KR20130039625A - Method and apparatus for circadian life pattern modeling and anomaly detection for living alone - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for detecting abnormality and modeling a life pattern of a person living alone and a device thereof are provided to confirm the abnormality of a person living alone by modeling the life pattern of the person based on sensing information and calculating an abnormal level of activities of the person based on the life pattern. CONSTITUTION: A home monitoring module transmits measurement data sensed through one or more sensors at home to a server computer(S100). The server computer models a life pattern of a person living alone based on the measurement data(S200). The server computer calculates the abnormality of the person based on generated life pattern modeling information and detects an abnormality level by comparing the calculated abnormality with a set threshold value(S300). [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S100) Measuring a position and the time of staying at home, the time of leaving, and sleeping hours and transmitting to a server computer; (S200) Modeling a living pattern of 24-hour cycle; (S300) Detecting the generation of abnormality by comparing a calculated degree of abnormality with a threshold value; (S400) Transmitting abnormality generation data to a carer terminal when abnormality is generated;

Description

독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법 및 그 장치{Method and apparatus for circadian life pattern modeling and anomaly detection for living alone}Life pattern modeling and anomaly detection method and device for living alone {Method and apparatus for circadian life pattern modeling and anomaly detection for living alone}

본 발명은 독거인의 생활패턴을 모델링하고 이상검출을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for modeling a living pattern of a single person and performing abnormal detection.

최근 UN 보고서가 지적하는 것처럼 출산율 저하와 평균 수명 증대에 따른 고령화 현상은 전 세계적인 현상이다. 더욱이 우리나라는 현재와 같은 낮은 출산율이 계속된다면 2050년에는 다른 선진국들에 비해서도 세계에서 가장 고령화 비율(60세 이상 노인 인구 비율이 40% 이상)이 높은 세 나라(일본, 마카오, 한국) 중 하나가 될 것으로 예상된다. 이와 같은 급속한 고령화는 정치, 경제, 사회 모든 면에서 국가적인 여러 가지 문제를 야기할 것이다. 특히 노인 의료비의 재정 부담이 크게 증가할 것으로 예상된다. 따라서 여러 분야에서 이런 문제들을 해결하기 위해 노력하고 있다. 그 중에서도 IT를 활용한 u-Healthcare 기술을 이용한 노인 의료비의 감소 효과(현재 건강한 노인들의 건강을 더 오랜 기간 유지하는 비용이 질병 발생 후의 치료에 소요되는 비용에 비해 매우 적음) 때문에 더욱 큰 관심 아래 연구 개발이 이루어지고 있는 형편이다.As the recent UN report points out, the aging of lower birth rates and life expectancy is a global phenomenon. Moreover, if Korea's low fertility rate continues, one of the three countries (Japan, Macau and Korea) with the highest aging population (more than 40% of elderly population over 60 years old) in 2050 will be compared to other developed countries. It is expected to be. This rapid aging will bring about national problems in all aspects of politics, economy and society. In particular, the financial burden of medical expenses for the elderly is expected to increase significantly. Therefore, various fields are trying to solve these problems. Among them, due to the reduced effect of elderly medical expenses using u-Healthcare technology using IT (currently, the cost of maintaining the health of healthy elderly for a long time is much lower than the cost of treatment after illness). Development is being done.

특히 핵가족화의 가속화에 따라 가정에서 홀로 생활하는 독거인의 수는 더욱 많아질 것이다. 독거인들의 경우 가정 내에서 발생하는 여러 가지 사고(넘어짐 등)에 의해 심각한 부상을 입을 가능성이 매우 높은데도 불구하고 다른 세대에 비해 사회적인 교류가 상대적으로 적어 사고 발견의 지연으로 인해 부상이 더욱 심해지거나 심지어 사망하는 경우도 있을 수 있다. 따라서 주택 내에 여러 센서를 설치하고 감지되는 데이터를 처리하여 이런 사고를 자동으로 감지하여 적절한 조치(가족, 복지사 등의 수발제공자에게 통지)를 수행하는 행동 모니터링 기술은 u-Healthcare 분야는 물론 상황인식(context-aware) 컴퓨팅의 많은 응용에도 꼭 필요한 기술이므로 최근 집중적인 연구 개발이 이루어지고 있다.In particular, as the nuclear family grows faster, the number of people living alone in their families will increase. Although single people are very likely to be seriously injured by various accidents (falls, etc.) in their homes, social interactions are relatively low compared to other generations, resulting in more serious injuries due to delays in accident discovery. There may even be deaths. Therefore, behavior monitoring technology that installs several sensors in the house and processes the detected data to automatically detect such accidents and notify appropriate providers (family, welfare workers, etc.), u-Healthcare field as well as situational awareness ( Context-aware) Since it is a necessary technology for many applications of computing, intensive R & D has recently been made.

이러한 행동 모니터링 기술 중에서 일상 활동을 감지하고, 이로부터 생활패턴을 도출하는 방법이 제안되고 있는데, 생활패턴 감지 기술이란 댁내 센싱 시스템이 감지하는 정보(거주자의 위치/이동, 특정 물건의 사용 여부, 기초적인 행동 등)의 주기성, 반복성에 주목하여 이를 모델화하는 기술로 생각할 수 있다.Among these behavior monitoring techniques, a method of detecting daily activities and deriving a living pattern from them has been proposed. The life pattern detecting technique includes information detected by the home sensing system (location / movement of a resident, whether a specific object is used, and a basis). Attention to periodicity, repeatability, etc.

이를 위한 다양한 센싱 시스템과 기술들이 연구, 개발되고 있다. 일본, 프랑스, 미국의 일부 연구 그룹에서는 환경형 센서를 이용하여 노인의 생활패턴을 모델링하고 이에 기초한 이상을 검출하는 방법을 연구, 개발하였다. 그리고 하기의 비특허 문헌 1, 2에서와 같이 G. Virone은 움직임 센서를 이용하여 거주자의 이동을 파악하고 이를 이용하여 24시간 주기의 생활패턴 모델을 만드는 일련의 방법들을 제안하였다.Various sensing systems and technologies are researched and developed for this purpose. Some research groups in Japan, France, and the United States have researched and developed a method of modeling the elderly's life patterns and detecting abnormalities based on environmental sensors. And as shown in the following non-patent documents 1 and 2, G. Virone proposed a series of methods of using the motion sensor to identify the residents' movement and to create a 24-hour life pattern model.

Virone은 대부분의 사람들의 일상생활이 하루를 단위로 반복된다는 점(즉 24시간 주기)과 특정 일상 활동이 비슷한 시간대에 반복적으로 수행된다는 점에 주목하여 이런 반복성을 주거 공간에서의 체류 시각 및 시간 정보로 표현한 Circadian Activity Rhythm(CAR)이라는 모델링 방법을 제안하였다.Virone noted that most people's daily life repeats on a daily basis (ie, a 24-hour cycle) and that certain daily activities are performed repeatedly at similar times. A modeling method called Circadian Activity Rhythm (CAR) is proposed.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 방식들은, 생활패턴 감지를 수행할 때 여러 가지 일상 활동에 대하여 정밀하게 시간 정보를 반영하지 못하였고, 감지된 생활패턴 정보를 토대로 일상 활동이 평상시와 얼마나 다른지를 정밀하게 모니터링하지 못하였으며, 이에 따라 위급 상황 발생에 빠르게 대처하지 못하는 문제점이 있었다.However, the above-described conventional methods do not accurately reflect time information on various daily activities when performing the life pattern detection, and precisely how the daily activities differ from the usual based on the detected life pattern information. There was a problem in that it could not be monitored quickly and thus could not cope quickly with emergencies.

특허공개 제10-2009-109775호 2009. 10. 21.Patent Publication No. 10-2009-109775 2009. 10. 21. 특허등록 제10-0917605호 2009. 09.09.Patent Registration No. 10-0917605 2009. 09.09. 특허공개 제10-2010-26850호 2010.03.10.Patent Publication No. 10-2010-26850 2010.03.10.

G. Virone, N. Noury, J. Demongeot, "A system for automatic measurement of circadian activity deviations in telemedicine," Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, vol.49, no.12, pp.1463-1469, Dec. 2002. G. Virone, N. Noury, J. Demongeot, "A system for automatic measurement of circadian activity deviations in telemedicine," Biomedical Engineering, IEEE Transactions on, vol. 49, no.12, pp. 1463-1469, Dec. 2002. G. Virone, M. Alwan, S. Dalal, S.W. Kell, B. Turner, J.A. Stankovic, R. Felder, "Behavioral Patterns of Older Adults in Assisted Living," Information Technology in Biomedicine, IEEE Transactions on, vol.12, no.3, pp.387-398, May. 2008. G. Virone, M. Alwan, S. Dalal, S.W. Kell, B. Turner, J.A. Stankovic, R. Felder, "Behavioral Patterns of Older Adults in Assisted Living," Information Technology in Biomedicine, IEEE Transactions on, vol. 12, no. 3, pp. 387-398, May. 2008.

본 발명의 목적은, 단독 거주자(독거인)의 주택에 설치된 원격 모니터링 장비를 통해 일상 활동을 인식하고, 이 정보에 기초하여 일상 활동의 반복성을 반영하는 24시간 주기의 생활패턴을 모델링하고, 이 모델링 정보에 기초하여 이상(anomaly)을 감지하도록 하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to recognize daily activities through remote monitoring equipment installed in a single resident's house, modeling a 24-hour life pattern that reflects the repeatability of the daily activities based on this information. An object of the present invention is to provide a life pattern modeling, anomaly detection method, and an apparatus, which are independent to detect anomaly based on modeling information.

