KR20180015162A - 사람 활동을 원격 모니터링하는 시스템 - Google Patents

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KR20180015162A
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메이어 오렌스타인
오뎃 함부르거
아비탈 오렌스타인
릴라크 함부르거
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Abstract

제1 측면에 따라, 미리 정의된 공간 내에서 대상을 원격 모니터링하기 위한 시스템으로서, 대상에 대한 데이터를 동시에 획득하기 위해 상호 결합된 소나 모듈 및 레이더 모듈; 소나 모듈 및 레이더 모듈을 제어하도록; 데이터를 프로세싱하도록; 외부 디바이스와 정보 및 명령들을 통신하도록 구성된 프로세싱 서브시스템을 포함하는, 시스템. 제2 측면에 따라, 대상을 근접 모니터링하기 위한 시스템으로서, 데이터를 동시에 획득하는 비접촉 센서들의 어레이로서, 데이터는 대상의 바이탈들 및 위치를 포함하는, 상기 비접촉 센서들의 어레이; 어레이를 제어하도록; 데이터를 프로세싱하도록; 외부 디바이스와 정보 및 명령들을 통신하도록 구성된 프로세싱 서브시스템을 포함하는, 시스템. 제3 측면에 따라, 하나의 원격 시스템; 하나의 근접 시스템; SONDAR 서버; 및 하나의 제어 콘솔을 포함하는 모니터링 시스템. 제4 측면에 따라, 소나 모듈 및 레이더 모듈을 이용하여, 대상들을 원격으로 모니터링하기 위한 방법으로서, 제어 콘솔을 이용하여 사용자에 의해 모니터링하기 위한 미리 정의된 공간을 선택하는 단계; 경계경보들을 분류하는 이벤트들의 집합을 결정하는 단계; 및 대상을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.

Description

사람 활동을 원격 모니터링하는 시스템
본 발명은 원격 모니터링에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 사람 및 동물의 활동을 비접촉 모니터링하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
원격 비방해 감지를 사용한 사람 활동의 기록은 많은 적용예, 이를테면 위험에 처한 그룹들(노인들 및 어린이들을 포함)의 모니터링, 그리고 또한 일하는 중, 훈련 동안 또는 보안 목적들을 위한 일상적인 활동의 모니터링을 갖는다. 전형적인 카메라는 가장 기본적인 모니터링 솔루션을 제공할 수 있으나, 프라이버시 고려 사항이 그러한 사용을 제한하고 그에 따라 카메라들이 다양한 상황에서 요청된 활동 모니터링을 수행하는 것을 막는다.
포괄적인 모니터링을 위해, 대상체에 관한 몇몇 요인이 수집되어야 한다. 구체적으로, 활동 요인들(예를 들어 모션) 및 몇몇 주요 생체 의학적 지표(예를 들어 호흡률/심박수 및 또한 그것들의 변화율)가 수집된다. 또한 때때로 오디오 지표들이 유용한 정보를 제공할 수도 있다. 그러한 요인들로부터 추출되는 정보는 활동 패턴들(이를테면 위치, 속도, 가속)을 포함하여, 때때로 상이한 신체 부위들의 모션, 그리고 동시에 호흡 및 심장 활동 및 오디오 시그니처들(신체 소리들, 고통 등)의 결정을 가능하게 해야 한다.
다년간 해당 기술분야에서는 인체의 모션을 검출하기 위해 마이크로파 반사 측정의(예를 들어 도플러 레이더) 사용이 지목을 받아왔다. 통상적으로, 레이더는 객체들의 범위, 고도, 방향 또는 속도를 검출하기 위해 전자기파들을 사용하는 객체 검출 시스템이다.
예를 들어, 호흡률은 흉부 벽의 모션을 모니터링하는 것(제한된 조건 하 심박수의 모니터링도 또한 가능하다)으로 추출될 수 있다. 그러나, 대부분 사람은 전혀 무해한 방사선이더라도 라디오 주파들에 거듭 노출되는 환경에 참여하는 것을 거절할 수 있다는 것이 예측될 수 있다.
추가적으로, 공기 중 소나에 기초한 초음파의 사용이 사람들의 물리적 위치 및 속도의 추적을 가능하게 하는 것으로 보였다. 통상적으로, 소나는 항해하기 위해, 또는 수면 상의 또는 수면 하의 객체들, 이를테면 다른 선박들을 검출하기 위해 음파 전파를 사용하는(보통 수중) 기술이다.
알려진 관행에 기초하여 디바이스들을 사용한 사람 간호를 위한 포괄적인 원격 모니터링을 위한 상업적 솔루션을 실현하기 위한 많은 시도가 있었으나, 특히 제어되지 않는 환경에서(보통의 집/사무실 환경과 유사하게) 그리고 특히 비용 효율적인 솔루션이 요구될 때 그 성과는 좋지 못했다.
따라서 대상체의 프라이버시가 손상받지 않도록 그리고 유해한 방사사선에 대한 노출 없이, "잡음" 환경에서 활동 패턴들 및 의학적 조짐들을 신뢰할 수 있게, 지속적으로 원격 모니터링할 수 있는 모니터링 시스템을 갖는 것이 바람직할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 설명되는 것들과 유사하거나 동등한 방법들 및 물질이 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있으나, 적합한 방법들 및 물질들이 아래에서 설명된다. 모순되는 경우, 정의들을 포함하여 본 특허 명세서가 우세할 것이다. 또한, 재료들, 방법들 및 예들은 단지 예시적인 것이고 제한적인 것으로 의도되지 않는다.
본 발명의 제1 측면에 따른, 미리 정의된 공간 내에서 적어도 하나의 대상을 원격 모니터링하기 위한 시스템으로서, 상기 적어도 하나의 대상에 대한 데이터를 동시에 획득하기 위해 상호 결합된 소나 모듈 및 레이더 모듈; 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템으로서: 상기 소나 모듈 및 상기 레이더 모듈을 제어하는 동작; 상기 데이터를 프로세싱하는 동작; 외부 디바이스와 정보 및 명령들을 통신하는 동작 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된, 상기 프로세싱 서브시스템을 포함하는, 시스템.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 대상은 무생물; 사람; 및 동물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 미리 정의된 공간은 실내 공간; 및 실외 공간에 인접한 실내 공간들을 포함하는 군으로부터 선택된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 대상에 대한 상기 데이터를 동시에 획득하는 것은 상기 적어도 하나의 대상으로부터 반사되는 신호들을 모니터링함으로써 달성되고, 상기 적어도 하나의 대상으로부터 반사되는 상기 신호들은 상기 미리 정의된 공간에 투사되는 초음파들 및 전자기 마이크로파들로부터 기인하며, 상기 초음파들 및 상기 전자기 마이크로파들은 각각 상기 소나 모듈 및 상기 레이더 모듈로부터 투사된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 적어도 하나의 추가 센서를 더 포함하고, 상기 추가 센서들은 적어도 하나의 특질 판독기; 적어도 하나의 광 검출기; 및 적어도 하나의 오디오 센서를 포함한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 적어도 하나의 RFID 태그가 상기 적어도 하나의 대상에 부착되고, 상기 적어도 하나의 RFID 태그의 각 RFID 태그에 내장된 식별값은 고유하며, 상기 적어도 하나의 RFID 태그는 상기 대상들 중 적어도 두 대상을 구별하기 위해 상기 시스템에 의해 이용된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 특질 판독기는 질의 라디오 주파수(RF) 신호들을 송신하고 상기 적어도 하나의 RFID 태그로부터 RF 인증 응답들을 수신하며, 이때 상기 RF 인증 응답들은 상기 적어도 하나의 대상을 식별한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 광 검출기는 상기 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상의 이미지를 캡처하도록 구성되고, 상기 이미지는 비디오 이미지; 스틸 이미지; 및 이들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 대상으로부터 오디오 신호들을 검출할 수 있는 상기 적어도 하나의 오디오 센서를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템이 상기 적어도 하나의 대상의 위치를 결정하는 것을 돕기 위해 상기 오디오 신호들을 분석하도록 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 소나 모듈; 상기 레이더 모듈; 및 상기 적어도 하나의 추가 센서를 작동하도록 구성되고; 상기 제어기는 상기 소나 모듈; 상기 레이더 모듈; 및 상기 적어도 하나의 추가 센서로부터 데이터를 획득하도록 더 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 적어도 하나의 가이딩 모듈을 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 가이딩 모듈의 각 가이딩 모듈은 상기 소나 모듈; 상기 레이더 모듈; 및 상기 적어도 하나의 광 검출기로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 센서와 기계적으로 결합되고; 상기 적어도 하나의 가이딩 모듈은 상기 제어기에 의해 작동된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 프로세서를 더 포함하되, 상기 프로세서는 상기 제어기를 감독하도록 그리고 상기 제어기에 의해 획득된 상기 데이터를 정보로 프로세싱하도록 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 통신 장치를 더 포함하되, 상기 통신 장치는 상기 정보를 상기 외부 디바이스에 전달하도록 그리고 상기 외부 디바이스로부터 명령들을 획득하도록 구성되고, 상기 통신 장치는 인터넷과 통신하도록 더 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 외부 디바이스는 제어 콘솔이되, 상기 제어 콘솔은 상기 정보를 사용자에게 디스플레이하도록 구성되고, 상기 제어 콘솔은 상기 사용자로부터 명령들을 획득하도록 더 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR 서버를 더 포함하되, 상기 SONDAR 서버는 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상을 원격 모니터링하기 위한 복수의 시스템을 통합할 수 있되, 상기 정보 및 명령들을 외부 디바이스와 통신하는 것은 인터넷을 통해 상기 외부 디바이스와 SONDAR 서버를 통해 통신하는 것을 더 포함한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 상기 소나 모듈; 상기 레이더 모듈; 및 상기 적어도 하나의 추가 센서를 캘리브레이팅하는 것에 전용되는 자동-캘리브레이션 루틴을 초기화하도록 더 구성되고, 상기 자동-캘리브레이션 루틴은 상기 미리 정의된 공간에서 대상들을 맵핑하는 것을 더 포함한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 시스템은 상기 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상의 위치를 검출하기 위해 이용되되, 상기 위치는 모션 패턴들, 움직임 추적; 갑작스런 위치 변화를 포함하는 군으로부터 선택된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 시스템은 상기 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상의 바이탈들을 검출하기 위해 이용되되, 상기 바이탈들은 생체 의학적 징조들; 호흡률의 급락; 심박수; 및 호흡율로 구성되는 군으로부터 선택된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 정보는 원소들을 포함하되, 상기 원소들은 경계경보들; 바이탈 정보; 생체 의학적 징조들; 호흡률의 급락; 심박수; 및 호흡율; 모션 패턴들; 움직임 추적; 갑작스런 위치 변화 및 위치로 구성되는 군으로부터 선택되고; 상기 정보는 각 원소에 대해 미리 정의된 속성들의 집합을 더 포함하고; 이벤트는 원소 및 그것의 속성들의 집합 간 충돌을 나타내며; 충돌은 경계경보를 트리거한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 시스템은 적어도 하나의 펄스 소나 모니터링 모듈(PSMM)을 더 포함하되, 상기 PSMM은 상기 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상의 위치를 정확하게 추적하기 위해 짧은 초음파 펄스 방법을 채용한다.
