자의 음성 신호를 처리하는 감지 단말;
상기 감지 단말로부터 수집된 정보를 전달받아 재실자의 건강 상태와 주변 환경을 분석하여 분석 결과에 대응하는 알림 신호를 기 정의된 단계별로 생성하여 제공하는 관제 서버; 및
상기 재실자에 의해 소지되고, 상기 관제 서버로부터 재실자의 생체 정보, 주변 환경 정보 및 알림 신호를 제공받는 재실자 단말을 포함하고,
상기 관제 서버는,
기 지정된 보호자 단말로 재실자의 생체 정보 및 주변 환경 정보를 전송하는 제1 단계 알림 신호와,
상기 보호자 단말로 재실자 위험 알림 신호와 상기 감지 단말 또는 상기 재실자 단말과의 통신 유도 신호를 전송하는 제2 단계 알림 신호와,
상기 보호자 단말 및 기 지정된 기관에 재실자의 위험 알림 신호를 전송하고, 상기 감지 단말에 위험 알림 신호를 더 전송하는 제3 단계 알림 신호 중 적어도 하나를 생성하여 제공하되,
상기 관제 서버는,
상기 수집된 정보를 이용하여 재실자의 건강 상태와 주변 환경을 분석하되,
재실자의 건강 상태가 정상 범위 내에 속하고, 주변 환경 상태가 정상 범위를 벗어난 경우 상기 제1 단계 알림 신호를 생성하고,
재실자의 건강 상태가 정상 범위를 벗어나고, 주변 환경 상태가 정상 범위 내에 속하는 경우 상기 제2 단계 알림 신호를 생성하며,
재실자의 건강 상태와 주변 환경 상태 모두 정상 범위를 벗어난 경우 상기 제3 단계 알림 신호를 생성하여 상기 분석 결과에 대응하는 단계별로 제공하고,
상기 관제 서버는,
상기 제1 단계 알림 신호를 생성한 경우 설정 시간 동안 재실자의 건강 상태 및 주변 환경 상태를 모니터링하되 상기 설정 시간이 경과된 후,
상기 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 벗어나는 경우 상기 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고,
상기 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 유지하는 경우 상기 제1 단계 알림 신호 제공을 유지하며,
상기 재실자의 건강 상태가 정상 범위를 유지하면서 주변 환경 상태가 정상 범위 내로 들어온 경우 상기 제1 단계 알림 신호 제공을 중단시키고,
상기 관제 서버는,
상기 제2 단계 알림 신호를 생성한 경우 설정 시간 동안 재실자의 건강 상태 및 주변 환경 상태를 모니터링하되 상기 설정 시간이 경과된 후,
상기 주변 환경 상태가 정상 범위를 벗어나거나 상기 재실자의 건강 상태가 이상 한계치에 도달한 경우 상기 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고,
상기 주변 환경 상태가 정상 범위를 유지하는 경우 상기 제2 단계 알림 신호 제공을 유지하며,
상기 주변 환경 상태가 정상 범위를 유지하면서 상기 재실자의 건강 상태가 정상 범위 내로 들어온 경우 상기 제2 단계 알림 신호 제공을 중단시키는 통합 모니터링 서비스 제공 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 레이더센서는,
도플러 방식의 비접촉 생체 인식 센서로, 상기 재실자의 심박수, 호흡, 움직임 속도, 활동량 중 적어도 하나 이상을 포함하는 생체 정보를 감지하고,
상기 관제 서버는,
상기 감지 단말로부터 실시간으로 상기 생체 정보를 전달받아 상기 재실자의 건강 상태를 지속적으로 판단하되,
상기 재실자의 현재 심박수가 정상 범위 내에 속하더라도 설정 시간 내 심박수의 변화량이 설정 폭 이상이고 변화 속도가 설정 속도 이상인 경우 부정맥으로 판단하여 상기 제2 단계 알림 신호를 생성하여 제공하고,
상기 재실자의 현재 심박수가 비정상 범위 내에 속하더라도 설정 시간 내 심박수의 변화량과 변화 속도가 정상 범위 내로 돌아오는 경우 일시적 이상으로 판단하여 설정 주기 간격으로 상기 생체 정보를 모니터링하며,
상기 제2 단계 알림 신호 생성 이후, 상기 재실자의 건강 상태를 모니터링하여 설정 시간이 경과된 후에도 동일한 상태가 유지되는 경우 상기 제3 단계 알림 신호를 생성하여 제공하는 통합 모니터링 서비스 제공 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 관제 서버는,
상기 전달받은 생체 정보에 포함된 재실자의 호흡, 움직임 속도 및 활동량을 이용하여 수면 상태와 낙상 또는 무의식 상태를 구분하여 판단하되,
상기 재실자의 움직임 속도 및 활동량이 임계치 미만인 경우 상기 재실자의 호흡량을 모니터링하여, 상기 재실자의 호흡량이 일정하게 감지되면 상기 재실자가 수면 상태인 것으로 판단하여 설정 주기 간격으로 상기 생체 정보를 모니터링하고,
상기 재실자의 호흡량이 불규칙하게 감지되면 상기 재실자가 낙상 또는 무의식 상태인 것으로 판단하여 상기 제2 단계 알림 신호를 생성하여 제공하는 통합 모니터링 서비스 제공 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 감지 단말은,
상기 음성 인식 모듈을 통해 인식되는 재실자의 음성 신호에 대응하는 기 저장된 답변 멘트를 출력하거나 상기 인식된 음성 신호를 상기 관제 서버로 전달하고,
상기 관제 서버는,
상기 음성 신호에 대응하는 제어 신호 또는 알림 신호를 생성하여 상기 재실자 단말, 기 지정된 보호자 단말 및 기 지정된 기관 중 적어도 어느 하나에 제공하여 상기 감지 단말과의 양방향 통화 서비스를 제공하는 통합 모니터링 서비스 제공 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 감지 단말은,
온도센서, 습도센서, 조도센서, 공기질 측정센서를 포함하는 환경감지센서를 통해 주변 온도, 습도, 조도 및 공기질을 센싱하여 수집한 주변 환경 정보를 상기 관제 서버에 전달하고,
상기 관제 서버는,
상기 전달받은 주변 환경 정보를 모니터링하여 이상 발생시 대응하는 제어 신호 또는 알림 신호를 생성하여 상기 재실자 단말, 기 지정된 보호자 단말 및 통신 연결된 공조 시스템 중 적어도 어느 하나에 제공하는 통합 모니터링 서비스 제공 시스템. - 제1항에 있어서,
전기 플러그 및 콘센트를 이용하여 실내 전력사용량을 측정하고, 상기 감지 단말을 통해 입력되는 음성 신호를 전달받아 전력 차단 및 조명을 제어하는 전력 제어 단말을 더 포함하고,
상기 관제 서버는,
상기 전력 제어 단말로부터 실내 전력사용량을 전달받아 과거 평균 전력사용량 데이터와 비교하여 평균 전력사용량 범위를 벗어나는 경우 대응하는 알림 신호를 생성하여 기 지정된 보호자 단말 및 기 지정된 기관 중 적어도 어느 하나에 제공하는 통합 모니터링 서비스 제공 시스템.
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| KR1020210132912A KR102470807B1 (ko) | 2021-10-07 | 2021-10-07 | 상황 감지를 위한 통합 모니터링 서비스 제공 시스템 |
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- 2021-10-07 KR KR1020210132912A patent/KR102470807B1/ko active IP Right Grant
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