본 발명의 다른 목적은, 독거인의 일상 생활패턴을 구성하는 각 방에서의 체류, 외출, 수면 등을 포함한 특징성분의 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합으로 생활패턴을 모델링하며, 이 모델링 정보를 토대로 특정 하루의 일상 활동이 평상시와 얼마나 다른지를 나타내는 척도인 이상정도(degree of anomaly)를 계산하여 이상여부를 확인하도록 하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to model life patterns as a fuzzy set that reflects the time repeatability of feature components including staying, going out, sleeping, etc. in each room constituting the daily life pattern of a single person, based on this modeling information. The present invention is to provide a method and apparatus for life pattern modeling and abnormal detection, which is the only one that can check abnormality by calculating a degree of anomaly, which is a measure of how different daily activities of a particular day are from usual.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법은, (1) 댁내 모니터링 모듈에서, 댁내의 각 방, 화장실, 현관, 부엌에 설치된 하나 이상의 센서를 통해 감지되는 측정 데이터를 네트워크 통신망을 통해 서버 컴퓨터로 전송하는 단계와, (2) 서버 컴퓨터는, 네트워크 통신망을 통해 댁내 모니터링 모듈로부터 전송받은 측정 데이터를 토대로 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 생성하고, 생성된 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 토대로 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 퍼지집합을 생성하고, 각 특징성분별 퍼지집합의 논리적 곱으로 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링하는 단계, 그리고 (3) 서버 컴퓨터는, (2) 단계에서 생성된 생활패턴 모델링 정보를 토대로 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도(degree of anomaly)를 계산하고, 계산된 이상정도를 기설정되어 있는 문턱값과 비교하여 이상 발생 여부를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.Life pattern modeling and anomaly detection method, the living alone according to an embodiment of the present invention for achieving this object, (1) in the premises monitoring module, through one or more sensors installed in each room, toilet, entrance, kitchen in the home Transmitting the detected measurement data to the server computer through a network communication network, and (2) the server computer based on the measurement data received from the in-house monitoring module through the network communication network. Generate sleep time, and create fuzzy sets for each feature, including stay time in each room, toilet, and kitchen, outgoing behavior, and sleep behavior based on the resident's home location and residence time, outgoing time, and sleep time. And modeling the life patterns of the living alone in the 24-hour period by the logical product of the fuzzy sets for each feature, and (3) Based on the life pattern modeling information generated in step (2), the server computer calculates a degree of anomaly, which is a measure of the difference between the living pattern of a single person and a daily living pattern, and the calculated abnormality. And detecting whether an abnormality occurs by comparing the degree with a preset threshold.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법은, (4) 서버 컴퓨터는, (3) 단계의 처리 결과 독거인의 이상이 검출되면 기등록되어 있는 수발제공자 단말기로 모니터링 대상 독거인의 이상 발생에 대한 데이터를 문자 또는 음성 데이터로 전송하는 단계를 더 수행하도록 구성할 수 있다.In addition, the life pattern modeling and abnormality detection method of a single person according to an embodiment of the present invention, (4) the server computer monitors the registered provider terminal when the abnormality of the single person is detected as a result of the processing of step (3) The method may further include transmitting data about an abnormal occurrence of the target reader as text or voice data.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출장치는, 불특정 다수의 통신회선을 연결하여 상호간에 독거인의 생활패턴 모델링과 이상발생 검출에 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 하는 네트워크 통신망과, 댁내의 각 방, 화장실, 현관, 부엌에 설치된 하나 이상의 센서를 통해 감지되는 측정 데이터를 네트워크 통신망을 통해 서버 컴퓨터로 전송하는 댁내 모니터링 모듈, 그리고 네트워크 통신망을 통해 댁내 모니터링 모듈로부터 전송받은 측정 데이터를 토대로 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 생성하고, 생성된 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 토대로 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 퍼지집합을 생성하고, 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 퍼지집합을 생성하고, 각 특징성분별 퍼지집합의 논리적 곱으로 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링하고, 생활패턴 모델링 정보를 토대로 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도를 계산하며, 계산된 이상정도를 기설정되어 있는 문턱값과 비교하여 이상 발생 여부를 검출하는 서버 컴퓨터를 포함할 수 있다.In addition, the single life pattern modeling and abnormal detection device according to an embodiment of the present invention, by connecting a plurality of unspecified communication lines to each other to perform data communication related to the life pattern modeling and detection of abnormal occurrences of a single person In-house monitoring module that transmits the measurement data detected by the communication network and one or more sensors installed in each room, toilet, entrance, and kitchen of the home to the server computer through the network communication network, and the measurement received from the home monitoring module through the network communication network. Based on the data, the resident's home location and dwelling time, time to go out, sleep time is generated, and based on the resident's home location and dwell time, time to go out, sleep time in each room, toilet and kitchen, Create fuzzy sets for each feature, including outing and sleep behaviors, Create fuzzy sets for each feature, including residence time, outing behavior, and sleeping behavior in the room and kitchen, and model living patterns of the living alone in the 24-hour period by the logical product of fuzzy sets for each feature. Based on the pattern modeling information, the degree of abnormality, which is a measure of the difference between a single daily life pattern and a daily life pattern, is calculated, and the abnormality is detected by comparing the calculated abnormality with a preset threshold. It can include a server computer.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출장치는, 네트워크 통신망을 통해 서버 컴퓨터로부터 모니터링 대상 독거인의 이상 발생에 대한 데이터를 문자 또는 음성 데이터로 전송받는 수발제공자 단말기를 더 포함하도록 구성할 수 있다.In addition, the single life pattern modeling and abnormality detection device according to an embodiment of the present invention, the communication provider terminal receiving data about the occurrence of the abnormal target of the monitoring target alone from the server computer via a network communication network as text or voice data It can be configured to include.

이상에서와 같이 본 발명의 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법 및 그 장치에 따르면, 독거인의 댁내 일상 활동에 대한 감지정보를 토대로 생활패턴을 모델링하고, 이를 토대로 특정 하루의 일상 활동이 평상시와 얼마나 다른지를 나타내는 이상정도를 계산하여 독거인의 이상여부를 확인함으로써, 독거인의 활동 상태를 원격지에서 손쉽게 모니터링할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the life-pattern modeling and abnormal detection method and apparatus of the present invention, the life-pattern is modeled on the basis of the sensory information on the daily activities of the household, and based on this, the daily activity of a specific day By calculating the degree of abnormality that indicates how different is the presence of a single person, it is possible to easily monitor the activity status of a single person remotely.

또한, 독거인의 이상 징후가 발견되면 수발제공자(가족 또는 복지사, 관리자 등의 공공 서비스 담당자)에게 위급 상황을 즉시 알려주어 위기 상황에 신속하게 대응할 수 있는 효과가 있다.In addition, if an abnormality of a single person is found, it is effective to promptly respond to a crisis situation by promptly notifying an emergency situation to a provider (a public service officer such as a family member or a welfare worker or a manager).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,
도 2는 도 1의 댁내 모니터링 모듈의 구성을 상세하게 나타낸 블록도,
도 3은 도 1의 서버 컴퓨터의 구성을 상세하게 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도,
도 5와 도 6은 도 4의 각 서브루틴의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도,
도 7은 본 발명의 방식을 적용한 특정 노인의 외출 특징성분에 대한 5일 특징값에 기초한 퍼지집합의 일 예를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명이 적용된 특정 노인의 주택 평면도와 댁내 모니터링 장비의 설치 환경의 일 예를 나타낸 도면,
도 9는 도 8의 3명 노인의 외출 퍼지집합의 일 예를 나타낸 도면,
도 10은 도 8의 A 노인의 6가지 특징성분별 모델의 일 예를 나타낸 도면이다.
1 is a block diagram schematically showing the configuration of the life pattern modeling and abnormality detection apparatus, the living alone according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram showing in detail the configuration of the indoor monitoring module of FIG.
3 is a block diagram showing in detail the configuration of the server computer of FIG.
Figure 4 is a flow chart showing in detail the operation of the life pattern modeling and abnormal detection method alone living according to an embodiment of the present invention,
5 and 6 are flowcharts showing in detail the operation of each subroutine of FIG.
7 is a view showing an example of a fuzzy set based on a 5-day feature value for the outgoing feature component of a particular elderly person to which the present invention is applied;
8 is a view showing an example of the installation plan of the house plan and home monitoring equipment of a specific elderly people to which the present invention is applied,
9 is a view showing an example of the outgoing fuzzy set of three elderly people of FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of models of six feature components of the elderly A of FIG. 8.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법 및 그 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the life-pattern modeling and abnormal detection method and apparatus thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 2와 도 3은 도 1의 댁내 모니터링 모듈과 서버 컴퓨터의 구성을 상세하게 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of the life pattern modeling and abnormality detection apparatus alone in accordance with an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 are in detail the configuration of the indoor monitoring module and server computer of Figure 1 The block diagram shown.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 장치는, 네트워크 통신망(100), 댁내 모니터링 모듈(200), 서버 컴퓨터(300), 수발제공자 단말기(400) 등으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the apparatus of the present invention includes a network communication network 100, an indoor monitoring module 200, a server computer 300, a provider terminal 400, and the like.

네트워크 통신망(100)은 유/무선 인터넷을 포함한 각종 통신망으로서, 댁내 모니터링 모듈(200)과 서버 컴퓨터(300), 서버 컴퓨터(300)와 수발제공자 단말기(400) 사이의 통신회선을 연결하여 상호 간에 독거인(예를 들어, 노인, 환자 등)의 생활패턴 모델링과 이상발생 검출에 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 한다.The network communication network 100 is a variety of communication networks including wired / wireless Internet. The network communication network 100 connects communication lines between a home monitoring module 200 and a server computer 300, a server computer 300, and a provider terminal 400 to each other. Data communication related to life pattern modeling and anomaly detection of a single person (eg, elderly person, patient, etc.) is performed.

댁내 모니터링 모듈(200)은 모션센서, 수면센서, 출입문센서 등으로 구성되어 댁내의 각 방, 화장실, 현관, 부엌에 설치되고, 각 센서를 통해 감지되는 측정 데이터를 네트워크 통신망(100)을 통해 서버 컴퓨터(300)로 전송한다.The indoor monitoring module 200 is composed of a motion sensor, a sleep sensor, a door sensor, and installed in each room, toilet, entrance, and kitchen of the home, and the measured data detected through each sensor is transmitted through the network communication network 100. Send to computer 300.

서버 컴퓨터(300)는 네트워크 통신망(100)을 통해 댁내 모니터링 모듈(200)로부터 전송받은 측정 데이터를 토대로 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 생성하고, 생성된 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 토대로 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 퍼지집합을 생성하고, 각 특징성분별 퍼지집합의 논리적 곱으로 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링한다. 그리고 생활패턴 모델링 정보를 토대로 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도를 계산하며, 계산된 이상정도를 기설정되어 있는 문턱값과 비교하여 이상 발생 여부를 검출한다.The server computer 300 generates the resident's home location and dwell time, outing time, and sleep time based on the measurement data transmitted from the premises monitoring module 200 through the network communication network 100, and generates the resident's home. Create fuzzy sets for each feature, including dwelling time in each room, bathroom, and kitchen, going out, and sleeping, based on location, dwelling time, outing time, and sleeping time, and a logical product of the fuzzy sets for each feature. Model the life patterns of the resident's 24-hour cycle. Based on the life pattern modeling information, the degree of abnormality, which is a measure of the difference between the living pattern and the daily life pattern of the living person, is calculated, and the calculated abnormality is compared with a preset threshold to determine whether an abnormality has occurred. Detect.

또한, 서버 컴퓨터(300)는 독거인의 이상 발생시 기등록되어 있는 수발제공자 단말기(400)로 독거인에게 이상이 발생되었음을 알리는 음성 또는 문자 메시지를 전송한다.In addition, the server computer 300 transmits a voice or text message indicating that the problem has occurred to the single owner to the registered provider terminal 400 when the problem occurs.

수발제공자 단말기(400)는 가족 또는 복지사, 관리자와 같은 공공 서비스 담당자 등의 수발제공자가 소지하고 있는 통신단말기로서, 독거인에게 이상이 발생되면 네트워크 통신망(100)을 통해 서버 컴퓨터(300)로부터 이상 발생에 대한 데이터를 문자 또는 음성 데이터로 전송받는다.The provider terminal 400 is a communication terminal possessed by a provider such as a family or welfare worker, a public service officer such as a manager, and when an abnormality occurs in a single person, an abnormality from the server computer 300 through the network communication network 100. Receive data about the occurrence as text or voice data.

도 2는 상술한 도 1의 댁내 모니터링 모듈(200)의 구성을 상세하게 나타낸 도면으로서, 전원부(210), 센서부(220), 제어부(230), 데이터 통신부(240) 등으로 구성된다.FIG. 2 is a detailed diagram illustrating the configuration of the indoor monitoring module 200 of FIG. 1 and includes a power supply unit 210, a sensor unit 220, a control unit 230, a data communication unit 240, and the like.

전원부(210)는 기기의 동작을 위한 전원을 공급한다.The power supply unit 210 supplies power for the operation of the device.

센서부(220)는 모션센서, 문의 열림/닫힘을 감지하는 출입문센서, FSR(force sensitive resistor)를 여러 개 사용한 수면센서 등으로 구성되어 댁내의 각 방, 화장실, 현관, 부엌에 설치되며, 독거인의 위치, 외출, 수면을 측정한다.The sensor unit 220 is composed of a motion sensor, a door sensor for detecting the opening / closing of a door, and a sleep sensor using a plurality of force sensitive resistors (FSRs), and are installed in each room, toilet, entrance, and kitchen of the home. Measure the position of the phosphorus, going out, and sleep.

제어부(230)는 센서부(220)에서 측정된 측정 데이터를 데이터 통신부(240)를 통해 서버 컴퓨터(300)로 전송하도록 제어한다.The controller 230 controls the measurement data measured by the sensor unit 220 to be transmitted to the server computer 300 through the data communication unit 240.