본 발명의 다른 측면에 따른, 적어도 하나의 대상을 근접 모니터링하기 위한 시스템으로서, 데이터를 동시에 획득하는 비접촉 센서들의 어레이로서, 상기 데이터는 상기 적어도 하나의 대상의 바이탈들 및 위치를 포함하는, 상기 비접촉 센서들의 어레이; 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템으로서: 상기 어레이를 제어하는 동작; 상기 데이터를 프로세싱하는 동작; 외부 디바이스와 정보 및 명령들을 통신하는 동작 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된, 상기 프로세싱 서브시스템을 포함하는, 시스템.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 대상은 무생물; 사람; 및 동물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 대상에 대해 상기 데이터를 동시에 획득하는 것은 상기 적어도 하나의 대상과 연관된 신체적 현상들을 측정함으로써 달성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 어레이는 착용가능한 아이템에 내장되고, 상기 착용가능한 아이템은 상기 적어도 하나의 대상의 미리 결정된 영역에 인접한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 어레이는: 적어도 하나의 비접촉 전기장 센서 및 상기 적어도 하나의 대상의 상기 미리 결정된 영역 사이 전기 용량을 측정할 수 있는 상기 적어도 하나의 비접촉 자기장 센서로서, 상기 전기 용량은 바이탈 변화들을 나타내는, 상기 적어도 하나의 비접촉 자기장 센서; 상기 적어도 하나의 대상의 상기 미리 결정된 영역 부근 유체량의 변화들을 나타내는 전류를 측정할 수 있는 적어도 하나의 비접촉 자기장 센서; 상기 적어도 하나의 대상의 위치 및 모션을 검출할 수 있는 적어도 하나의 비접촉 모션 센서로서, 상기 모션 센서는 가속도계, 자기력계, 자이로, 고도계 및 이들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택되는 마이크로기계 트랜스듀서인, 상기 적어도 하나의 비접촉 모션 센서; 청진기로서 수행하도록 구성된 적어도 하나의 비접촉 음향 센서로서, 극히 민감한 멤브레인 마이크로폰인, 상기 적어도 하나의 비접촉 음향 센서; 중 적어도 하나를 포함하되; 상기 어레이의 각 센서는 전용 전단부 전자 공학(FEE, front end electronics)과 통합되되; 각 FEE는 각 센서의 측정치를 나타내는 전기 신호를 형성, 샘플링 및 유지하도록 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 어레이는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는: 상기 어레이의 상기 센서들을 제어하도록; 상기 센서들로부터 데이터를 획득하도록; 상기 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템에 송신하도록; 그리고 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템으로부터 명령들을 수신하도록 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 프로세서를 더 포함하되, 상기 프로세서는 상기 제어기를 감독하도록 그리고 상기 제어기에 의해 획득된 상기 데이터를 정보로 프로세싱하도록 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 적어도 하나의 통신 장치(CU, communication unit)를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 CU는: 명령들을 상기 제어기에 송신하도록; 상기 제어기로부터 데이터를 수신하도록; 상기 외부 디바이스로부터 명령들을 수신하도록; 상기 정보를 상기 외부 디바이스에 송신하도록; 그리고 인터넷과 통신하도록 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 적어도 하나의 RFID 태그를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 RFID 태그는 상기 적어도 하나의 대상에 부착되고, 상기 적어도 하나의 RFID 태그의 각 RFID 태그에 내장된 식별값은 고유하고, 상기 적어도 하나의 RFID 태그는 상기 대상들 중 적어도 두 대상을 구별하기 위해 상기 시스템에 의해 이용되며, 상기 적어도 하나의 RFID 태그는 수동으로 경계경보를 나타내기 위한 비상 버튼과 결합된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 질의 라디오 주파수(RF) 신호들을 송신하도록 그리고 상기 적어도 하나의 RFID 태그로부터 RF 인증 응답들을 수신하도록 구성된 적어도 하나의 RFID 질의기를 더 포함하고, 상기 응답들은 상기 적어도 하나의 대상의 식별을 포함하고 경계경보 조짐이 상기 정보에 부착된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 적어도 하나의 위성 항법 시스템(GPS, global positioning satellite) 모듈을 더 포함하되, 상기 GPS 모듈은 상기 적어도 하나의 대상의 위치를 결정할 수 있고 상기 GPS 모듈은 상기 위치에 대한 서술을 상기 정보에 부착한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 상기 어레이의 상기 센서들을 캘리브레이팅하는 것에 전용되는 자동-캘리브레이션 루틴을 초기화하도록 더 구성되고, 상기 자동-캘리브레이션 루틴은 상기 적어도 하나의 대상의 상기 위치를 추적하기 위해 상기 GPS를 이용하는 것을 포함한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 대상이 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템을 휴대한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 대상의 상기 위치는 모션 패턴들, 움직임 추적; 갑작스런 위치 변화로 구성되는 군으로부터 선택되고, 상기 위치의 서술이 상기 정보에 부착된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 대상의 상기 바이탈은 생체 의학적 징조들; 호흡률의 급락; 심박수; 및 호흡율을 포함하는 군으로부터 선택되고; 상기 바이탈 서술이 상기 정보에 부착된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 적어도 하나의 대상에 적절한 속성들을 포함하고; 이벤트는 상기 정보 및 상기 속성들 간 충돌을 나타내며; 충돌은 경계경보를 자동으로 트리거한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 외부 에너지원들로부터 유래되는 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 구성된 에너지 수확 모듈을 더 포함하되, 상기 외부 에너지원들은 태양 에너지; 열 에너지; 풍력 에너지; 운동 에너지; 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되고; 상기 전기 에너지는 발전 저장소에 저장되고, 상기 시스템은 상기 발전 저장소를 자가-발전 모니터링 모드로 이용한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 외부 디바이스는 제어 콘솔이되, 상기 제어 콘솔은 상기 정보를 사용자에게 디스플레이하도록 구성되고, 상기 제어 콘솔은 상기 사용자로부터 명령들을 획득하도록 더 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR 서버를 더 포함하되, 상기 SONDAR 서버는 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상을 원격 모니터링하기 위한 복수의 시스템을 통합할 수 있되, 상기 정보 및 명령들을 외부 디바이스와 통신하는 것은 인터넷을 통해 상기 외부 디바이스와 SONDAR 서버를 통해 통신하는 것을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른, 모니터링 시스템으로서, 각각이 미리 정의된 공간 내에서 적어도 하나의 대상을 모니터링하는 적어도 하나의 원격 시스템; 각 근접 시스템이 적어도 하나의 대상을 모니터링하는 적어도 하나의 근접 시스템; SONDAR 서버; 및 적어도 하나의 제어 콘솔을 포함하는, 시스템.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 SONDAR 서버는 복수의 프로세싱 디바이스 및 데이터 저장소를 포함하되, 상기 SONDAR는: 상기 적어도 하나의 원격 시스템, 상기 적어도 하나의 근접 시스템 및 상기 적어도 하나의 제어 콘솔과 정보를 통신하도록; 상기 적어도 하나의 원격 시스템 및 상기 적어도 하나의 근접 시스템에 의해 요청되는 계산들을 수행하도록; 적어도 하나의 대상에 대한 정보를 상기 데이터 저장소에 유지하도록 구성된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 SONDAR 서버는: 상기 적어도 하나의 대상 중 하나를 동시에 모니터링하기 위해 상기 적어도 하나의 원격 시스템 중 하나의 원격 시스템 및 상기 적어도 하나의 근접 시스템 중 하나의 근접 시스템 간을 동기화시킬 수 있고, 상기 적어도 하나의 원격 시스템 중 상기 하나의 원격 시스템에서 상기 적어도 하나의 근접 시스템 중 상기 하나의 근접 시스템으로 그리고 그 반대로 상기 모니터링을 전환할 수 있다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 적어도 하나의 제어 콘솔은 상기 정보를 적어도 하나의 사용자에게 디스플레이하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 제어 콘솔은 상기 적어도 하나의 사용자로부터 명령들을 획득하도록 더 구성된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른, 소나 모듈 및 레이더 모듈을 이용하여, 적어도 하나의 대상을 원격으로 모니터링하기 위한 방법으로서, 제어 콘솔을 이용하여 사용자에 의해 모니터링하기 위한 미리 정의된 공간을 선택하는 단계; 경계경보들을 분류하는 이벤트들의 집합을 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 대상을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 미리 정의된 공간을 선택하는 단계는: 상기 소나 모듈 및 상기 레이더 모듈을 캘리브레이팅하기 위한 자동-캘리브레이션 루틴을 초기화하는 단계; 상기 미리 정의된 공간에서 대상들을 맵핑하는 단계; 및 모니터링하기 위한 상기 적어도 하나의 대상을 선정하는 단계를 포함한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 모니터링하는 단계는 동시에 상기 소나 모듈 및 상기 레이더 모듈을 이용하여 상기 적어도 하나의 대상에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 모니터링하는 단계는 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 검출될 때가지 주기적으로 수행된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 모니터링하는 단계는 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 검출되었을 때 상기 사용자에게 경계경보를 전송하는 단계를 더 포함한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 사용자가 경계경보들을 분류하는 상기 이벤트들의 집합을 변경할 수 있게 한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 모니터링하는 단계는 상기 소나 모듈을 이용하여 상기 적어도 하나의 대상에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 모니터링하는 단계는 변경된 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 검출될 때가지 주기적으로 수행된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 상기 모니터링하는 단계는 변경된 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 검출되었을 경우 미리 결정된 시간 기간 동안 레이더 모듈 모니터링을 트리거하는 단계를 더 포함하고, 변경된 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 상기 미리 결정된 시간 기간에 상기 레이더에 의해 검출되었을 경우 상기 사용자에게 경계경보가 전송된다.