데이터 통신부(240)는 제어부(230)의 제어에 따라 센서부(220)에서 측정한 측정 데이터를 서버 컴퓨터(300)로 전송한다.The data communication unit 240 transmits the measurement data measured by the sensor unit 220 to the server computer 300 under the control of the controller 230.

도 3은 상술한 도 1의 서버 컴퓨터(300)의 구성을 상세하게 나타낸 도면으로서, 데이터 통신부(310), 제어부(320), 생활패턴 모델링부(330), 이상 검출부(340), 이상 발생 처리부(350), 데이터베이스(360) 등으로 구성된다.3 is a diagram illustrating the configuration of the server computer 300 of FIG. 1 described above in detail, and includes a data communication unit 310, a control unit 320, a life pattern modeling unit 330, an abnormality detection unit 340, and an abnormality occurrence processing unit. 350, the database 360, and the like.

데이터 통신부(310)는 네트워크 통신망(100)을 통해 댁내 모니터링 모듈(200)로부터 측정 데이터를 전송받으며, 수발제공자 단말기(400)로 이상 발생 데이터의 전송을 수행한다.The data communication unit 310 receives measurement data from the indoor monitoring module 200 through the network communication network 100, and transmits abnormality occurrence data to the provider terminal 400.

제어부(320)는 데이터 통신부(310)를 통해 댁내 모니터링 모듈(200)로부터 전송받은 측정 데이터를 토대로 한 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간의 생성, 저장과, 생활패턴 모델링부(330)에서 수행하는 각 특징성분별 복수의 날에 대한 특징값을 기초로 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합의 생성 및 생활패턴 모델링과, 이상 검출부(340)에서 수행하는 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도의 계산 및 이상정도 값과 이상 여부 발생의 기준이 되는 문턱값의 비교를 통한 이상 검출과, 이상 발생 처리부(350)에서 수행하는 이상 검출에 관련된 데이터의 수발제공자 단말기(400) 통보를 제어한다.The control unit 320 generates and stores the home location and residence time of the resident, outing time, sleep time based on the measurement data transmitted from the home monitoring module 200 through the data communication unit 310, and the life pattern modeling unit. Generation and modeling of a fuzzy set that reflects time repeatability based on feature values for a plurality of days for each feature component performed at 330, and a specific day of the relevant single person performed by the abnormality detector 340. For abnormality detection through the calculation of the abnormality degree, which is a measure of the difference between the life pattern and the usual life pattern, and comparison of the abnormality value and the threshold value as a reference for occurrence of the abnormality, and the abnormality detection performed by the abnormality occurrence processing unit 350. Control the initiation provider terminal 400 notification of related data.

생활패턴 모델링부(330)는 제어부(320)의 제어를 토대로 각 특징성분별 복수의 날에 대한 특징값을 기초로 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합을 생성하며, 퍼지집합들의 논리적 곱을 수행하여 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링한다.The life pattern modeling unit 330 generates a fuzzy set reflecting time repeatability based on feature values of a plurality of days for each feature component based on the control of the controller 320, and performs a corresponding multiplication by performing a logical product of the fuzzy sets. Model the life patterns of phosphorus in the 24-hour cycle.

이상 검출부(340)는 제어부(320)의 제어를 토대로 생활패턴 모델링부(330)에서 생성된 생활패턴 모델링 정보를 기초로 해당 독거인의 각 특징성분별 특정 날에 대한 정상정도를 확인하고, 정상정도 값을 정규화한 후 정규화한 값과 해당 독거인의 각 특징성분별 퍼지집합 생성시 사용되는 특정 날들의 정상정도 값의 평균 및 표준편차를 사용하여 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도를 계산하며, 이상정도 값을 이상 여부 발생의 기준이 되는 문턱값과 비교하여 이상정도 값이 문턱값을 초과하면 해당 독거인에게 이상이 발생되었음을 검출한다.The abnormality detection unit 340 checks the normality of a specific day of each characteristic component of the corresponding living person based on the life pattern modeling information generated by the life pattern modeling unit 330 based on the control of the control unit 320, and is normal. After normalizing the degree values, using the average and standard deviation of the normalized values of the specific days used to generate the fuzzy set for each feature of the individual The degree of abnormality, which is a measure of the difference between the patterns, is calculated, and the abnormality value is compared with a threshold value that is a criterion for occurrence of abnormality.

이때 이상 여부 발생의 기준으로 사용되는 문턱값은 누적된 실험의 경험을 토대로 사전에 결정되는 것이 바람직하다.In this case, the threshold value used as a criterion for occurrence of abnormality is preferably determined in advance based on the accumulated experiment experience.

이상 발생 처리부(350)는 제어부(320)의 제어를 토대로 이상 검출부(340)를 통해 해당 독거인의 이상이 검출되면, 데이터베이스(360)에 기등록되어 있는 해당 독거인을 담당하는 수발제공자 정보를 확인하며, 이상 검출에 관련된 데이터를 해당 수발제공자 단말기(300)로 문자 또는 음성 데이터로 전송한다.When the abnormality detection unit 340 detects an abnormality of the single resident through the abnormality detection unit 340 based on the control of the control unit 320, the abnormality occurrence processing unit 350 may provide information about the provider who is responsible for the single resident already registered in the database 360. And the data related to the detection of abnormality is transmitted to the corresponding provider terminal 300 as text or voice data.

데이터베이스(360)는 제어부(320)의 제어를 토대로 모니터링 대상 독거인들의 수발제공자 정보(예를 들어, 통신단말기 번호, 이름, 주소 등)를 저장하고 있으며, 댁내 모니터링 모듈(200)로부터 전송받은 측정 데이터의 각 특징성분별 저장, 생활패턴 모델링부(330)를 통해 생성되는 각 독거인의 생활패턴 모델링 정보의 저장, 이상 검출부(340)의 이상 검출 정보 및 수발제공자 단말기(400)로 전송된 이상 검출 데이터의 저장을 처리한다.The database 360 stores the provider information (for example, communication terminal number, name, address, etc.) of the monitoring targets alone based on the control of the control unit 320, and measures received from the indoor monitoring module 200. Storage for each feature component of the data, storage of life pattern modeling information of each living person generated through the life pattern modeling unit 330, abnormality detection information of the abnormality detection unit 340 and abnormality transmitted to the provider terminal 400 Process the storage of detection data.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법의 일 실시예를 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.If described in detail with reference to Figures 4 to 7 an embodiment of the life-pattern modeling and abnormal detection method that is alone in accordance with the present invention configured as described above.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이며, 도 7은 본 발명의 방식을 적용한 특정 노인의 외출 특징성분에 대한 5일 특징값에 기초한 퍼지집합의 일 예를 나타낸 도면이다.4 to 6 are flowcharts showing in detail the operation process of the life pattern modeling and abnormal detection method, which is a single life according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 illustrates an example of a fuzzy set based on five feature values.

우선, 댁내 모니터링 모듈(200)은 댁내의 각 방, 화장실, 현관, 부엌에 설치된 하나 이상의 센서를 통해 감지되는 측정 데이터를 네트워크 통신망(100)을 통해 서버 컴퓨터(300)로 전송한다(S100).First, the indoor monitoring module 200 transmits the measurement data detected through one or more sensors installed in each room, toilet, entrance, and kitchen of the home to the server computer 300 through the network communication network 100 (S100).

S100 단계는 독거인의 댁내에서의 위치를 추적하고, 구분된 공간에서 머무른 시간(즉 체류시간)을 찾고, 외출, 수면 등의 행동 및 시간을 확인하는 것으로서, 선행기술인 비특허 문헌 1, 2의 Virone의 연구에서는 모션센서를 일상 활동 중에 노인이 주로 머무르는 공간에 설치하였고, 이 경우 독거인이 일상 활동을 하는 공간에 있을 때 감지되며 이를 이용해 각 방에서의 체류 시간을 찾고 이를 기초로 생활패턴을 모델링하였다. 이 방식은 주요 활동 공간에서 독거인의 존재 유무를 감지하므로 센서 데이터의 빈도도 높아지고 정확도도 높아지지만, 센서의 감지 빈도가 높아짐에 따라 배터리의 소모가 커져 동작 수명이 짧아진다는 단점이 있다.Step S100 tracks the location of the resident in the home, finds the time spent in the separated space (that is, the time of stay), and checks the behavior and time of going out, sleeping, and the like. In the study of Virone, the motion sensor was installed in the space where the elderly stayed mainly during daily activities. In this case, it is detected when the single person is in the space where daily activities are performed. Modeled. This method detects the presence of a single person in the main activity space, so the frequency of sensor data is increased and accuracy is increased. However, as the detection frequency of the sensor is increased, the battery life is increased and the operating life is shortened.

이에 따라 본 발명은 종래의 방식과는 달리 모션센서를 주택의 주요 구역(안방, 작은방, 화장실, 부엌, 현관 등)을 구별 짓는 위치(출입문 혹은 통로)에 설치하였다. 이로 인해 독거인이 이동하는 경우만 감지되고, 이 결과가 서버 컴퓨터(300)로 송신, 저장된다. 따라서 전체적인 감지 빈도가 낮아지고 이로 인해 보다 오래 동작하는 장점이 있다. 하지만 데이터가 위치 이동에 한해서만 검출되기 때문에 각 공간에서의 체류 시간 정보를 얻기가 어려워 본 발명에서는 이동시 발생하는 모션센서 데이터를 이용한 위치 추적 방법을 개발하여 적용하였다.Accordingly, in the present invention, unlike the conventional method, the motion sensor is installed at a position (entrance door or aisle) that distinguishes a main area of a house (a bedroom, a small room, a toilet, a kitchen, a porch, etc.). As a result, only the case where the living alone is detected, the result is transmitted to the server computer 300 and stored. Therefore, the overall detection frequency is lowered, which has the advantage of longer operation. However, since data is only detected in position movement, it is difficult to obtain residence time information in each space. In the present invention, a position tracking method using motion sensor data generated during movement is developed and applied.

이 방식의 기본 아이디어는 매우 간단한 것으로서, 공간 A와 B 사이에 센서가 설치되어 있다면 A→B 혹은 B→A로 이동할 때 감지신호가 발생하고, 최초위치를 알고 센서 감지가 정확하다면 위치를 추적할 수 있다. 더욱이 본 발명은 수면센서 데이터를 사용하기 때문에 보다 정확한 최초 위치를 추정할 수 있다. 그러나 공간이동시에 감지가 한 번만 되는 것이 아니라 여러 번 감지되는 것이 실험에서 나타났고, 이 경우 단순한 중복 감지인지 아니면 반복적인 이동(즉 왔다 갔다)인지를 구별해야 한다. 이를 구별하기 위하여 시간 정보를 사용하였다. 즉 감지 데이터 열에서 2분 시간간격 윈도우를 이용하여 이 윈도우 내에 존재하는 동일 센서 발생 데이터들을 최초 발생한 시각에 한번 발생한 것으로 만드는 필터를 개발하여 적용하였다.The basic idea of this method is very simple: if a sensor is installed between spaces A and B, a detection signal is generated when moving from A → B or B → A. Can be. Moreover, since the present invention uses sleep sensor data, more accurate initial position can be estimated. However, in the experiment, it was shown in the experiment that the detection is not one time but only several times during space movement. In this case, it is necessary to distinguish whether it is a simple overlapping detection or a repetitive movement (ie, moving back and forth). Time information was used to distinguish this. In other words, we developed and applied a filter to make the same sensor-occurrence data existing in this window occur once at the first occurrence time using the 2-minute time interval window in the sense data sequence.

또한, 이와는 별도로 후술되는 실제 실험(노인 주택 실험) 데이터를 분석해 보면, 이동 중에 중간에 설치된 상관없는 모션센서가 감지되는 경우가 있었다. 이는 이동 경로의 공간 중에 다른 센서의 감지 영역이 중첩되어 있기 때문이다. 이 감지는 매우 적은 확률로 발생하므로 본 발명의 위치 추적에는 고려할 필요가 없지만, 이를 제거하기 위해 연속된 동일 센서 데이터열의 중간이나 매우 근접한 시간에 다른 센서 신호가 발생하는 것은 오감지로 간주하여 제거하는 필터를 개발하여 적용하였다.In addition, when analyzing the actual experiment (elderly housing experiment) data which will be described separately separately, there was a case where an irrelevant motion sensor installed in the middle of the movement was detected. This is because the sensing areas of other sensors overlap in the space of the movement path. This detection occurs with a very low probability, so it is not necessary to consider the position tracking of the present invention, but to remove it, the occurrence of another sensor signal in the middle or very close time of the same sensor data sequence is regarded as a false detection and eliminated. Was developed and applied.

이처럼 S100 단계를 통해 댁내 모니터링 모듈(200)에서 측정 데이터를 서버 컴퓨터(300)로 전송하면, 서버 컴퓨터(300)는 네트워크 통신망(100)을 통해 댁내 모니터링 모듈(200)로부터 전송받은 측정 데이터를 토대로 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 생성하고, 생성된 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 토대로 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 퍼지집합을 생성하고, 각 특징성분별 퍼지집합의 논리적 곱으로 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링한다(S200).As such, when the measurement data is transmitted from the indoor monitoring module 200 to the server computer 300 through the step S100, the server computer 300 is based on the measurement data transmitted from the indoor monitoring module 200 through the network communication network 100. Create a single person's home location and time of stay, time to go out, sleep time, and based on the home alone location and time of stay, time to go out, time to sleep, time spent in each room, toilet and kitchen, outing behavior, A fuzzy set for each characteristic component including sleep behaviors is generated, and a life pattern of a 24-hour period of the living alone is modeled as a logical product of the fuzzy sets for each characteristic component (S200).

도 5를 참조하여 이를 상세하게 설명하면, 서버 컴퓨터(300)는 댁내 모니터링 모듈(200)로부터 측정 데이터가 수신되는지를 판단하고(S210), 판단결과 댁내 모니터링 모듈(200)로부터 측정 데이터가 수신되면, 측정 데이터를 토대로 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 생성하고, 생성된 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 토대로 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 특징값을 기 설정된 복수의 날별로 저장한다(S220).Referring to FIG. 5, the server computer 300 determines whether measurement data is received from the indoor monitoring module 200 (S210), and when the measurement data is received from the indoor monitoring module 200. , Based on the measurement data, the resident's home location and dwelling time, outing time, sleep time is generated, and the staying in each room, toilet and kitchen based on the resident's home location and dwelling time, outing time, sleep time The feature value for each feature component including time, outing behavior, and sleep behavior is stored for a plurality of preset days (S220).

그리고 서버 컴퓨터(300)는 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 복수의 날에 대한 특징값을 기초로 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합을 생성하고(S230), 생성된 각 특징성분별 복수의 날에 대한 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합들의 논리적 곱을 수행하여 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴으로 모델링한다(S240).The server computer 300 generates a fuzzy set that reflects time repeatability based on feature values for a plurality of days for each feature component including residence time, outing behavior, and sleep behavior in each room, bathroom, and kitchen ( S230), by performing a logical multiplication of the fuzzy sets reflecting the time repeatability for the plurality of days for each feature component generated (S240) is modeled as a life pattern of the living alone 24 hours.

S200 단계는 서버 컴퓨터(300)에서 댁내 모니터링 모듈(200)이 수집한 센서 데이터를 이용하여 하루 단위로 반복되는 일상생활을 퍼지집합으로 모델링하는 방식으로서, 사람의 일상 활동은 비슷한 시간대에 반복적으로 수행되고, 이에 따라 같은 시간대에 일상 행동의 반복이 많을수록 패턴의 대표성도 높아진다고 생각할 수 있다. 선행기술인 비특허 문헌 1, 2의 Virone의 연구에서는 이와 같은 반복성을 찾기 위해 하루를 단위로 하여 매 시각별 한 시간 동안 각각의 방에서의 머문 체류시간을 구하였고, 여러 날에 대한 이 값들의 평균을 이용하여 간단하면서도 비교적 반복성을 잘 대표하는 패턴 표현 방식(생활패턴 모델)을 제안하였다. 종래의 이러한 방식은 한 사람의 일상 활동의 반복성을 주거 공간에서의 체류 시각 및 시간으로 표현한 것(Circadian Activity Rhythm ; CAR)이다.Step S200 is a method of modeling daily life repeated in a fuzzy set using sensor data collected by the home monitoring module 200 in the server computer 300 as a fuzzy set. Therefore, it can be considered that the more repetition of the daily actions in the same time zone, the higher the representativeness of the pattern is. In Virone's study of prior art non-patent literatures 1 and 2, to find such repeatability, the residence time in each room was calculated for one hour per hour on a daily basis, and the average of these values over several days. A simple and relatively repeatable pattern representation method (life pattern model) was proposed. This conventional method is a representation of the repetition of a person's daily activities as a time and time of stay in a residential space (Circadian Activity Rhythm; CAR).

본 발명의 생활패턴 모델링 방식은 각 방에서의 체류시간 뿐만 아니라 외출행동과 수면행동과 같은 일상 활동도 포함시켰다. 이처럼 각 방에서의 체류, 외출행동, 수면행동을 모두 일상 활동 패턴을 만드는 특징성분으로 간주하며, 이런 특징성분의 시간 정보를 특징값이라 하면, 외출의 경우 언제 외출해서 언제 들어왔는지의 정보가 외출 특징성분의 특징값이 된다.The life pattern modeling method of the present invention includes not only residence time in each room but also daily activities such as going out and sleeping. As such, staying, going out, and sleeping in each room are regarded as the constituents that make up the pattern of daily activities. If the time information of these constituents is the feature value, the information of when and when they went out when they went out It becomes the characteristic value of a characteristic component.

먼저 선행기술인 비특허 문헌 1, 2의 Virone이 제안한 패턴 모델에 대해 살펴보면, 한 노인이 오전 8:12경에 외출해서 10:22에 들어왔다고 가정할 때, 이 특징성분(외출)에 대해 특징 벡터를 구성하는 방법은 0시부터 1시간의 간격으로 외출 행동의 유/무를 검사하고 만약 있다면 얼마의 시간을 차지하는지를 계산한다. 이 경우 8~9시 구간에서는 48분, 9~10시 구간에서는 60분, 10~11시 구간에서는 22분의 값이 되며, 나머지 시간대의 값은 0이다. 따라서 특징벡터는 다음 식처럼 24개의 성분을 가지는 벡터로 표현된다.First, the pattern model proposed by Virone of the non-patent literatures 1 and 2, which is a prior art, assumes that an elderly person goes out at around 8:12 am and enters at 10:22. The method of constructing is to check the presence / absence of outing behavior at the interval of 0 hour and 1 hour, and calculate how much time it takes if there is. In this case, the value is 48 minutes in the 8-9 o'clock section, 60 minutes in the 9-10 hour section, and 22 minutes in the 10-11 hour section. Therefore, the feature vector is represented by a vector having 24 components, as shown in the following equation.

xi = [0,..., 0,48,60,22,0,...,0]x i = [0, ..., 0,48,60,22,0, ..., 0]

여기서 i는 특징성분(외출)을 나타내는 인덱스이다.Where i is It is an index indicating a characteristic component (outing).

이와 같이 모든 특징성분에 대하여 특징벡터를 구하고 모든 성분을 모아 특정 하루의 CAR 행렬을 만든다. 24시간(하루) 단위로 구해지는 CAR 행렬을 여러 날에 걸쳐 구하고 이 값들의 평균값 행렬과 표준편차 행렬이 한 노인의 생활패턴 모델이 되는 것이다. 실제 동일한 시간대에 동일한 장소에 머무른다면 그 시간대에서의 평균 체류 시간은 증가한다.In this way, a feature vector is obtained for all feature components, and all components are collected to form a CAR matrix for a specific day. The CAR matrix, which is obtained in units of 24 hours (day), is obtained over several days, and the mean value matrix and the standard deviation matrix of these values become the life pattern model of an elderly person. In fact, if you stay in the same place at the same time zone, the average stay time in that time zone increases.

본 발명에서는 퍼지이론에 기초한 모델링 방법을 제안한 것으로서, 각 특징성분별로 퍼지집합으로 모델을 만드는 것이다. 간단한 예를 이용하여 설명하면, 도 7은 특정 노인의 5일 동안의 실제 데이터에서 얻은 외출 특징성분에 대한 특징 값 그래프이다. 도 7의 상부에 나타낸 날짜가 표시된 작은 크기의 그래프는 00:00부터 24시간 동안 외출을 언제 했는지(1로 표시)를 표시한 그래프(특징값)이다. 그래프로부터 언제, 몇 번 외출 했는지 쉽게 알 수 있다. 이렇게 5일의 특징값 데이터를 이용하여 외출 성분에 대한 퍼지 집합을 계산한다. 계산 방법은 위의 5개의 그래프를 모두 중첩하여 그리면 된다. 다만 중첩될 때마다 1/5(n개 날 데이터를 이용하면 1/n)을 더한다. 즉 5일 모두 외출이었던 구간은 1의 값을, 한 번만 있으면 1/5 값을 가진다. 이렇게 하면 외출한 시간 구간의 반복성이 많을수록 1에 가까운 값을 가진다. 결론적으로 계산된 결과 그래프는 00:00부터 23:59까지의 시간범위를 원소로 가지는 퍼지 집합으로 정의된다. 여기서 어떤 특정 시각의 소속 정도 값은 특징 성분의 반복성을 나타낸다. 따라서 동일한 일상 활동이 동일 시각에서 반복적으로 이루어진다면, 그 소속 정도 값은 1에 가까워진다. 도 7의 외출 성분의 퍼지집합 그래프는 10시에서 11시 사이에 외출해서 12시를 넘어 집에 오는 행동이 매우 규칙적이고 반복적이라는 것을 보여준다. 이와 같이 개별 특징성분에 대해 여러 날의 데이터에 기초하여 하나의 퍼지집합을 만든다.In the present invention, a modeling method based on fuzzy theory is proposed, and a model is generated by fuzzy sets for each feature. Using a simple example, FIG. 7 is a graph of feature values for outing features obtained from actual data for five days of a particular elderly. The small sized graph with the date shown in the upper part of FIG. 7 is a graph (characteristic value) indicating when the person went out (marked with 1) for 24 hours from 00:00. From the graph, you can easily see when and how many times you went out. In this way, the fuzzy set for the outgoing component is calculated using the feature data of 5 days. The calculation method is to overlap all five graphs. However, for each overlap, add 1/5 (1 / n with n-day data). In other words, every five days out of the interval has a value of 1, once only 1/5 value. In this case, the more repeatability of the time interval that goes out, the closer to 1. In conclusion, the calculated result graph is defined as a fuzzy set with elements ranging from 00:00 to 23:59. Here, the degree of belonging of a particular time indicates the repeatability of the feature component. Therefore, if the same daily activities are repeated at the same time, the degree of belonging value is close to one. The fuzzy set graph of the outing component of FIG. 7 shows that the behavior of going out between 10 and 11 o'clock and coming home beyond 12 o'clock is very regular and repetitive. Thus, one fuzzy set is made based on several days of data for individual feature components.

즉 S230 단계에서 생성되는 각 특징성분별 복수의 날에 대한 특징값을 기초로 한 퍼지집합은 다음의 수학식에 의해 생성된다.That is, the fuzzy set based on the feature values for the plurality of days for each feature component generated in step S230 is generated by the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서 p는 독거인을 구분하는 인덱스, i는 특징성분을 나타내는 인덱스이며, 모든 퍼지집합은 00:00부터 23:59까지의 24시간 범위를 분 단위로 표시한 집합 U에 대해 정의된다.Where p is an index for identifying a single person, i is an index representing a characteristic component, and all fuzzy sets are defined for a set U representing a 24-hour range from 00:00 to 23:59 in minutes.