실시예들이 본 명세서에서 첨부한 도면들을 참조하여, 단지 예로서 설명된다. 이제 도면들을 상세하게 구체적으로 참조하면, 제시된 상세는 예로서 그리고 바람직한 실시예들에 대한 예시적인 논의의 목적들을 위해 제시된다는 것, 그리고 가장 유용한 것으로 믿어지고 실시예들의 원리들 및 개념적인 측면들에 대한 설명을 쉽게 이해되는 것을 제공하기 위해 제시된다는 것이 강조된다. 이러한 점에서, 구조적 세부를 기본적인 이해를 위해 필요한 것보다 더 상세하게 제시하지 않고, 설명은 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 몇몇 형태가 실제로 구현될 수 있는 방법을 분명하게 하는 도면들과 함께 취해진다.
도면들에서:
도 1은 개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에 따른 SONDAR 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸다;
도 2는 개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에 따른 근접 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸다;
도 3은 개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에 따라 대상들을 원격으로 모니터링하기 위한 방법의 흐름도를 제시한다; 그리고
도 4는 개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에 따른 기본적인 SONDAR 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸다.
적어도 일 실시예를 상세하게 설명하기 전, 본 발명은 그 적용 시 다음 설명에 제시되거나 도면들에 나타난 구성의 세부 및 구성요소들의 배열에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명은 다양한 실시예들을 가질 수 있거나 다양한 방식으로 실시 또는 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 채용되는 어법 및 용어는 설명의 목적을 위함이고 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서 아래에서 설명될 다양한 도면에 대한 논의에서, 같은 부호들은 같은 부분들을 나타낸다. 도면들은 일반적으로 일정 축척으로 그려진 것은 아니다.
명확성을 위해, 비본질적인 요소들은 도면들 중 몇몇 도면으로부터 생략되었다.
이제 개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에 따른 SONDAR 모니터링 시스템(SONDAR)(100)을 개략적으로 나타내는 도 1을 참조한다. 화살표들의 방향은 정보 흐름의 방향을 나타낸다.
SONDAR(100)는 소나 모듈(120) 및 레이더 모듈(140)을 포함하고, 이들 양자는 제어기(156) 및 프로세서(157)에 의해 제어되며, 이때 SONDAR(100)는 공간(180)을 원격으로 모니터링할 수 있다.
이러한 개시된 주제에서, 공간(180)은 미리 정의된 둘레를 갖는 공간, 주로 인접한 실외 야드를 포함할 수 있는 실내 공간이다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 공간(180)은 집, 병실, 사무실, 빌라, 이들의 조합 등일 수 있다.
모니터링되는 공간(180)은 원격으로 모니터링될 적어도 하나의 대상(110)을 포함할 수 있으며, 이때 그러한 대상들이 무생물 또는 대안적으로 살아 움직이는 대상들, 예를 들어 사람 및/또는 동물일 수 있다는 것이 이해된다.
몇몇 실시예에서, 추가 모듈들이 또한 호환가능 소프트웨어를 갖는 제어기(156) 및 프로세서(157)에 의해 제어될 수 있으며, 그에 따라 다른 기술들이 또한 미리 정의된 공간(180)의 원격 모니터링에 이용될 수 있게 된다.
공간(180)을 모니터하기 위해, 소나 모듈(120)은 초음파들(123)을 사용할 수 있고, 레이더 모듈(140)은 마이크로파들(145)을 사용할 수 있다. 임의로, 소나 모듈(120) 및 레이더 모듈(140) 양자는 동일한 공간(180)을 동시에 모니터링하면서 작동할 수 있다. 제어기(156)는 상보적 소나 모듈(120) 및 레이더 모듈(140)로부터의 정보를 동시에 축적할 수 있으며, 그에 따라 증강된 모니터링이 공간(180) 내부 활동에 대해 달성될 수 있게 된다. 구체적으로, 모니터링되는 활동은 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
● 대상의 모션에 대한 패턴들을 수집.
● 활동 및 생체 의학적 징조들을 수집.
● 대상의 움직임을 추적.
● 낙상 상황을 식별.
또한 SONDAR(100)의 프로세서(157)는 통신 장치(CU)(159)에 연결되되, 화살표들의 방향은 정보 흐름의 방향을 나타낸다.
몇몇 대표적인 실시예에서, CU(159)는 적어도 하나의 제어 콘솔(CC)(300)과 정보를 송수신하기 위한 중계기일 수 있다. CC(300)은 SONDAR(100)에 의해 검출되는, 모니터링되는 하나 이상의 대상체에 관한 정보를 획득하기 위해 미리 정해진 직원에 사용자 인터페이스를 제공하도록 구성되는 컴퓨터화된 워크스테이션일 수 있다. 정보는: 텍스트 메시지들, 시각화된 소견, 소리/음성, 대상체들의 시험 결과들, 바이탈 측정 보고들, 경계경보 이벤트들, 대상체들의 움직임들, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, CC(300)는 모니터링되는 하나 이상의 대상체와 청각적으로 또는 문자와 숫자로 통신하기 위해 미리 정해진 직원에 의해 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, CC(300)는 도면들에 도시된, 이를테면 SONDAR(100)에 대한 캘리브레이션 시퀀스를 수행하는 방법들을 수행하기 위해 미리 정해진 직원에 의해 이용될 수 있다.
몇몇 대표적인 실시예에서, CU(159) 및 CC(300)는 인터넷을 통해 또는 근거리 통신망을 통해(미도시) SONDAR 서버(333)를 통해 통신할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR 서버(333)는 복수의 프로세싱 디바이스, 서비스 및 데이터 저장소를 포함할 수 있다. SONDAR 서버(333)는 국부적으로(예를 들어 병원, 양로원 등) 또는 원격 프로세싱 디바이스들 및 서비스들의 집합, 이를테면 AWS 클라우드-컴퓨팅 플랫폼을 포함할 수 있는 원격 위치에 배치될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, SONDAR 서버(333)는 SONDAR(100) 또는 그것의 하위 구성요소들 중 임의의 구성요소에 의해 요청되는 계산들을 수행하기 위해 이용될 수 있다.
소나 모듈(120)의 초음파들(123)은 미리 정의된 초음파 펄스를 전송한 다음 공간(180)으로부터 반사되는 일련의 신호에 대한 도달 시간을 측정함으로써, 공간(180) 내부 적어도 하나의 대상(110)의 위치 그리고 또한 모션 패턴들을 검출하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 측정은 특히 초기에 공간(180)에서 모든 대상을 맵핑하고 그들의 움직임을 추적 시 유용할 수 있으며, 그에 따라 경계경보가 SONDAR(100)에 의해 미리 정의된 이벤트(예를 들어 갑작스런 움직임의 부족)가 검출되었을 경우 CU(159)를 통해 CC(300)에 전송될 수 있게 된다. 예를 들어, 모니터링 시스템은 거실을 테이블 및 세 개의 의자 부근에 서 있는 사람과 맵핑할 수 있고, 그에 따라 사람의 테이블 및 의자들의 위치에 관한 움직임을 추적하여 사람이 의자에 걸렸거나 넘어졌음을 검출한 경우 경계경보를 할 수 있다.
레이더 모듈(140)의 마이크로파들(145)은 작은 움직임의 모니터링이 달성될 수 있도록 대상들로부터 되돌아오는 신호들의 간섭을 측정(예를 들어 국부 발진기와 비교할 때 측정)하기 위해 이용될 수 있다. 특히, 심박수 및/또는 호흡율의 검출은 대상(110)의 흉부로부터 되돌아오는 신호들의 측정으로 가능해질 수 있다. 그러한 측정은 특히 초기에 공간(180)에서 모든 대상을 맵핑하고 그들의 생체 역학적 시그니처를 추적 시 유용할 수 있으며, 그에 따라 경계경보가 SONDAR(100)에 의해 미리 정의된 이벤트(예를 들어 호흡율의 급락)가 검출되었을 경우 CU(159)를 통해 CC(300)에 전송될 수 있게 된다.
단지 소나 모듈(120) 또는 레이더 모듈(140)을 사용하여 조합 시스템으로 달성될 수 있는 증강된 모니터링을 제공할 수 없다는 것이 이해된다. 구체적으로, 소나 모듈(120)은 대상들의 활동을 분석하고 어쩌면 경계경보들을 발생시키기 위해(예를 들어 잠재적인 장애물들, 또는 낙상의 식별에 대해) 사람(움직이는 타겟 대상, 및/또는 배경에 추가되는 대상)의 위치를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 고정밀 레이더 모듈(140)은 주기적으로(예를 들어 미리 결정된 시간 기간에) 그리고 소나 모듈(120)로부터의 지표들에 대응하여 작동될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 레이더 모듈(140)은 소나 모듈(120)에 대한 경로들이 방해받는 경우 백업 검출 디바이스로서 사용될 수 있는데, 이는 레이더 모듈(140)의 마이크로파들(145)은 장애물들을 관통할 수 있고(초음파들(123)과 비교할 때), 그에 따라 SONDAR(100)가 모니터링 정보를 수신하는(예를 들어 레이더 모듈(140)을 이용하여 대상(110)의 움직임을 추적하여) 것을 유지하게 되기 때문이다.
소나 모듈(120)의 초음파들(123)은 바람직하게는 40 KHz 내지 200 KHz의 주파수 범위에 있다. 소나 모듈(120)은 관심 공간(180) 내부의 적어도 하나의 대상(110)으로부터 반사되는 신호들을 모니터링하기 위해, 공간(180)을 향해 초음파들(123)을 보낼 수 있다. 유사하게, 레이더 모듈(140)의 마이크로파들(145)은 바람직하게는 0.5 GHz 내지 60 GHz의 주파수 범위에 있다. 레이더 모듈(140)은 관심 공간(180)(예를 들어 침실, 마당 등) 내부의 적어도 하나의 대상(110)으로부터 반사되는 신호들을 모니터링하기 위해, 공간(180)을 향해 마이크로파들(145)을 보낼 수 있다.