그리고 개별 특징성분에 대해 여러 날의 특징값을 이용하여 퍼지집합을 계산하고, 이 퍼지집합들의 논리적 곱(logical AND)으로 독거인의 생활패턴을 모델화한다.Then, fuzzy sets are calculated by using feature values of several days for individual feature components, and the living pattern of the living person is modeled by logical AND of these fuzzy sets.

즉 S240 단계에서 생성되는 24시간 주기의 생활패턴 모델링은 디음의 수학식에 의해 생성된다.In other words, the life pattern modeling of the 24-hour period generated in step S240 is generated by the Dium equation.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서 Nc는 특징성분의 개수이다.Where Nc is the number of feature components.

이제, S200 단계를 통해 각 특징성분별 퍼지집합을 생성하고, 각 특징성분별 퍼지집합의 논리적 곱으로 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링한 이후, 서버 컴퓨터(300)는 생활패턴 모델링 정보를 토대로 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도를 계산하고, 계산된 이상정도를 기설정되어 있는 문턱값과 비교하여 이상 발생 여부를 검출한다(S300).Now, after generating a fuzzy set for each feature through the step S200, and modeling the living pattern of the living alone 24 hours period by the logical product of the fuzzy set for each feature, the server computer 300 modeling the life pattern Based on the information, the degree of abnormality, which is a measure of the difference between the living pattern and the daily life pattern, is detected, and the abnormality is detected by comparing the calculated abnormality with a preset threshold value (S300). ).

도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 서버 컴퓨터(300)는 S200 단계를 통해 생성된 생활패턴 모델링 정보를 기초로 해당 독거인의 각 특징성분별 특정 날에 대한 정상정도(degree of normality)를 확인하고(S310), 확인된 정상정도 값을 최대값 24시간을 분 단위로 표시한 1440으로 나누어 정규화한다(S320).Referring to FIG. 6, the server computer 300 determines a degree of normality for a specific day of each feature component of the living person based on the life pattern modeling information generated through the step S200. Check (S310), and normalizes the determined normality value by dividing the maximum value by 1440, which indicates the maximum value of 24 hours in minutes (S320).

이후 서버 컴퓨터(300)는 S320 단계에서 정규화한 값과, 해당 독거인의 각 특징성분별 퍼지집합 생성시 사용되는 특정 날들의 정상정도 값의 평균 및 표준편차를 사용하여 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도를 계산한다(S330).Subsequently, the server computer 300 uses the normalized value and the standard deviation of the normality values of the specific days used when generating the fuzzy set for each characteristic component of the living person, and the standard deviation of the living alone in the step S320. The degree of abnormality which is a measure of the difference between the life pattern and the usual life pattern is calculated (S330).

그리고 S330 단계에서 계산된 이상정도 값을 이상 여부 발생의 기준이 되는 문턱값과 비교하고(S340), 비교결과 이상정도 값이 문턱값을 초과하는지를 판단한다(S350). 이때 S340 단계의 이상 여부 발생의 기준으로 사용되는 문턱값은 누적된 실험의 경험을 토대로 사전에 결정되는 것이 바람직하다.The abnormality value calculated in step S330 is compared with a threshold value that is a criterion for occurrence of abnormality (S340), and it is determined whether the abnormality value exceeds the threshold as a result of the comparison (S350). In this case, the threshold value used as a reference for occurrence of abnormality in step S340 is preferably determined in advance based on the accumulated experience of the experiment.

S340 단계의 판단결과 이상정도 값이 문턱값을 초과하면, 서버 컴퓨터(300)는 해당 독거인에게 이상이 발생되었음을 검출하고 S400 단계를 수행한다(S360).If the abnormality value exceeds the threshold as a result of the determination in step S340, the server computer 300 detects that an abnormality has occurred to the living alone and performs step S400 (S360).

S300 단계는 독거인의 일상 생활패턴이 도출된 정상 패턴과 다른 패턴이 검출되는지를 판단하는 것으로서, 이상 검출을 정상 패턴으로부터 어떻게 찾는 것인지에 대한 것이다.In step S300, it is determined whether a pattern different from the normal pattern from which the daily living pattern of the resident is derived is detected, and how to find the abnormal detection from the normal pattern.

먼저 선행기술인 비특허 문헌 1의 Virone의 방법은 도출된 모델(평균 및 표준편차 CAR 행렬)과 특정 하루의 CAR 행렬을 비교하는 방법으로 이상정도를 계산하였다. 특정 하루의 CAR 행렬의 각 원소 값을 다음 수학식의 범위와 비교하여 작은 변이, 큰 변이 두 개의 범주로 구별한다. 아래 식에 이 범위를 나타내었다.First, Virone's method of the prior art non-patent literature 1 calculates the degree of abnormality by comparing the derived model (mean and standard deviation CAR matrix) with a specific daily CAR matrix. The value of each element of a specific CAR matrix is compared with the range of the following equation to distinguish between two small and large sides. This range is shown in the following equation.

작은 변이 범위 : [m-μ1σ, m+μ1σ]Small variation range: [m-μ 1 σ, m + μ 1 σ]

큰 변이 범위 : [m-μ2σ, m+μ2σ]Large variation range: [m-μ 2 σ, m + μ 2 σ]

여기서 m은 평균값, σ는 표준편차, μ12는 가중치(0<μ12)이다. CAR 행렬의 각 원소가 이 범위에 들어가면 4개 종류(미만/초과와 대/소)의 변이를 기록하고 하루 동안 발생한 모든 변이의 수를 합하여 이상정도 값을 계산한다.Where m is the mean, sigma is the standard deviation, and μ 1 , μ 2 is the weight (0 <μ 12 ). When each element of the CAR matrix falls within this range, four kinds of variations (less than / over and large / small) are recorded and the number of all variations that occur during the day is summed to calculate the outlier.

본 발명의 방법은 일반적인 두 퍼지집합의 교집합 연산 방법을 이용하여 구축된 모델과 특정 하루의 일상 활동의 일치성을 계산한다. 도 7의 특정 노인의 외출에 대한 모델을 이용하여 설명하면, 만약 특정 노인이 어떤 날(k) 9:36부터 12:19까지 외출했다면 이 날 하루의 외출 특징성분의 퍼지집합을 계산할 수 있다. 특정 하루에 대해서 도출되는 모델은 비퍼지집합(외출 시간이면 1, 그렇지 않으면 0)이 된다. 이 두 퍼지집합의 교집합 연산을 수행하여 얻어지는 퍼지집합의 면적은 특정 하루의 외출 성분 특징 값(시각 및 시간)이 축적된 모델과 얼마나 일치하는지를 반영하는 결과를 보여준다. 같은 방법으로 해당 노인의 모든 특징성분(각 방별 체류시간, 외출행동, 수면행동 등)에 대한 특정 하루의 결과와 교집합 연산을 수행해서 얻어진 결과 퍼지집합의 면적의 합은 특정 하루의 정상정도를 반영한다. 이 값을 정상정도라 정의한다.The method of the present invention calculates the correspondence between the model constructed using the general two-way intersection computation method and the specific daily activities. Using the model for the outing of a particular elderly person of FIG. 7, if a certain elderly person goes out from 9:36 to 12:19 on a certain day (k), a fuzzy set of outing features of the day may be calculated. The model derived for a particular day is the non-fuge set (1 for outing time, 0 otherwise). The area of the fuzzy set obtained by performing the intersection operation of these two fuzzy sets shows the result reflecting how the characteristic values (time and time) of the outgoing components of a particular day match the accumulated model. In the same way, the sum of the area of the resultant fuzzy set obtained by performing the intersection operation and the result of a specific day for all the characteristics of the elderly (stay time, go-out, sleep behavior, etc.) reflects the normality of the specific day. do. This value is defined as normal.

즉 S310 단계에서 생성되는 특정 날에 대한 정상정도는 다음의 수학식에 의해 생성된다.That is, the normality of the specific day generated in step S310 is generated by the following equation.

여기서 Mp i는 특징성분 i의 복수의 날별 데이터를 이용하여 구축된 퍼지집합이고, Cp i는 k번째 날의 특징성분 i의 비퍼지집합이며, Ip N(k)는 두 퍼지집합의 교집합의 면적(Ap i)을 모두 더한 값으로서, k 날의 정상정도 값이다.Where M p i is a fuzzy set constructed using a plurality of day data of feature i , and C p i is the feature of i It is a non-fuge set, and I p N (k) is the sum of the area A p i of the intersection of the two fuzzy sets.

이 정상정도 값을 정규화하기 위해 최대값을 고려하여야 한다. 이 최대값은 만약 노인이 한 공간에서만 24시간 체류한다고 가정하면, 정상정도 값은 하루 24시간 동안 매 1분마다의 1의 합이 되므로 1440이 된다. 따라서 다음 수학식과 같이, S310 단계에서 계산된 정상정도 값을 1440으로 나누어 정규화한다.In order to normalize this normal value, the maximum value should be considered. This maximum value is 1440 if the elderly are to stay in one space for 24 hours, so the normality value is the sum of 1 every 1 minute for 24 hours a day. Therefore, as shown in the following equation, the normality value calculated in step S310 is divided by 1440 and normalized.

rp(k) = Ip N(k)/1440r p (k) = I p N (k) / 1440

이 값을 이용하여 이상정도를 정의할 수 있다. 즉 S330 단계에서 생성되는 이상정도는 다음의 수학식과 같다.This value can be used to define anomalies. That is, the degree of abnormality generated in step S330 is as follows.

Figure pat00004
,
Figure pat00004
,

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서 Ip A(k)는 이상정도, mp r과 δp r은 특징성분 i에 대한 퍼지집합 Mp i를 계산할 때 사용한 복수의 날들(NFS 개)의 정상정도 값들의 평균과 표준편차이다.Where I p A (k) is the degree of abnormality and m p r and δ p r are the multiple days (N FS) used to compute the fuzzy set M p i for the feature component i Is the mean and standard deviation of the normal values.

이와 같이 이상정도를 단순하게 정상정도 값의 역수 등으로 정의하여 사용하지 않고, 모델을 계산할 때 사용하는 날들의 정상정도 값의 평균과의 차이에 대한 표준편차와의 비율로 계산한다. 그 이유는 노인들의 생활패턴에 따라 정규화되었음에도 불구하고 정상정도의 절대값이 크게 차이가 나기 때문이다. 따라서 특정 문턱값을 설정하여 이 문턱값을 초과할 때 이상 통보를 하는 단순한 기법을 적용하기 위하여 이상정도의 수학식을 적용하였다. 이에 대해서는 다음의 실제 실험 결과에서 보다 자세하게 설명하기로 한다.As described above, the abnormality is not simply defined as the inverse of the normality value, but is calculated as a ratio with the standard deviation of the difference from the average of the normality values of the days used when calculating the model. The reason is that the absolute value of normality varies greatly even though it is normalized according to the life patterns of the elderly. Therefore, in order to apply a simple technique of setting a specific threshold and reporting an abnormality when the threshold is exceeded, the mathematical equation of the degree of abnormality is applied. This will be described in more detail in the following actual experiment results.

마지막으로, 서버 컴퓨터(300)는 S300 단계의 처리 결과 독거인의 이상이 검출되면, 기등록되어 있는 수발제공자 단말기(400)로 모니터링 대상 독거인의 이상 발생에 대한 데이터를 문자 또는 음성 데이터로 전송하여 적절한 조치를 취하는 서비스를 수행하도록 한다(S400).Lastly, when the abnormality of the sole person is detected as a result of the process of step S300, the server computer 300 transmits data on the occurrence of the abnormality of the monitoring subject alone to the registered provider terminal 400 as text or voice data. To perform a service taking an appropriate action (S400).

다음에는, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 방식을 적용하여 진행한 노인별 실제 실험 결과에 대하여 설명한다.Next, with reference to Figures 8 to 10 will be described for the actual experimental results for the elderly by applying the method of the present invention.

도 8은 본 발명이 적용된 특정 노인의 주택 평면도와 댁내 모니터링 장비의 설치 환경의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8의 3명 노인의 외출 퍼지집합의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 10은 도 8의 A 노인의 6가지 특징성분별 모델의 일 예를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a view showing an example of a floor plan of a particular elderly person and an installation environment of home monitoring equipment to which the present invention is applied. FIG. 9 is a view showing an example of a fuzzy set of three elderly people of FIG. 8. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of models of six feature components of the elderly A in FIG. 8.

본 발명의 방식에 대한 성능 검증을 위해 3명(남자 2명(A,B), 여자 1명(C), 평균연령 76세)의 독거인 주택에 댁내 모니터링 모듈을 설치하고 장기간 운영 실험을 수행하였다. 시스템 운영 기간은 A 노인의 경우 13개월, B 노인의 경우 약 2개월, C 노인의 경우 3개월이다. 먼저 3명 노인들의 주택의 형태는 모두 아파트이며, 특히 B와 C노인은 동일한 형태의 아파트에 거주한다. 따라서 두 종류의 아파트 평면도를 도 8a와 도 8b에 나타내었다. 도 8a 주택의 경우 3개의 방과 거실 겸 주방, 화장실로 구성되어 있고, 도 8b 주택의 경우 2개의 방(안방, 작은방)과 하나의 화장실, 복도 겸 부엌으로 구성되어 있다. 그러나 방 하나는 거의 사용하지 않기 때문에 실험 대상에서 제외하였다.In order to verify the performance of the method of the present invention, an in-house monitoring module was installed in a house where three people (two males (A, B), one female (C) and an average age of 76 years) were installed and a long-term operation experiment was performed. It was. The operating period of the system is 13 months for A old man, about 2 months for B old man and 3 months for C old man. First of all, the three senior citizens' houses are apartments. In particular, B and C elderly people live in the same apartments. Accordingly, two kinds of apartment floor plans are shown in FIGS. 8A and 8B. In the case of FIG. 8A, the house is composed of three rooms, a living room and a kitchen, and a toilet. In FIG. 8B, the house is composed of two rooms (a bedroom, a small room), a toilet, a hall, and a kitchen. However, one room was excluded from the experiment because it was rarely used.

세 주택 모두 6개의 모션센서와, 1개의 도어센서와, 수면센서를 설치하였다. 평면도 그림에 표시된 파란색과 빨간색의 범위는 설치된 모션센서의 대략적인 감지영역을 나타낸 것이다. 타원으로 표시한 모션센서는 공간구분용 모션센서로서 아래쪽을 향하여 설치되었고, 삼각형태로 표시한 모션센서의 경우 위치추적 결과를 검증하기 위한 검증용 센서로서 실제 안방과 부엌에서 활동을 할 때 감지가 되도록 옆을 향하여 설치되었기에 도면에 나타낸 것처럼 보다 넓은 감지범위를 가진다.All three houses had six motion sensors, one door sensor, and a sleep sensor. The blue and red ranges shown in the plan view show the approximate detection area of the installed motion sensor. The motion sensor shown in ellipse is installed as a motion sensor for spatial division, and the motion sensor displayed in triangle shape is a verification sensor for verifying position tracking results. Since it is installed sideways as possible, as shown in the drawing has a wider detection range.

각 노인들의 하루 동안의 센서 데이터를 이용하여 위치추적을 수행한다. 위치 추적 성능은 실험실 내 검증 실험과 실제 노인 주택에 설치된 검증용 모션센서를 이용하여 정확도를 검사하였다. 검사결과 에러 없이 위치이동을 감지하였다. 여기서 추출되는 특징값을 이용하여 퍼지집합 형태의 모델을 만든다. 3명 피험자 모두 공통의 특징성분을 가진다. 특징성분은 안방, 작은방, 화장실 및 부엌에서의 체류시간과 수면, 외출 활동 등 모두 6개이다. 우선 3명 모두에 대해 15일간의 데이터를 이용하여 각 특징성분별 퍼지집합(Mp i)을 구축하였다. 이 퍼지집합들은 Nfs=15일의 데이터를 이용하여 만들어졌다.Location tracking is performed using sensor data for each elderly person. The location tracking performance was checked for accuracy by using in-lab verification experiments and verification motion sensors installed in actual elderly houses. The test result detected the position movement without error. A fuzzy set type model is created using the feature values extracted here. All three subjects have common features. There are 6 ingredients in the living room, small room, restroom and kitchen. First, fuzzy sets (M p i ) for each feature were constructed using 15 days of data for all three patients. These fuzzy sets were created using data of N fs = 15 days.

먼저 외출 행동에 대한 퍼지집합은 도 9와 같다. 도 9에서 알 수 있는 것은 외출 행동에 대한 반복 정도다. C 노인(실선)의 경우 점심 시간대(11시~13시)에 큰 소속 정도 값을 보이므로 이 시간대의 외출이 매우 반복적이고 규칙적임을 알 수 있다. 반면 A 노인(파선)의 경우 점심 및 저녁 시간대에 작은 크기의 소속 정도 값을 가지므로 거의 외출을 하지 않는다는 것을 보여준다. B 노인의 경우도 점심시간과 저녁식사 시간대에 비교적 규칙적인 외출이 있음을 보여준다. 이처럼 제안된 방법을 토대로 특정 일상활동(주요 체류 공간)의 반복성을 쉽게 파악할 수 있다.First, the fuzzy set for the outing behavior is shown in FIG. 9. What can be seen in Figure 9 is the degree of repetition for the outing behavior. C elderly people (solid line) shows a large degree of belonging during lunch time (11 o'clock to 13:00), so it can be seen that going out during this time is very repetitive and regular. On the other hand, the elderly A (dashed line) has a small degree of belonging at lunch and dinner time, so it shows that they rarely go out. B elderly people also have relatively regular outings during lunch and dinner. Based on the proposed method, it is easy to grasp the repeatability of certain daily activities (main stay space).

도 10은 A 노인의 각 특징성분별 퍼지집합을 나타낸 도면으로서, 도 10의 위 그래프는 안방(실선), 화장실(점선)의 체류시간 및 수면활동(파선) 3개 성분에 대한 퍼지집합을 나타낸 것이며, 아래 그래프는 나머지 3개 성분인 작은방(점선), 부엌(실선), 화장실(파선)의 체류시간 퍼지집합을 나타낸 것이다.FIG. 10 is a diagram showing a fuzzy set for each characteristic component of an elderly A. The graph of FIG. 10 shows a fuzzy set for three components of residence time (solid line), restroom (dotted line), and sleep activity (dashed line). The graph below shows the residence time purge set of the remaining three components: small room (dotted line), kitchen (solid line), and toilet (dashed line).

수면활동의 퍼지집합은 A 노인의 수면 활동이 매우 규칙적이고 반복적인 활동임을 잘 보여준다. 다소 늦게 자고 늦게 일어나는 것을 보여주며 더욱이 새벽 3시경에 화장실 사용으로 인한 수면 단절이 있음도 보여준다. 이와 함께 4개 방의 퍼지집합을 살펴보면, 안방 퍼지집합으로부터 A노인이 대부분의 시간을 안방에서 보낸다는 것을 알 수 있다. 이에 반해 작은방의 경우 거의 머무는 경우가 없는 것으로 관측되고, 화장실의 경우 하루 전체 시간에 균등하게 이용하는 것으로 나타났다. 마지막으로 부엌의 경우 저녁 시간대에 오래 머무는 것으로 관측되었다.The fuzzy set of sleep activity shows that sleep activity of A-A is very regular and repetitive. They show that they sleep a little late and get up late, and there is a sleep interruption due to the use of the toilet around 3 am. In addition, when looking at the fuzzy set of the four rooms, it can be seen that the elderly A spends most of the time in the room from the fuzzy set. On the other hand, small rooms rarely stayed, and restrooms were used equally throughout the day. Finally, the kitchen was observed to stay long in the evening.

이제, A 노인과 C 노인에 대한 실제 생활에서의 모니터링 결과를 이용하여 정상정도 및 이상정도 값을 계산하고, 이를 이용한 이상 검출 가능성에 대하여 설명한다.Now, the normality and abnormality values are calculated using the monitoring results in real life for the elderly A and the elderly C, and the possibility of abnormality detection using the same will be described.

이상정도 값을 계산하기 위해서는 특징성분별 퍼지집합을 만드는데 사용한 날들 개별 하루의 정상정도 값을 계산하고, 이 값들의 평균 및 표준편차를 구해야 한다.To calculate outlier values, the normality values of the individual days used to create the fuzzy set for each feature must be calculated, and the mean and standard deviation of these values calculated.

이 결과는 다음의 표 1과 표 2에 나타내었다.The results are shown in Tables 1 and 2 below.

mean(Ap i)mean (A p i ) stdev(Ap i)stdev (A p i ) percentagepercentage 안방Inner room 696.1696.1 39.539.5 83.7%83.7% 작은방Small room 3.33.3 4.74.7 0.4%0.4% 화장실restroom 3.13.1 2.62.6 0.4%0.4% 부엌Kitchen 122.5122.5 51.251.2 14.7%14.7% 외출outing 6.66.6 7.77.7 0.8%0.8% Ip N(k)I p N (k) 831.6831.6 37.037.0 100%100% rp(k)r p (k) 0.5770.577 0.025710.02571

mean(Ap i)mean (A p i ) stdev(Ap i)stdev (A p i ) percentagepercentage 안방Inner room 430.5430.5 63.263.2 67.4%67.4% 작은방Small room 0.10.1 0.40.4 0.0%0.0% 화장실restroom 7.97.9 2.72.7 1.2%1.2% 부엌Kitchen 92.692.6 50.550.5 14.5%14.5% 외출outing 107.9107.9 46.046.0 16.9%16.9% Ip N(k)I p N (k) 639.0639.0 45.445.4 100%100% rp(k)r p (k) 0.4440.444 0.03150.0315

표 1과 표 2는 각각 A 노인과 C 노인의 15일 데이터로부터 계산되는 정상정도 값들의 평균 및 표준편차 값을 보여준다. 단순한 정상정도 값(Ip N(k)와 rp(k))만 나타낸 것이 아니라 이 값을 구성하는 5개 성분별 면적 값(Ap i)의 평균, 표준편차 값도 표시하였다. 이렇게 각 성분별 값과 비율('percentage'열)을 표시한 이유는 정상정도 값을 결정하는 주요한 특징성분이 무엇인지를 알기 위해서다. 표 1과 2의 결과는 이 비율이 노인에 따라 다르다는 것과 어떤 특징성분이 생활패턴에서 주요한 것인지를 쉽게 파악할 수 있다는 것을 보여준다. 실험 결과 A 노인과 C 노인 모두 작은방은 거의 사용하지 않음을 보여준다. 특히 C 노인의 경우 작은방은 거의 사용하지 않으므로 이 특징성분을 전체 모델에서 제외해도 큰 영향이 없을 것으로 판단된다. 이처럼 본 발명의 방식은 일상생활에서 어떤 특징성분이 주요한가를 아주 분명하게 나타내는 장점이 있다. 마지막으로 정상정도 값의 절대 크기는 노인의 생활패턴에 따라 큰 차이(A노인=831, C노인=639)를 보인다는 사실을 보여주고 있다.Table 1 and Table 2 show the mean and standard deviation values of the normality values calculated from the 15-day data of A and C elderly, respectively. Not only the values of normality (I p N (k) and r p (k)) but also the mean and standard deviation values of the area values (A p i ) for each of the five components constituting these values are also shown. The reason for displaying the value and ratio ('percentage' column) for each component is to know what is the main characteristic component that determines the value of normality. The results in Tables 1 and 2 show that this ratio varies among the elderly and that it is easy to identify which constituents are important in life patterns. Experimental results show that A and C elderly people rarely use small rooms. In particular, the elderly in C rarely use a small room, so it is not considered to have a significant effect even if this feature is excluded from the entire model. As such, the method of the present invention has the advantage of very clearly indicating which features are important in everyday life. Lastly, the absolute size of the normal value shows that there is a big difference according to the living pattern of the elderly (A senior = 831, C senior = 639).