개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR(100)는 레이더 및 소나 가이딩 옵션들을 포함할 수 있다. 레이더 가이딩 모듈(144)은 이동가능한 유닛이고 레이더 모듈(140)에 결합될 수 있으며, 또한 제어 장치(156)에 의해 제어될 수 있다. 그에 따라, 레이더 모듈(140)의 위치결정은 마이크로파 빔들을 선택된 공간(180) 내 관심 지점으로 지향시키기 위해 레이더 가이딩 모듈(144)에 의해 조작될 수 있다. 예를 들어, 소나 모듈(120)에 의해 검출되는 긴급 상황은 대상체(110)가 넘어졌고 방(180)의 좌측에 누워있음을 나타낼 수 있다. 그 다음 제어 장치(156)는 마이크로파 빔들을 모니터링되는 대상체(110)의 정확한 위치에 집속시키기 위해 레이더 가이딩 모듈(144)을 좌측으로 수 센티미터 이동시키도록 조작할 수 있다. 그러한 가이딩 모듈(144)은 예를 들어 기계적, 전자적 등의 다양한 수단을 이용하여 작동될 수 있다.
레이더 모듈의 가이딩은 다음 바람직한 특징들 중 적어도 하나를 가질 수 있다는 것이 이해된다:
● 레이더 모듈의 마이크로파 빔들이 현재 모니터링되는 타겟에 정확하게 정렬될 수 있고 그에 따라 상당히 저전력으로 마이크로파들을 사용할 수 있다(보다 적은 영역이 모니터링되면 되기 때문에).
● 신호 대 잡음 비, 즉 모니터링되는 공간 내 상이한 움직임들에 의해 야기되는 다른 신호들 대비 모니터링되는 타겟으로부터 되돌아오는 신호의 개선.
● 몇몇 사람을 포함하는 공간에서 특정 대상체의 생체 요인들을 모니터링하도록 레이더 모듈을 가이딩하는 것.
추가적으로, 도플러 소나 가이딩 모듈(122)은 이동가능한 유닛이고 소나 모듈(120)에 결합될 수 있으며, 또한 제어 장치(156)에 의해 제어될 수 있다. 그에 따라, 소나 모듈(120)의 위치결정은 초음파들을 선택된 공간(180) 내 관심 지점으로 지향시키기 위해 소나 가이딩 모듈(122)에 의해 조작될 수 있다. 도플러 소나 가이딩 모듈(122)은 소나 모듈(120)의 내장된 요소일 수 있거나, 대안적으로 별개의 모듈일 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
도플러 소나 가이딩 모듈(122)은 모니터링되는 대상체의 신체에서의 상이한 장기들의 속도 패턴들의 지속적인 추적을 제공할 수 있고, 그러한 패턴들은 위에서 언급한 특징들 중 많은 특징에 대한 중요한 지표일 수 있다. 예를 들어, 소나 모듈(120)에 의해 검출되는 긴급 상황은 대상체(110)가 넘어졌고 방(180)의 우측에 누워있음을 나타낼 수 있다. 그 다음 제어 장치(156)는 소나 모듈(120)의 초음파들을 모니터링되는 대상체(110)의 정확한 위치에 집속시키기 위해 소나 가이딩 모듈(122)의 소나 트랜스듀서를 우측으로 수 센티미터 이동시키도록 조작할 수 있다. 그러한 소나 가이딩 모듈(122)은 예를 들어 기계적, 전자적 등의 다양한 수단을 이용하여 작동될 수 있다. 다른 예에서, 소나 모듈(120)에 의해 검출되는 긴급 상황, 이를테면 심장의 위험한 움직임, 및/또는 몇몇 장기의 조합된 검출은 경계경보가 대상체(110)에 제공되고 그에 따라 낙상을 방지될 수 있도록 대상체(110)가 곧 넘어질 수 있음을 나타낼 수 있다. (상이한 장기들의) 상대 속도들의 장기적 변화는 대상체(110)의 건강 상태의 개선의 악화를 결정하는 데 기여할 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
레이더 모듈로부터의 보상적 정보를 이용한 소나 모듈의 가이딩은 레이더 모듈에 의해 측정되고 조잡한 장기 모션에 의해 야기되는 오 신호들의 감소를 제공할 수 있고, 그에 따라 민감한 호흡율 및 호흡수 신호들이 정확하게 추출될 수 있다는 것이 이해된다.
몇몇 실시예에서, SONDAR(100)는 모니터링되는 대상체로부터 극미한 오디오 신호들을 검출할 수 있는 이동가능한 오디오 센서(미도시)를 더 포함한다. 임의로, 이동가능한 오디오 센서는 또한 시스템의 제어기에 의해 제어될 수 있다. 측정된 오디오 신호들은 활동을 분석하고 미리 결정된 패턴들 이를테면 스트레스 또는 낙상을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 또한 측정된 오디오 신호들은 모니터링되는 대상체 및 원격 스테이션 간 정확한 원격 양방 상호작용들을 위해 사용될 수 있다.
모니터링되는 대상체들에 대한 낙상의 검출은 특히 예를 들어 노인들, 어린이들, 장애를 가진 사람들, 이들의 조합 등의 자택 치료의 경우, 중요한 특징일 수 있다. 낙상 발생의 식별은 신체 장기 움직임들의 급격한 변화 뒤, 부분적 또는 전체적 부동, 그리고 어쩌면 바이탈 사인 패턴들의 교번과 함께, 높은 가속 또는 속도 하강의 검출을 필요로 한다. 소나 및 레이더 모듈들을 이용하여 달성되는 보상적 모니터링은 가능한 낙상에 대한 양호한 조짐들을 제공할 수 있는 팔다리 움직임 뿐만 아니라 일반적인 질량 중심 역학의 복합 시그니처들의 추적을 가능하게 한다. SONDAR(100)는 특히 소나 및 레이더 모듈들을 향한(또는 그것들에서 떨어져) 대상체들의 일반적인 모션의 위치를 확인하는 것에 효율적이기 때문에, 그에 따라 낙상 식별이 최적화될 수 있도록 천장에 설치된 그러한 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
SONDAR(100)가 벽에 설치되는 경우, 시스템은 각각 상이한 주파수의, 다수의 수직 로브 방출 패턴 상에 구성될 수 있고, 그에 따라 모니터링되는 대상체의 통상적인 수직 모션이 (바닥에 관해) 위 및 아래 노드들의 빔들 간에 야기되는 신호들의 시간 지연에 의해 추적될 수 있게 된다. 임의로, 모니터링 시스템은 단일 방사기 및 수직으로 이격된 듀얼 검출기를 갖고 위상 검출 방법(Phase Sensitive Detection)을 이용하여 구성될 수 있다. 시간 종속 위상차를 측정함으로써, 낙상한 대상체의 정확한 수직 궤적을 추출하는 것이 가능할 수 있다.
개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR(100)의 레이더 모듈(140) 및 소나 모듈(120)은 적어도 하나의 펄스 소나 모니터링 모듈(미도시)에 의해 대체될 수 있다. 적어도 하나의 펄스 소나 모니터링 모듈(PSMM, pulsed sonar monitoring module)은 모니터링하도록 선택된 공간(180)으로 초음파들을 송신할 수 있다. 적어도 하나의 PSMM은 차례로 프로세서(157)에 의해 작동되는 제어기(156)에 의해 제어될 수 있다. 임의로, PSMM 성능을 구비한 SONDAR(100)는 적어도 하나의 PSMM을 목적하는 방향으로 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 소나 가이딩 모듈, 이를테면 가이딩 모듈(122), 및/또는 개인 모니터링 CC(300)에 경계경보를 전송할 수 있는 CU(159)를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 PSMM은 (수 센티미터의 통상적인 정확도를 갖고) 신호의 도달 시간을 측정함으로써 사람들의 위치를 추적하기 위해 사용되는 시중에서 구할 수 있는 소나와 유사하게, 공기 구동될 수 있다. 통상적으로, 짧은 초음파 펄스들이 방사되고(약 40 kHZ 내지 200 kHz의 반송 주파수들을 갖는), 다양한 대상으로부터 반사되며, 그에 따라 펄스의 도달 시간은 소나 장치로부터의 거리에 비례하게 된다. 수 미터의 범위의 경우, 통상적인 거리 분해능은 약 1 cm이다.
적어도 하나의 PSMM은 공간(180)에 근접하여 위치될 수 있고 프로세서(157)는 대상체(110)를 모니터링하기 위해, 예를 들어 벽으로부터 반사되는 반향들을 추적하기 위해 일차 뿐만 아니라 이차 소나 반향들 양자를 측정할 수 있다. 임의로, 프로세서(157)는 이차 소나 반향들의 역학을 추출할 수 있으며, 이는 그 다음 사람 존재 및/또는 바이탈 신호들(호흡율 및 심박수를 포함하는)의 기록으로 변환될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 PSMM은 공간(180) 내부에 위치된다.
폐쇄 공간에서(예를 들어 방에서) 작동되는 몇몇 시중에서 구할 수 있는 넓은 빔 소나들이 다수의 타겟을 레코딩하기 위해 사용되어 온 한편, 불가피한 다수의 이차 반향, 예를 들어 직접이 아니라 벽을 친 후 타겟들로부터 소나 검출기로 도착한 신호들은 "잡음"(클러터)으로 간주된다. 이는 수신기에서 레코딩된 신호들의 매우 복잡한 고유한 패턴을 발생시키며, 이는 일반적으로 특정 타겟이 모니터링되는 공간 내에서 추적될 경우 종래 시스템들에서는 문제가 된다. 바람직하게는, 공기 구동되는 PSMM(펄스 동작을 이용)은 다수의 반사 신호의 그러한 복잡한 패턴들을 발생시키기 위해, 모니터링되는 공간(180)에서 작동될 수 있다. 그 다음, 레코딩된 복잡한 패턴은 그 후 모니터링되는 공간(180)의 아주 상세한 시그니처로서 사용될 수 있다. 추가적으로, 프로세서(157)는 (시중에서 구할 수 있는 기본 소나 분해능 대비) 대상체(110)의 활동 및/또는 바이탈 신호들을 고감도로 검출하기 위해 그러한 시그니처의 임의의 변경을 해석하기 위해 채용될 수 있다.