이제 이와 같이 구한 값들을 이용하여 특정한 날에 대한 이상정도 결과를 살펴본다. 다음의 표 3에 A 노인의 특정한 7일에 대한 이상정도 값을 나타내었다. 만약 문턱값을 2로 정한다면 이상이 있는 날은 7일 중 4일(20, 21, 23, 25일)이다. 가장 큰 값을 나타낸 25일의 경우는 대부분의 시간을 안방에서 보내는 A 노인의 생활패턴과 달리 안방에서의 체류 시간이 무척 짧고 대신 부엌에서 상대적으로 오랜 시간을 보냈기 때문이었다. 20일도 이와 같은 이유로 이상 판정을 받았다. 21일과 23일의 경우는 상대적으로 부엌에서의 체류 시간 특징이 모델과 차이를 나타냈기 때문인 것으로 판단된다.Now look at the anomaly results for a particular day using these values. Table 3 below shows the abnormality values for specific 7 days of elderly A. If the threshold is set to 2, the abnormal day is 4 out of 7 days (20, 21, 23, 25 days). In the case of 25 days, the highest value was due to the relatively short stay in the room and the relatively long time spent in the kitchen, unlike the life pattern of the old man who spends most of the time in the room. The 20th was also judged abnormal for the same reason. The 21st and 23rd days seem to be due to the difference in the model of residence time in the kitchen.

19일19th 20일20 days 21일21st 22일22nd 23일23rd 24일24th 25일25th 안방Inner room 689689 576576 633633 661661 719719 802802 534534 작은방Small room 00 5.75.7 00 1.71.7 0.20.2 00 00 화장실restroom 0.50.5 0.50.5 0.70.7 0.20.2 00 2.32.3 00 부엌Kitchen 116116 155155 98.398.3 103103 35.935.9 45.945.9 183183 외출outing 7.37.3 00 00 0.60.6 00 1.31.3 00 Ip N(k)I p N (k) 813813 737737 732732 767767 755755 852852 717717 rp(k)r p (k) 0.570.57 0.510.51 0.510.51 0.530.53 0.530.53 0.590.59 0.500.50 Ip A(k)I p A (k) 0.500.50 2.542.54 2.682.68 1.731.73 2.052.05 0.560.56 3.073.07

C 노인에 대해서도 동일한 7일에 대해 이상정도 값을 계산하여 표 4에 나타내었다. 결과는 3일(21, 23, 24일)이 문턱 값을 초과하여 이상이 있음을 보여준다. 먼저 21일의 경우 전체적으로 평균값에 비해 정상정도 값이 많이 작은데 그 이유는 외출을 하지 않았기 때문이다. 23일의 경우는 안방에서의 체류시간에 비해 월등히 높은 부엌에서의 체류 때문인 것으로 판단되고, 24일의 경우는 부엌에서의 체류 시간이 특별히 짧은 것으로 나타났다.Even for C elderly, the abnormality values were calculated for the same 7 days and are shown in Table 4. The results show that there are more than three days (21, 23, 24) exceeds the threshold. First, in case of 21 days, the value of normality is much smaller than the average value, because it is not going out. In the case of the 23rd day, it was judged to be due to the stay in the kitchen which was much higher than the residence time in the home room, and in the case of the 24th day, the residence time in the kitchen was particularly short.

19일19th 20일20 days 21일21st 22일22nd 23일23rd 24일24th 25일25th 안방Inner room 442442 318318 506506 469469 309309 405405 369369 작은방Small room 2.22.2 12.612.6 00 2.62.6 2.42.4 3.43.4 55 화장실restroom 00 00 0.70.7 00 00 00 00 부엌Kitchen 9393 119119 98.398.3 2525 108108 2222 3636 외출outing 127127 105105 00 97.797.7 122122 112112 154154 Ip N(k)I p N (k) 665665 556556 732732 594594 541541 543543 565565 rp(k)r p (k) 0.460.46 0.390.39 0.510.51 0.410.41 0.380.38 0.380.38 0.390.39 Ip A(k)I p A (k) 0.590.59 1.821.82 2.682.68 0.970.97 2.152.15 2.102.10 1.621.62

이상에서 보인 것과 같이 본 발명의 퍼지집합 모델을 이용한 이상정도 값 계산 방법을 이용하여 단순한 문턱값과의 비교로 평상시와 다르게 활동을 한 날을 찾을 수 있었다. 다만, 공통된 문턱값을 어떻게 결정할 것인지 혹은 노인별 문턱값을 도입해야 하는 것인지에 대해서는 추후 연구가 필요할 것이다.As shown in the above, it was possible to find a day in which the activity was performed differently from the comparison with a simple threshold value by using the method of calculating an abnormality value using the fuzzy set model of the present invention. However, further research will be needed on how to determine common thresholds or whether elderly thresholds should be introduced.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Herein, while the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. And can be changed.

100 : 네트워크 통신망 200 : 댁내 모니터링 모듈
210 : 전원부 220 : 센서부
230 : 제어부 240 : 데이터 통신부
300 : 서버 컴퓨터 310 : 데이터 통신부
320 : 제어부 330 : 생활패턴 모델링부
360 : 데이터베이스 400 : 수발제공자 단말기
100: network communication network 200: home monitoring module
210: power supply unit 220: sensor unit
230: control unit 240: data communication unit
300: server computer 310: data communication unit
320: control unit 330: life pattern modeling unit
360: database 400: provider provider terminal

Claims (14)

(1) 댁내 모니터링 모듈에서, 댁내의 각 방, 화장실, 현관, 부엌에 설치된 하나 이상의 센서를 통해 감지되는 측정 데이터를 네트워크 통신망을 통해 서버 컴퓨터로 전송하는 단계,
(2) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 네트워크 통신망을 통해 상기 댁내 모니터링 모듈로부터 전송받은 측정 데이터를 토대로 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 생성하고, 생성된 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 토대로 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 퍼지집합을 생성하고, 각 특징성분별 퍼지집합의 논리적 곱으로 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링하는 단계, 그리고
(3) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 (2) 단계에서 생성된 생활패턴 모델링 정보를 토대로 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도(degree of anomaly)를 계산하고, 계산된 이상정도를 기설정되어 있는 문턱값과 비교하여 이상 발생 여부를 검출하는 단계를
포함하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
(1) in the indoor monitoring module, transmitting measurement data detected through one or more sensors installed in each room, toilet, entrance, and kitchen of the home to a server computer through a network communication network;
(2) The server computer generates the home location and dwell time, the outgoing time, and the sleep time of the living alone, based on the measurement data transmitted from the home monitoring module through the network communication network, Based on residence time, outing time and sleep time, create fuzzy sets for each feature including stay time, outing and sleep behavior in each room, toilet, and kitchen. Modeling life patterns of the phosphorus's 24-hour cycle, and
(3) The server computer calculates a degree of anomaly, which is a measure of the difference between the living pattern of a single person and the usual living pattern, based on the living pattern modeling information generated in step (2). And detecting whether an abnormality occurs by comparing the calculated abnormality with a preset threshold.
Living pattern modeling and anomaly detection method including the living alone.
제 1 항에 있어서,
(4) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 (3) 단계의 처리 결과, 독거인의 이상이 검출되면 기등록되어 있는 수발제공자 단말기로 모니터링 대상 독거인의 이상 발생에 대한 데이터를 문자 또는 음성 데이터로 전송하는 단계를 더 포함하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
The method of claim 1,
(4) The server computer transmits, as text or voice data, data on the occurrence of an abnormality of the monitoring target alone to the registered provider terminal when the abnormality of the sole is detected as a result of the processing in step (3). Life pattern modeling and abnormal detection method, which further comprises the steps.
제 1 항에 있어서,
상기 (2) 단계는,
(2-1) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 댁내 모니터링 모듈로부터 측정 데이터가 수신되는지를 판단하는 단계,
(2-2) 상기 (2-1) 단계의 판단결과 상기 댁내 모니터링 모듈로부터 측정 데이터가 수신되면, 상기 서버 컴퓨터는 측정 데이터를 토대로 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 생성하고, 생성된 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 토대로 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 특징값을 기 설정된 복수의 날별로 저장하는 단계,
(2-3) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 (2-2) 단계를 통해 저장된 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 복수의 날에 대한 특징값을 기초로 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합을 생성하는 단계, 그리고
(2-4) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 (2-3) 단계에서 생성된 각 특징성분별 복수의 날에 대한 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합들의 논리적 곱을 수행하여 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴으로 모델링하는 단계를
포함하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
The method of claim 1,
The step (2)
(2-1) the server computer determining whether measurement data is received from the indoor monitoring module;
(2-2) When the measurement data is received from the indoor monitoring module as a result of the determination in the step (2-1), the server computer generates the home location, dwell time, outing time, and sleep time of the living person based on the measured data. And a plurality of days for setting characteristic values for each characteristic component, including residence time in each room, toilet, and kitchen, outing behavior, and sleeping behavior, based on the home location, dwelling time, outing time, and sleeping time of the living alone. Saving each step,
(2-3) The server computer calculates feature values for a plurality of days for each feature component, including residence time, outing behavior, and sleep behavior in each of the rooms, toilets, and kitchens stored in step (2-2). Generating a fuzzy set based on time repeatability, and
(2-4) The server computer performs a logical product of fuzzy sets reflecting the time repeatability for a plurality of days for each feature component generated in step (2-3), thereby living the 24-hour period of the living alone. Modeling with patterns
Living pattern modeling and anomaly detection method including the living alone.
제 3 항에 있어서,
상기 (2-3) 단계에서 생성되는 각 특징성분별 복수의 날에 대한 특징값을 기초로 한 퍼지집합은,
Figure pat00006

( 여기서 p는 독거인을 구분하는 인덱스, i는 특징성분을 나타내는 인덱스, 모든 퍼지집합은 00:00부터 23:59까지의 24시간 범위를 분 단위로 표시한 집합 U에 대해 정의 )의 수학식에 의해 생성되는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
The method of claim 3, wherein
The fuzzy set based on feature values for a plurality of days for each feature component generated in step (2-3),
Figure pat00006