(예를 들어 흉부 벽의) 대생물 작용으로 인해 야기되는 작은 모션들은 그러한 조건 하에서 직접 검출될 수 없고, 음향 빔이 더 전파하도록(예를 들어 그리고 벽 또는 가구를 치도록) 그리고 센서 검출기에 반사되도록 빔이 변조될 때, 이차 반향의 긴 경로로 인한 각 증폭이 신호들의 도달 시간의 큰 변조로 변환되며, 그에 따라 바이탈 사인들의 측정가능한 시그니처를 발생시킬 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 모니터링되는 공간(180)에 진입하는 대상체(110)는 추가 초음파 반사면을 야기할 수 있으며, 이는 대상체의 위치 및 움직임을 찾기 위해 추적될 수 있다(종래 기술로 잘 알려진 절차로서).
몇몇 실시예에서, 추가 시그니처(대상체(110)의)는 보다 상세한 방식으로 위에서 언급한 상세한 패턴을 변형함으로써 식별될 수 있다. 인체는 주변 환경에 지속적으로 열을 방사하고, 그에 따라 추가 조짐들 이를테면 호흡, 말하기 또는 이동 없이도, 대상체(110) 부근 영역들에서의 음속이 통상적으로 변화한다는 것이 이해된다. 그 결과, 시그니처의 구조가 변형될 수 있고 비-정상이 된다, 즉 시그니처가 '호흡'하기 시작하며, 피크들이 골들이 되는 등이다. 그에 따라, 대상체가 이동하지 않는 경우에도, 살아있는 대상체(110)의 존재에 대한 매우 양호한 조짐이 수신될 수 있다.
호흡 주기 동안, 흉부의 움직임으로 인한 상당한 변화가 발생하며, 이때 주위 공기의 모션을 야기하여 열기가 방사된다는 것이 주의되어야 한다. 이러한 현상은 모니터링되는 공간(180)의 소나 시그니처에 대한 동적 변형을 야기할 수 있으며, 이것이 호흡 활동 및 호흡율을 추출하기 위해 (예를 들어 프레임 차이 및 주파수 분석의 프로세싱을 사용하여) 추적될 수 있다. 심지어 심장 박동으로 인한 아주 작은 변화는 모니터링되는 공간(180)의 구조에 의해 호흡율 및 심박수 패턴들에 의해 변조되는 레코딩가능한 이차 반향을 제공하기에 충분하게 증폭될 수 있다. 임의로, 모니터링되는 공간(180)은 시스템의 기본적인 부분, 즉 거리 각 증식에 기인한 아주 작은 신호들의 감도 증폭기로서의 역할을 할 수 있다.
개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR(100)는 발생된 광 정보가 특정 사람의 식별에 충분하지 않도록 상당히 조잡한 해상도를 갖는 광 검출기(170)를 포함할 수 있고, 그에 따라 사람의 장기들의 상세한 사진이 생성될 수 없으며, 그에 의해 모니터링되는 대상체(110)에 최대 프라이버시를 제공할 수 있다. 광 검출기(170)는 모니터링을 가능하게 하기 위해 "블랍"의 움직임들의 추적 및 분석과 비교될, 대상체(110)에 근사한 일반적 형상(또는 "블랍")을 생성한다. 광 검출기(170)는 모니터링을 위해 선택된 공간(180)으로 광 빔들(173)을 보내기 위해 통상적인 광 기술(예를 들어 표준 비디오 카메라들)을 사용할 수 있으며, 그에 따라 대상체(110)의 활동이 모니터링되고 임의로 또한 팔다리 움직임들에 관한 정보를 제공할 수 있게 된다(예를 들어 "블랍"의 세부의 고차 모멘트 신호 프로세싱(higher moment signal processing)을 이용하여).
광 검출기(170)는 차례로 프로세서(157), 예를 들어 디지털 신호 프로세싱(DSP)에 의해 작동되는 제어기(156)에 의해 제어될 수 있다. 임의로, 광 모니터링 시스템(170)은 광 검출기(170)를 목적하는 방향으로 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 광 가이딩 모듈(174), 및/또는 개인 모니터링 CC(300)에 경계경보를 전송할 수 있는 CU(159)를 더 포함할 수 있다. 광 어레이로부터의 프로세싱된 정보는 광 검출기 어레이(170)가 카메라들을 채용하지 않기 때문에 최종 "비디오" 이미지를 생성하지 않고(국부 전처리 이미지도 아님), 그에 따라 모니터링되는 대상체의 프라이버시가 손상받지 않는다는 것이 이해된다.
몇몇 실시예에서, 광 검출기(170)는 바람직하게는 일반적인 실리콘 검출기에 의해 검출될 수 있는 가시 및/또는 근적외선 스펙트럼 범위의, 저 분해능 광 검출기 어레이를 포함한다. 그러한 검출기 어레이의 분해능은 대상체의 시그니처, 또는 대상체의 식별에 관한 임의의 식별 특징에 대해 예를 들어 5x25 픽셀을 초과하지 않는다. 임의로, 검출기 어레이는 적어도 하나의 렌즈(예를 들어 핀홀 조리개를 갖는) 및 상당한 집합의 모니터링 동작을 수행하기 위해 (그레이 컬러) 데이터를 신호 처리 장치(157)로 제공할 수 있는 판독 회로와 조합될 수 있으며, 이때 생성된 정보는 모니터링되는 대상체(110)의 프라이버시를 침해하지 않는다. 광 검출기(170)로부터의 모니터링 정보는 전용 추적 알고리즘들에 의해 프로세싱될 저 분해능 데이터를 제공하고, 전용의 저비용 프로세서들을 사용하여, 존재 및/또는 활동을 추적하기에 충분하다는 것이 이해된다.
몇몇 실시예에서, 카메라 픽셀들의 광역 비닝(binning)을 인코딩하는 하드웨어를 사용하는 표준 (잠재적으로 저 분해능) 카메라가 광 검출기(170)에 채용될 수 있으며, 그에 따라 카메라로부터의 출력 신호는 매우 조잡한 이미지일 수 있다(예를 들어 10x10 픽셀). 임의로, 식별된 긴급 상황들(예를 들어 대상체(110)의 낙상) 동안, 그리고 적합한 허용을 고려해볼 때, 원격 작동기는 비닝 동작을 중단하고 긴급 상황의 보다 양호한 제어를 위해 최대 분해능 비디오 이미지를 생성할 수 있다. 대안적으로, 긴급 상황이 식별될 때, 카메라는 비닝 동작을 자동으로 중단한다.
개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR(100)는 위치 모니터링 시스템으로서 작동하도록 구성될 수 있다. 그러한 구성의 SONDAR(100)에서 앞에서 언급한, 모니터링 양상들: 소나 모듈(120); 레이더 모듈(140); 광 검출기(170); 이동가능한 오디오 센서; 이들의 조합 등 중 적어도 하나는 고감도 활동 센서(활동 센서)로서 구성될 수 있다.
활동 센서는 대상체(110) 활동을 모니터링하도록 구성될 수 있되, 활동 센서는 단지 대상체(110) 바로 가까이를 충분히 커버하기 위해 상당히 좁은 빔을 송신한다. 적어도 하나의 활동 센서는 차례로 중앙 처리 장치(157)에 의해 작동되는 제어기(156)에 의해 제어될 수 있다. 임의로, 활동 센서로서 구성된, 적어도 하나의 모니터링 양상은 활동 센서를 목적하는 방향으로 이동시킬 수 있는 위치 가이딩 모듈, 이를테면 예를 들어 가이딩 모듈(122)을 더 포함할 수 있다. 위치 가이딩 모듈은 거울 검류계들, 고속 조종 거울들, 위상 배열 안테나들 및/또는 트랜스듀서들을 포함하여, 전기-기계 모듈, 전자 또는 다른 모듈들일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 위치 가이딩 모듈은 또한 빔 폭 커버리지(즉 넓고 좁은 등)의 제어를 제공할 수 있다.
위치 모니터링 구성의 대표적인 실시예들에서, SONDAR(100)는 모니터링되는 공간(180) 내부에 바람직하게는 모니터링되는 대상체(110)에 결합되는(예를 들어 대상체에 의해 착용가능한) 적어도 하나의 태그(163)를 더 포함한다. 적어도 하나의 태그(163)로부터의 정보는 또한 제어 장치(156)에 의해서도 제어되는 적어도 하나의 특질 판독기(160)에 의해 검출될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 적어도 하나의 특질 판독기(160)는 적어도 하나의 태그(163) 중 복수의 태그를 판독하도록 구성될 수 있되, 적어도 하나의 태그(163)는 모니터링되는 하나 이상의 대상체, 이를테면 대상체(110)와 연관될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 특질 판독기(160)는 모니터링되는 공간(180)에 존재할 수 있는 모니터링되는 하나 이상의 대상체 간 특질을 SONDAR(100)에 제공한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어 장치(156)에 전달되고 중앙 처리 장치(157)에 의해 프로세싱되는 특질 판독기(160)로부터의 (2 또는 3차원의 좌표들)을 갖는 위치 정보는 활동 센서를 모니터링되는 대상체(110)의 결정된 위치와 정렬시키기 위해 적어도 하나의 위치 가이딩 모듈에 더 전달될 수 있다. 가이딩 모듈을 정렬시키기 위해 그러한 위치 정보를 사용하는 것이 또한 앞에서 언급한 실시예들 중 임의의 실시예에 채용될 수 있다는 것이 이해된다.
적어도 하나의 태그(163)는 모니터링되는 대상체(110)에 의해 휴대될 수 있고 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: 모니터링되는 공간(180) 내 수신기들(예를 들어 블루투스 수신기)을 이용하는 RF 비콘, 및/또는 원격 질의기에 의해 식별되는 RFID 태그(수동 또는 능동), 및/또는 호환가능 자기 검출기들을 갖는 자기 태그. 추가 옵션들은 소나, 레이더, 음향, 광 위치기들 등을 포함할 수 있다.
일반적으로, 모니터링되는 공간(180)의 배경은 외란, 클러터 및 잡음으로 차고, 그에 따라 작은 신호들은 회수하기 어려울 수 있게 된다. 따라서, 높은 신호 대 잡음 비를 제공하기 위해, 모니터링 센서의 시계를 단지 모니터링되는 대상체(110)를 포함하는 각으로 좁히되, 모니터링되는 공간(180)의 전체 커버리지를 감소시킬 필요는 없는 것이 바람직하다.
몇몇 실시예에서, 활동 센서는 넓은 빔으로 작동하고, 그에 의해 모니터링되는 공간(180)의 상당한 부분을 커버할 수 있으며, 그에 따라 제어 장치(156)로부터의 명령 시, 그러한 빔이 모니터링되는 대상체(110)의 위치를 커버하기 위해 다시 좁아지고 지향될 수 있게 된다. 임의로, 모니터링되는 대상체(110)의 위치는 단지 넓은 빔에 의해 또는 대안적으로 다른 위치 검출기에 의해 지속적으로 검출될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 활동 센서는 음향 센서이고, 송신된 빔은 또한 모니터링되는 대상체(110)에 지향어를 전송하기 위해(예를 들어 대상체로부터 도움을 청하는 소리를 검출하기 위해 또는 대안적으로 명령들을 전송하기 위해) 검출된 위치로 지향될 수 있다. 그러한 특징은 또한 역전되어 송신기들(즉 스피커들)로서 사용될 수 있는 수신 마이크로폰들의 위상 어레이를 이용하여 실현될 수 있다. 그러한 방식으로 오디오 장비는 원격에(예를 들어 벽에) 장착될 수 있는 동안, 모니터링되는 대상체(110)(잠재적으로 곤경에 처한) 및 원격 모니터링 스테이션 간 유용한 고품질 대화가 유지될 수 있다.
이제 개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에 따른 근접 모니터링 시스템(PM)(200)에 대한 구성을 개략적으로 나타내는 도 2를 참조한다.
SONDAR(100)와 유사하게, PM(200)은 원격으로 모니터링될 적어도 하나의 대상(110)을 포함할 수 있으며, 이때 그러한 대상들이 무생물 또는 대안적으로 살아 움직이는 대상들, 예를 들어 사람 및/또는 동물일 수 있다. 반대로, PM(200)은 미리 정의된 둘레에서의 대상체들을 모니터링하기 위해 제한되지 않고, 그에 따라 실내 및 실외 양자의 모니터링에 채택가능할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, PM(200)의 사용은 주로 실외 활동들, 여행, 캠퍼스를 돌아다니는 대상체들, 이들의 조합 등에 적합한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, PM(200)은 형태, 핏 및 팩터에 관계 없이, SONDAR(100)의 프로세서(157)와 호환가능하고 거나 상호운용적일 수 있는 프로세서(201)를 포함할 수 있다. 통신 장치(CU)(202) 및 CU(159) 각각에 대해서도 마찬가지이다. SONDAR(100)의 프로세서 및 CU와 유사하게, 프로세서(201) 및 CU(202)도 또한 센서 제어, 데이터 획득, 데이터 프로세싱, 통신, 이들의 조합 등을 수행하도록 구성된다.
본 주제에 개시될(아래에 설명될) 바와 같이 PM(200) 시스템은 근접 센서들의 어레이(어레이(210))에 기반할 수 있으나; 이에 제한되지는 않는다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 어레이(210)는 적어도 하나의 전기장 센서; 적어도 하나의 자기장 센서; 적어도 하나의 모션 센서; 적어도 하나의 음향 센서; 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, PM(200)은 SONDAR 서버(333)의 감독 하에 앞에서 언급한 SONDAR(100)와 상호 구성될 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 예로서: 어레이(210)를 착용하고, SONDAR(100) 둘레를 이탈하는 대상체(110)의 모니터링은 PM(200)으로 자동으로 바뀔 수 있으며 그 반대도 마찬가지이다.
추가적으로, SONDAR(100) 및 PM(200) 양자는 동일한 소정의 시간에 동일한 적어도 하나의 대상을 동시에 모니터링하기 위해 SONDAR 서버(333)에 의해 동기화될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 대상이 공간(180)을 이탈하고 있다는 SONDAR(100)의 결정 시, SONDAR 서버(333)는 PM(200) 시스템을 착용하도록 적어도 하나의 대상에 경보할 수 있다. 다음 적어도 하나의 센서: 전기장, 자기장, 모션 및 음향의 각 센서는 그것의 전용 전단부 전자공학(FEE, front end electronics), 즉 전계 FEE(211), 자계 FEE(212), 모션 FEE(213) 및 음향 FEE(214) 각각을 통해 제어기(215)에 의해 제어된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 전기장 센서는 적어도 하나의 비접촉 전기장 센서 및 적어도 하나의 대상의 미리 결정된 영역 사이 전기 용량을 측정하는 것에 기초할 수 있는 근접장 전기 트랜스듀서일 수 있다. 정전 용량은 적어도 하나의 대상의, 표피 및 센서의 상대 거리에 의해, 그리고 유체 볼륨의 변화에 기인한, 적어도 하나의 대상의 피부 아래의 유전 상수의 변화에 의해 바뀔 수 있다. 예로서 센서가 흉부 벽에 근접하여 배치될 때 호흡율 및 심박수는 위에서 언급된 두 효과에 의해 측정된 용량값을 바꾼다. 또 다른 예로서 센서가 손 또는 발에 근접하여 배치될 때 호흡율 및 심박수는 주로 혈량 변화에 의해 용량을 바꾼다. FEE 회로는 측정된 용량의 변화에 고감도로 대체되는, 메가헤르츠 범위의, 민감한 공진 회로일 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 통상적으로, 범위가 1 내지 10 밀리미터에 이르는 거리로, 적어도 하나의 대상의 미리 결정된 영역의, 대략 1 내지 2 센티미터의 영역을 갖는, 하나의 전극은 피부를 향하여 있되, 적어도 하나의 대상의, 신체가 다른 전극("가상 접지")으로서의 역할을 하고 있다. 다른 대표적인 실시예는 적어도 하나의 대상의 미리 결정된 영역을 향하는 단일 평면 상의 두 개의 전극을 수반하되, 미리 결정된 영역이 전극들 간 프린징 자장에 위치된다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 적어도 하나의 대상의 미리 결정된 영역 부근 유체량의 변화들을 나타내는 전류를 측정할 수 있는 비접촉 자기장 센서, 자기장 센서는 센서 부근 체액량의 변화에 기인하여 바이탈 사인들을 측정하도록 구성될 수 있다. 전도성으로 알려진 체액이 자기장 센서로부터 방사되는 자기장에 노출될 때, 체액은 이차 자기장을 생성하는 전류를 유도한다. 이차 자기장의 값은 호흡, 심장 박동 주기, 이들의 조합 등에 의해 바뀌는 체액량을 나타낸다. 자기장 센서 및 그것의 FEE(212)는 이차 자기장의 이러한 민감한 측정을 위해 이용될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 자기장 센서 및 그것의 FEE(212)는 송수신기로서 이용되는 인덕터에 기반할 수 있다(예를 들어 총 면적 1 내지 2 센티미터의 평판 코일). 통상적으로, 인덕터는 1 내지 10 밀리미터 떨어져 미리 결정된 영역을 향하고 있되, 자기장은 메가헤르츠 범위로 그리고 공진 회로들 또는 피드백 회로 루프들에 기반한 자기 검출 회로로 작동한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 전자기 센서는 전기장, 자기장 센서, 이들의 조합 등일 수 있다.
몇몇 대표적인 실시예에서, 청진기로서 수행하도록 구성된 비접촉 음향 센서로서, 음향 센서는 극히 민감한 멤브레인 마이크로폰이다. 음향 센서는 통상적으로 금속 코팅된 박막(2 센티미터 보다 작은 크기)을 갖는 수동 비접촉 음향 트랜스듀서일 수 있다. 음향 센서는 미리 결정된 영역으로부터 수 밀리미터 떨어져 위치될 수 있다. 음향 센서 및 그것의 FEE(214)의 감도는 멤브렌인이 커패시터의 플로팅 전극인 공진 회로를 채용함으로써 증강될 수 있으며, 여기서 고정된 전극이 센서의 부분일 수 있고 공진 회로의 부분이다. 음향 진동에 의해 야기되는 다양한 정전 용량은 공진 주파수 변화로서 측정될 수 있다. 공진 주파수는 KHz 영역의 신체 소리들의 민감한 레코딩을 가능하게 하기 위해 통상적으로 수백 메가헤르츠이다.
모션 센서는 마이크로기계 센서, 이를테면 가속도계,자기력계, 자이로, 고도계, 이들의 조합 등일 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 어레이(210)는 적어도 하나의 전기장 센서,적어도 하나의 모션 센서,적어도 하나의 음향 센서 및 적어도 하나의 RFID 태그(미도시)를 통합하는 하나 이상의 전자 인쇄 회로 기판(PCB)일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, PCB는 전계 FEE(211), 자계 FEE(212), 모션 FEE(213) 및 음향 FEE(214), 제어기(215), 프로세서(201), CU(202), 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 프로세서(201), CU(202)는 외부 디바이스, 이를테면 스마트폰, 태블릿 등으로 대체될 수 있다. 여기서, PCB 상에 실장되는 제어기(215)는 CU(202)를 통해 프로세서(201)와 무선으로 통신할 수 있는 성능을 더 포함한다.
어레이(210)를 포함하는 PCB는 모니터링되는 대상체(110)의 흉부 부근에 착용가능한 의복 내에 패키징될 수 있다.
PM(200) 시스템은 모니터링되는 대상체(110)의 흉부 벽 상의 미리 결정된 영역에 인접한 적어도 하나의 전자기 센서를 포함한다. 적어도 하나의 전자기 센서는 흉부 벽의 정전 용량 및/또는 전하를 고 정확도로 측정할 수 있는 대응하는 전기장 및 자기장 센서들의 FEE(211&212)에 의해 모니터링되며, 이때 전자기 센서는 모니터링되는 대상(110)의 피부에 접촉하지 않는다.