(Where p is the index identifying the individual, i is the index representing the characteristic component, and all fuzzy sets are defined for a set U representing the 24-hour range from 00:00 to 23:59 in minutes) Life pattern modeling and anomaly detection method, which are generated by living alone.
제 3 항에 있어서,
상기 (2-4) 단계에서 생성되는 24시간 주기의 생활패턴 모델링은,
Figure pat00007
( 여기서 Nc는 특징성분의 개수 )의 수학식에 의해 생성되는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
The method of claim 3, wherein
The life pattern modeling of the 24-hour period generated in the step (2-4),
Figure pat00007
Where Nc is the number of feature components.
제 1 항에 있어서,
상기 (3) 단계는,
(3-1) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 (2) 단계를 통해 생성된 생활패턴 모델링 정보를 기초로 해당 독거인의 각 특징성분별 특정 날에 대한 정상정도(degree of normality)를 확인하는 단계,
(3-2) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 (3-1) 단계에서 확인된 정상정도 값을 최대값 24시간을 분 단위로 표시한 1440으로 나누어 정규화하는 단계,
(3-3) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 (3-2) 단계에서 정규화한 값, 해당 독거인의 각 특징성분별 퍼지집합 생성시 사용되는 특정 날들의 정상정도 값의 평균 및 표준편차를 사용하여 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도를 계산하는 단계,
(3-4) 상기 서버 컴퓨터는, 상기 (3-3) 단계에서 계산된 이상정도 값을 이상 여부 발생의 기준이 되는 문턱값과 비교하여 이상정도 값이 문턱값을 초과하는지를 판단하는 단계, 그리고
(3-5) 상기 (3-4) 단계의 판단결과 이상정도 값이 문턱값을 초과하면, 상기 서버 컴퓨터는 해당 독거인에게 이상이 발생되었음을 검출하는 단계를
포함하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
The method of claim 1,
Step (3),
(3-1) checking, by the server computer, a degree of normality for a specific day of each feature component of the living person based on the life pattern modeling information generated through step (2);
(3-2) the server computer normalizing the normality value identified in step (3-1) by dividing the normality value by 1440 indicating the maximum value of 24 hours in minutes;
(3-3) The server computer uses the value normalized in the step (3-2), the average and the standard deviation of the normality values of the specific days used to generate the fuzzy set for each feature component of the individual. Calculating the degree of abnormality, which is a measure of the difference between the living pattern of a single person and the daily living pattern,
(3-4) the server computer comparing the abnormality value calculated in the step (3-3) with a threshold value that is a criterion for occurrence of abnormality and determining whether the abnormality value exceeds the threshold value, and
(3-5) If the abnormality value exceeds the threshold as a result of the determination in step (3-4), the server computer detects that an abnormality has occurred in the living alone.
Living pattern modeling and anomaly detection method including the living alone.
제 6 항에 있어서,
상기 (3-1) 단계에서 생성되는 특정 날에 대한 정상정도는,
Figure pat00008

( 여기서 Mp i는 특징성분 i의 복수의 날별 데이터를 이용하여 구축된 퍼지집합, Cp i는 k번째 날의 특징성분 i의 비퍼지집합, Ip N(k)는 두 퍼지집합의 교집합의 면적(Ap i)을 모두 더한 값으로서, k 날의 정상정도 값 )의 수학식에 의해 생성되는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
The method according to claim 6,
The degree of normality for a specific day generated in the step (3-1),
Figure pat00008

Where M p i is a fuzzy set constructed using a plurality of day data of feature i , and C p i is the feature of i The non-fuzzy set, I p N (k), is the sum of the area (A p i ) of the intersections of the two fuzzy sets. Detection method.
제 6 항에 있어서,
상기 (3-3) 단계에서 생성되는 이상정도는,
Figure pat00009
,
Figure pat00010

( 여기서 Ip A(k)는 이상정도, mp r과 δp r은 특징성분 i에 대한 퍼지집합 Mp i를 계산할 때 사용한 복수의 날들(NFS 개)의 정상정도 값들의 평균과 표준편차 )의 수학식에 의해 생성되는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
The method according to claim 6,
The abnormality generated in the step (3-3),
Figure pat00009
,
Figure pat00010

(Where I p A (k) is at least approximately, m p r and δ r p is a plurality of days was used to calculate the fuzzy set M p i of the feature component i (N FS Life pattern modeling and anomaly detection method, which is generated by the equation of the mean and standard deviation of
제 6 항에 있어서,
상기 (3-4) 단계의 이상 여부 발생의 기준으로 사용되는 문턱값은,
누적된 실험의 경험을 토대로 사전에 결정되는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출방법.
The method according to claim 6,
The threshold value used as a reference for occurrence of abnormality of step (3-4) is
Life pattern modeling and anomaly detection method, which are determined by living alone based on accumulated experiments.
제 1 항 내지 제 9 항의 방법 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 실행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a computer program capable of executing the method of any one of claims 1 to 9. 불특정 다수의 통신회선을 연결하여 상호간에 독거인의 생활패턴 모델링과 이상발생 검출에 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 하는 네트워크 통신망,
댁내의 각 방, 화장실, 현관, 부엌에 설치된 하나 이상의 센서를 통해 감지되는 측정 데이터를 상기 네트워크 통신망을 통해 서버 컴퓨터로 전송하는 댁내 모니터링 모듈, 그리고
상기 네트워크 통신망을 통해 상기 댁내 모니터링 모듈로부터 전송받은 측정 데이터를 토대로 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 생성하고, 생성된 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간을 토대로 각 방, 화장실 및 부엌에서의 체류 시간, 외출 행동, 수면 행동을 포함한 각 특징성분별 퍼지집합을 생성하고, 각 특징성분별 퍼지집합의 논리적 곱으로 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링하고, 생활패턴 모델링 정보를 토대로 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도를 계산하며, 계산된 이상정도를 기설정되어 있는 문턱값과 비교하여 이상 발생 여부를 검출하는 서버 컴퓨터를
포함하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출장치.
Network communication network that connects a plurality of unspecified communication lines so that data communication related to life pattern modeling and anomaly detection of a single person can be performed.
In-house monitoring module, which transmits the measurement data detected by one or more sensors installed in each room, toilet, entrance, and kitchen of the house to the server computer through the network.
Based on the measurement data transmitted from the home monitoring module through the network communication network, the home location and dwelling time, outing time, sleep time of the living alone is generated, Based on this, we generate fuzzy sets for each feature, including residence time, outing behavior, and sleep behavior in each room, toilet, and kitchen. Modeling, calculate the abnormality level, which is a measure of the difference between the living pattern and the daily life pattern of the living person, based on the life pattern modeling information, and compares the calculated abnormality level with the preset threshold. To detect whether a server computer
Life pattern modeling and abnormal detection device including a single.
제 11 항에 있어서,
상기 네트워크 통신망을 통해 상기 서버 컴퓨터로부터 모니터링 대상 독거인의 이상 발생에 대한 데이터를 문자 또는 음성 데이터로 전송받는 수발제공자 단말기를 더 포함하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출장치.
The method of claim 11,
Single life pattern modeling and abnormal detection device further comprises a provider terminal for receiving data about the abnormal occurrence of the monitoring targets alone from the server computer through the network communication network as text or voice data.
제 11 항에 있어서,
상기 댁내 모니터링 모듈은,
기기의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원부,
댁내의 각 방, 화장실, 현관, 부엌에 설치되며, 독거인의 위치, 외출, 수면을 측정하는 센서부,
상기 센서부에서 측정된 측정 데이터를 상기 서버 컴퓨터로 전송하도록 제어하는 제어부, 그리고
상기 제어부의 제어에 따라 상기 센서부에서 측정한 측정 데이터를 상기 서버 컴퓨터로 전송하는 데이터 통신부를
포함하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출장치.
The method of claim 11,
The indoor monitoring module,
Power supply unit for supplying power for the operation of the device,
It is installed in each room, toilet, entrance, kitchen of the house, and the sensor unit which measures the location, the outing, and the sleep of a single person,
A control unit which controls to transmit the measurement data measured by the sensor unit to the server computer; and
A data communication unit for transmitting the measurement data measured by the sensor unit to the server computer under the control of the controller;
Life pattern modeling and abnormal detection device including a single.
제 11 항에 있어서,
상기 서버 컴퓨터는,
상기 댁내 모니터링 모듈로부터 측정 데이터를 전송받으며, 수발제공자 단말기로 이상 발생 데이터의 전송을 수행하는 데이터 통신부,
상기 데이터 통신부를 통해 상기 댁내 모니터링 모듈로부터 전송받은 측정 데이터를 토대로 한 독거인의 댁내 위치 및 체류 시간, 외출 시간, 수면 시간의 생성, 저장과, 각 특징성분별 복수의 날에 대한 특징값을 기초로 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합의 생성 및 생활패턴 모델링과, 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도의 계산 및 이상정도 값과 이상 여부 발생의 기준이 되는 문턱값의 비교를 통한 이상 검출과, 이상 검출에 관련된 데이터의 수발제공자 단말기 통보를 제어하는 제어부,
각 특징성분별 복수의 날에 대한 특징값을 기초로 시간 반복성을 반영하는 퍼지집합을 생성하며, 퍼지집합들의 논리적 곱을 수행하여 해당 독거인의 24시간 주기의 생활패턴을 모델링하는 생활패턴 모델링부,
상기 생활패턴 모델링부에서 생성된 생활패턴 모델링 정보를 기초로 해당 독거인의 각 특징성분별 특정 날에 대한 정상정도를 확인하고, 정상정도 값을 정규화한 후 정규화한 값과 해당 독거인의 각 특징성분별 퍼지집합 생성시 사용되는 특정 날들의 정상정도 값의 평균 및 표준편차를 사용하여 해당 독거인의 특정 하루의 생활패턴과 평상시 생활패턴의 차이를 나타내는 척도인 이상정도를 계산하며, 이상정도 값을 이상 여부 발생의 기준이 되는 문턱값과 비교하여 이상정도 값이 문턱값을 초과하면 해당 독거인에게 이상이 발생되었음을 검출하는 이상 검출부,
상기 이상 검출부를 통해 해당 독거인의 이상이 검출되면, 이상 검출에 관련된 데이터를 기등록되어 있는 수발제공자 단말기로 문자 또는 음성 데이터로 전송하는 이상 발생 처리부, 그리고
모니터링 대상 독거인들의 수발제공자 정보를 저장하고 있으며, 상기 댁내 모니터링 모듈로부터 전송받은 측정 데이터의 각 특징성분별 저장, 상기 생활패턴 모델링부를 통해 생성되는 각 독거인의 생활패턴 모델링 정보의 저장, 상기 이상 검출부의 이상 검출 정보 및 수발제공자 단말기로 전송된 이상 검출 데이터의 저장을 처리하는 데이터베이스를
포함하는 독거인 생활패턴 모델링과 이상검출장치.
The method of claim 11,
The server computer,
A data communication unit receiving measurement data from the indoor monitoring module and transmitting abnormality data to the provider terminal;
Based on the measurement data received from the indoor monitoring module through the data communication unit, the generation and storage of a resident's home location, dwelling time, outing time, and sleeping time, and based on feature values of a plurality of days for each feature component The criteria of generation of fuzzy sets and life pattern modeling reflecting time repeatability, abnormality calculation and abnormality value and occurrence of abnormality, which are the measure of the difference between the daily life pattern and the daily life pattern, A control unit for controlling an abnormality detection through comparison of a threshold value, and a notification of a caller's terminal of data related to the abnormality detection;
A life pattern modeling unit for generating a fuzzy set reflecting time repeatability based on feature values for a plurality of days for each feature component, and modeling a living pattern of a 24-hour period of a living alone by performing a logical product of the fuzzy sets;
Based on the life pattern modeling information generated by the life pattern modeling unit, the normality of a specific day of each characteristic component of the individual is checked, and the normalized value is normalized, and then each normalized value and each characteristic of the individual Using the mean and standard deviation of the normality values of the specific days used to generate the fuzzy set for each component, the abnormality value, which is a measure of the difference between the living pattern and the daily life pattern, is calculated. An abnormality detection unit for detecting that an abnormality has occurred in a single living person when the abnormality value exceeds the threshold value as compared with a threshold value that is a criterion for occurrence of abnormality;
An abnormality occurrence processing unit for transmitting the data related to the abnormality detection to the registered provider terminal as text or voice data when the abnormality of the relevant individual is detected through the abnormality detection unit, and
Stores the information on the provider of monitoring the living alone, stored for each feature component of the measurement data received from the home monitoring module, storage of the life pattern modeling information of each living alone generated through the life pattern modeling unit, the abnormality A database for processing storage of abnormality detection information of the detection unit and abnormality detection data transmitted to the provider terminal.
Life pattern modeling and abnormal detection device including a single.
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