시중에서 구할 수 있는 접촉 기반 측정은 피부에 접촉하는 전기 전극들(예를 들어 ECG) 또는 광 수단(예를 들어 노출된 피부를 통해 전송되는 광을 이용하는)을 사용하여, 심박수를 추출하기 위해 혈류를 탐침으로 검사하고, 그에 따라 비접촉 측정이 바람직한 솔루션을 제공할 수 있는데, 이는 그것들은 노출된 피부 영역을 필요로 하지 않고, 피부 알레르기를 야기하지 않으며, 보다 강인하기(접촉 누손에 기인한 불안정성이 문제되지 않기) 때문이다.
전기장 및 자기장 센서들의 FEE(211&212)는 차례로 프로세서(201)에 의해 작동되는 제어기(215)에 의해 제어될 수 있다. 임의로, PM(200)은 미리 정해진 직원에 경계경보를 전송할 수 있는 통신 장치(202)를 더 포함할 수 있다. 전기장 및 자기장 센서들의 FEE(211&212)의 출력은 어레이(210)의 전자기 센서로부터 생체 바이탈 신호 리듬을 추출하기 위해 최종적으로 처리 장치(201)에 의해 프로세싱된다.
PM(200)은 모니터링되는 대상체(110)의 부근에(예를 들어 의자, 침대 등에) 위치될 수 있거나, 또는 대안적으로 사용자에 의해 착용될 수 있으며, 처리 장치(201)가 호흡율 및/또는 심박수에 대한 전하 및/또는 용량의 레코딩된 변화를 변환한다.
몇몇 실시예에서, PM(200)은 어레이(210)의 단일 전기장 센서를 갖는 구성을 갖고, 모니터링되는 대상체(110)가 상대 플로팅 전극(일반적으로 접지 전극)으로서의 역할을 할 수 있다. 바람직하게는, 단일 전기장의 앞쪽은 모니터링되는 대상체(110)를 향해 정렬되는 한편, 뒤쪽은 다른 쪽, 예를 들어 모니터링되는 대상체(110)에 접근하는 다른 사람들로부터의 원치않는 간섭을 감소시키기 위해, 다른 (일반적으로 보다 큰) 금속 전극에 의해 차폐된다. 임의로, 흉부 벽이 호흡 또는 심장 박동에 기인하여 움직이고 있을 때, 전극 전하는 주기적으로 바뀐다(전극 및 흉부 벽 간 거리에 반비례하여). 신호에 대한 다른 원인 제공은 예를 들어, 심장 박동 후 펄싱된 혈류에 기인한, 유전 상수의 변화와 관계된다.
몇몇 실시예에서, PM(200)은 미리 결정된 영역 및 전극 간 거리를 갖는 동일 평면 상의 두 개의 전자기 센서를 갖는 구성을 갖는다. 이러한 두 개의 전자기 센서(다른 금속 전극에 의해 차폐되는)는 하나의 플레이트로부터 주변 "공기"로 연장되는 그리고 제2 전극에서 끝나는 프린징 전기장을 지지하는 평면 커패시터를 야기한다. 흉부 벽이 이러한 프린징 장과 교차할 때, 호흡, 심장 박동 등에 기인한 임의의 모션이 전하의 변화로서 레코딩되고, 그에 따라 측정될 수 있다. 임의로, 두 개의 전자기 센서는 서로 떨어져 위치된다; 그에 따라 모니터링되는 대상체(110)가 그러한 두 개의 전극 사이에 위치될 수 있게 된다.
PM(200)은 의복 상에, 심지어 두꺼운 코트 상에도 극소형 장치(예를 들어 신용 카드 크기 이하)를 착용하는 것을 가능하게 하고 또한 바이탈 사인들에 기인한 작은 변화를 측정한다는 것이 이해된다. 또한 PM(200)은 시스템을 (예를 들어 벽 또는 의자에) 설치하여 상당한 거리에서 바이탈 사인들을 측정하는 것을 가능하게 한다.
몇몇 대표적인 실시예에서, PM(200)은 모니터링되는 대상체(110)의 흉부 벽 상의(의복 위에도) 미리 결정된 영역에 인접한, 적어도 하나의 전자기 센서 및 적어도 하나의 모션 센서를 포함한다. 적어도 두 개의 센서는 상이한 신체적 반응 작용을 가지나, 동일한 신체 현상, 예를 들어 심장 또는 폐 활동을 측정하는 대응하는 전기장 및 자기장 센서들의 FEE(211&212) 및 모션 FEE(213)에 의해 모니터링된다. 적어도 두 개의 센서는 흉부 벽의 특징들을 고 정확도로 측정할 수 있으며, 이때 센서들이 모니터링되는 대상(110)의 피부에 접촉하지 않는다는 것이 주의되어야 한다.
적어도 두 개의 센서는 차례로 프로세서(201)에 의해 작동되는 제어기(215)에 의해 제어될 수 있다. 임의로, PM(200)은 미리 정해진 직원에 경계경보를 전송할 수 있는 CU(202)를 더 포함할 수 있다. FEE들(211,212 및 213)의 동시 출력은 움직임들, 대화 등과 관계되는 배경 잡음을 제거하면서, 적어도 두 개의 센서로부터 필요한 생체 바이털 신호 리듬을 추출하기 위해 프로세서(201)에 의해 프로세싱된다.
PM(200)의 비접촉 PCB 부분은 모니터링되는 대상체(110)에 인접하여 위치될 수 있는 한편 프로세서는 모니터링되는 대상체(110) 부근에 위치될 수 있거나, 또는 대안적으로 모니터링되는 대상체(110)에 의해 휴대될 수 있되, 프로세서가 호흡율 및/또는 심박수에 대한 전하 및/또는 용량의 레코딩된 변화를 변환한다.
바람직한 실시예에서, 제1 센서는 전자기 센서이고 제2 검출기는 모션 센서이다. 전자기 센서 및 모션 센서 양자는 정보를 제어기(215)에 송신한다는 것이 주의되어야 한다. 모션 센서는 모니터링되는 대상체(110)의 질량 중심의 전역 가속을 측정하고 또한 흉부 벽의 국부 가속을 측정한다(특히 정상적 그리고 업-다운 가속). 이때, 국부 가속은 또한 호흡 및/또는 심장 활동들에 관계된다. 유사하게, 전자기 센서는 흉부 벽의 상대 위치 역학을 추적할 수 있되, 두 개의 센서의 조합된 정보가 바이탈 사인들의 개선된 추출을 제공할 수 있다. 양 유형의 신호(전기 및 모션)가 음향 활성, 이를테면 대화에 의해 크게 영향을 받음에 따라, 조합된 정보는 이러한 배경 잡을을 제거하는 것을 도울 수 있다. 두 개의 센서는 상이한 요인들(가속 및 상대 위치)을 측정하고 음향 교란원은 바이탈 사인들의 가속-위치 시그니처와 비교하여 상이한 가속-위치 시그니처를 갖기 때문에, 배경 잡음으로부터 바이털 사인들을 분리시키는 것이 가능하나, 그것은 단지 단일 센서 유형으로부터는 수행될 수 없다. 두 유형의 측정의 실재가 신호 및 잡음원들 간 구별을 위해 중요하다는 것이 이해된다.
추가 실시예에서, PM(200)은 모니터링되는 대상체(110)로부터 오디오 신호들을 선택적으로 수집하는 마이크로폰을 통합할 수 있다. 그러한 마이크로폰 레코딩은 모니터링되는 대부분 대상체(110)의 대화에 관계된다. 따라서, 오디오 신호는 바이탈 사인들의 지속적인 레코딩에서 매우 중요한 수신된 신호에서 오디로 교란을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에서, PM(200)은 모니터링되는 대상체(110)(인체)의 내부 소리들을 비접촉 청취하기 위해 이용될 수 있다. 폐, 심장 및 소화 계통 동작에 관계된 신체 소리들은 바이탈 사인들 및 추가 정보를 추출하기 위해 매우 중요하다는 것이 주의되어야 한다. 상용 의료 청진기들(전자 청진기들을 포함)은 약체가 발생시키는 소리를 증폭시키기 위해 큰 음향 공간을 포함하여, 통상적으로 다루기 힘들고 값비싼 장치들이고 일반적으로 피부와 접촉을 필요로 한다. 그에 따라 그것들은 지속적인 모니터링을 위해 아주 작은(저비용) 착용가능하거나 휴대되는 모니터링 시스템에서의 가능한 구성요소에 대해 매우 비효율적인 솔루션이다. 비접촉 음향 검출기들을 사용하는 것은 다음 난점들을 극복하는 것을 필요로 한다: 음향 신호 세기의 상당한 감소(신체로부터 공기로 매우 작은 신호가 전달된다), 음향 공간을 제한하는 편평함, 그리고 초저소음 증폭기들의 고비용, 또는 매우 비싼 다루기 힘든 마이크로폰들.
PM(200)은 모니터링되는 대상체(110)의 흉부 벽 상의(의복 위에도) 미리 결정된 영역에 인접한, 민감한 전하 측정을 수행할 수 있는 적어도 하나의 전자기 센서를 포함할 수 있다. 또한 PM(200)은 음파들에 의해 변형가능할 제1 서스펜디드 트랜스듀서(멤브레인 같은) 및 제1 서스펜디드 트랜스듀서에서 조금 떨어진 제2 고정된 트랜스듀서를 통합하는 음향 센서를 포함할 수 있다. 제1 트랜스듀서는 미리 결정된 거리(예를 들어 의복 위 수 밀리미터)로 모니터링되는 대상체(110)의 흉부를 향하고 있고, 그에 따라 그것이 주변으로부터가 아리고 대부분 모니터링되는 대상체(110)로부터의 음향 신호들을 수신하게 된다. 적어도 두 개의 검출기(131, 133)는 흉부 벽의 특징들을 고 정확도로 측정할 수 있으며, 이때 검출기들이 모니터링되는 대상(110)의 피부에 접촉하지 않는다는 것이 주의되어야 한다.
적어도 하나의 전자기 센서 및 적어도 하나의 음향 센서는 차례로 프로세서(201)에 의해 작동되는 제어기(215)에 의해 제어될 수 있다. 임의로, PM(200)은 미리 정해진 직원에 경계경보를 전송할 수 있는 CU(202)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전자기 센서 및 적어도 하나의 음향 센서의 동시 출력은 변형가능한 전극의 음향 진동들에 기인한 전하 변조를 추가 프로세싱에 유용한 오디오 신호들로 변환하기 위해 프로세서(201)에 의해 프로세싱된다.
PM(200)의 비접촉 PCB 부분은 모니터링되는 대상체(110)에 인접하여 위치될 수 있는 한편 프로세서는 모니터링되는 대상체(110) 부근에 위치될 수 있거나, 또는 대안적으로 모니터링되는 대상체(110)에 의해 휴대될 수 있다. 프로세서는 레코딩된 전하 및/또는 용량의 변화들을 호흡율 및/또는 심박수로 변환하는 데 이용될 수 있다.
PM(200)에 의해 수행되는 신체 내부 소리들을 비접촉 청취하는 실시예들은 표준 마이크로폰들에 적용되는 시중에서 구할 수 있는 측정과 상이하며, 이는 증폭을 거쳐야 하고 그에 따라 감도가 증폭기 잡음에 의해 제한되며, 이는 약한 신호에 대해서는 용인될 수 없다는 것이 이해된다. 그러나, 고정된 전극에 관한 변형가능한 전극의 움직임은 그에 따라 적어도 하나의 전자기 센서 내 전하를 바꾸며, 이는 정확하게 측정된다.
작은 음향 유도 전극의 움직임들이 밀리미터의 작은 부분이기 때문에 음향 센서의 두께는 상당히 얇다는 것이 주의될 것이다. 추가적으로, 전하 검출 회로는 민감하고 이러한 레짐에서(예를 들어 5 자릿수 범위에서) 선형이며, 그에 따라 보다 큰 신호들의 존재 시에도 매우 약한 오디오 신호들의 극히 민감한 검출(예를 들어 모니터링되는 대상체(110)가 말하고 있을 때에도 심장 박동의 측정)을 가능하게 한다. 이러한 솔루션은 극히 작고, 편평하고, 저전력을 사용하고, 어떠한 증폭도 없으며 보통의 마이크로폰들보다 훨씬 더 많이 민감하며, 그에 따라 제어되지 않는 환경 하에서 비접촉 착용가능한 신체 오디오 측정을 가능하게 한다는 것이 이해된다.
몇몇 실시예에서, 아주 민감한 전기적 측정에 더하여, 심박수 및/또는 호흡율 측정을 위해 자기장 센서가 사용될 수 있다. 측정은 오늘날 예를 들어 진보된 뇌 모니터링을 위해 이용되는, 작은 자기장을 생성하는 장기들(이를테면 심장, 신경 계통, 근육)에 흐르는 전류에 대응하며, 그것들은 측정하기에 너무 작고 메이저 기구를 필요로 한다(MRI 같은 크기). 그에 따라, 평판 코일에 의해 대상체의 신체로 송신되는 교번 자기장을 생성하고 신체의 전도성 부위들에 예를 들어 심장 조직에 전류를 생성하는 작고 편평한 디바이스가 제공될 수 있다. 이러한 이차 전류는 동일한 코일을 사용하여 정확하게 측정되는 그 자체의 자기장을 생성한다. 그에 따라, 심장의 박동은 심박구 및/또는 호흡율 측정 등을 추출하기 위해 이차 자기장을 변조할 수 있다.
몇몇 대표적인 실시예에서, PM(200)은 실외 사용, 이를테면 여행, 레크레이션 활동들, 스포츠 활동들, 또는 혼자 수행하는 임의의 다른 활동에 이용될 수 있다. 그러한 활동들은 의도치 않게 또는 의도적으로 중상을 야기할 수 있는(특히 고립된 환경에서), 자초한 사고들(예를 들어 낙상), 또는 다른 것들에 의해 타격을 받는 것으로 인해 긴급 상황들을 만날 수 있으며, 이때 부근의 착용가능한 PM(200) 시스템은 위치 및 상태 정보를 갖는 프롬프트 조난 신호를 자동으로 전송할 수 있다. 적어도 하나의 모션 센서를 포함하는 PM(200) 시스템은 낙상을 나타내는 검출된 위치 변화를 검출하도록 구성될 수 있다. PM(200) 시스템은 모니터링되는 대상체(110)의 위치를 결정할 수 있는 적어도 하나의 위성 항법 시스템(GPS) 모듈(209)을 더 포함할 수 있다. 임의로, 또한 PM(200) 시스템은 긴급 상황 부근의 사람들에게 알릴 또는 공격자들을 쫓아낼 가청 사이렌을 생성할 수 있다. PM(200)은 긴급 상황(예를 들어 사용자의 낙상) 및 보통의 레크레이션 활동을 구별하도록 구성된다.
몇몇 실시예에서, PM(200) 시스템은 모니터링되는 대상체(110)의 착용가능한 아이템들, 이를테면 신발(250), 시계-손목밴드들, 의복, 이들의 조합 등 내에 내장되는 전자 디바이스(258)를 포함한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 모니터링되는 대상체(110)는 주머니 또는 핸드백에 전자 디바이스(258)를 휴대할 수 있다. 어레이(210)를 포함하는 PCB가 모니터링되는 대상체(110)의 흉부 부근에 착용가능한 의복 내에 패키징되기 때문에, 전자 디바이스(258)는 프로세서(201) 및 CU(202)를 포함할 수 있되, PCB 상에 실장되는 제어기(215)는 전자 디바이스(258)의 CU(202)를 통해 프로세서(201)와 무선으로 통신할 수 있는 성능을 더 포함한다. 전자 디바이스(258)에 포함되는 구성요소들은 저전력 마이크로 제어기상에 구현되는 전용 소프트웨어를 이용할 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 전자 디바이스(258) 기능들은 물품들 이를테면 모바일 폰들, 스마트-시계들, 스마트-안경들, 이들의 조합들 등으로 내장될 수 있다. 전자 디바이스(258)는 적어도 하나의 모션 센서, GPS 모듈(이를테면 GPS 모듈(209)), GPRS에 의한 CU(202), RFID 판독기, 이들의 조합 등을 더 포함할 수 있다. 검출 시, 전용 소프트웨어는 소프트웨어가 구현되는 기존의 디바이스의 관련 요소들을 사용함으로써 위치 표시를 개시할 수 있고, 그 다음 위치는 바이탈 정보 뿐만 아니라 다른 모니터링되는 데이터를 수반하여 미리 결정된 주소로 송신될 수 있다.
PM(200)의 몇몇 대표적인 실시예에서, 어레이(210) 및 그것의 FEE들을 제어 및 모니터링하는 전자 디바이스(258)는 블루투스를 통해 모니터링되는 대상체(110)의 스마트폰과 무선으로 통신할 수 있다. 이때, 스마트폰은 미리 결정된 원격 어드레스와 자동으로 통신을 개시한다. 추가 실시예에서, PM(200) 시스템은 모니터링되는 대상체(110)의 집중적인 활동이 신발에 통합되는 압력 모듈, 및/또는 열 및 움직임을 포함하여 에너지를 수확하기 위해 사용될 수 있도록 저전력 소비로 작동한다.
개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에서, PM(200)의 전용 소프트웨어 운영 체제는 자가-발전 모니터링 모드를 포함할 수 있다. 자가-발전 모니터링 모드는 자가-발전 구성요소들, 이를테면 질의기에 의해 활성화되는, 비상 버튼으로서 구성되는, 수동 RFID 태그들로서 작동할 수 있는 PM(200)의 구성요소들을 활성화한다.
통상적인 시중에서 구할 수 있는 비상 버튼들은 긴급 상황들에서 모니터링되는 대상체(110)에 의해 활성화되고, 알림을 위해 사용되는 신호를 생성할 수 있다. 그러한 비상 버튼들은 착용가능하거나 움직이지 않고, 활성화될 때 그것들이 국부 송수신기로 신호(예를 들어 라디오 신호)를 전송하도록 전력 공급을 필요로 한다. 그러나, 이러한 비상 버튼들은 대부분 경우 다루기 힘들고, 그것들의 배터리가 여전히 작동되고 있는지 모니터링을 필요로 하기 때문에 크게 성공적이지 않고, 또한 중대한 긴급 상황들에서 고통스러워하는 사용자에 의해 활성화될 수 없다.
자가-발전 모니터링 모드에서, PM(200)은 바람직하게는 에너지 수확에 의해 전력을 수신하고 단순한 회로 및 전력 저장 메커니즘을 포함한다. 구체적으로, 자가-발전 모니터링 모드에서, PM(200)은 긴급 상황을 검출할 수 있는 적어도 하나의 센서를 포함하며, 이때 적어도 하나의 전자기 센서는 차례로 프로세서(201)에 의해 작동되는 제어기(215)에 의해 제어될 수 있다. 센서는 수동 RFID 회로, 즉 미리 결정된 범위 내 RFID 디바이스들의 존재를 탐색할 수 있는 RFID 질의기(208)를 채용할 수 있다. 임의로, PM(200)은 미리 정해진 직원에 경계경보를 전송할 수 있는 CU(202)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, "비상 버튼"의 활성화 시, 즉 긴급 상황을 검출 시, 회로는 전력원이 고갈될 때까지 조난 신호를 생성하고 CU(202)를 통해 송신할 수 있다.
자가-발전 모니터링 모드의 몇몇 대표적인 실시예에서, PM(200)의 전자 디바이스(258)는 긴급 사이클들을 활성화하는 데 절대적으로 필요한 구성요소들을 지원할 수 있는, 에너지 수확 모듈을 더 포함한다. 긴급 사이클들은 자동, 사용자가 인식할 수 있는; 물리적 (수동) 비상 버튼; 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
에너지 수확 모듈은 외부원들; 예를 들어 태양 에너지, 열 에너지, 풍력 에너지, 운동 에너지, 이들의 조합 등으로부터 유래되는 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 구성될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 에너지 수확 모듈은 자가-발전 모니터링 모드의 동작들을 수행하기 위해 전기 에너지를 포획하고 전자 디바이스(258)에 저장할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 적어도 하나의 신발(250)은 운동 에너지-수확 신발일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 몇몇 구성요소는 다시 전송되는 변조된 정보를 갖고 들어오는 RF 에너지에 의해 충전될 수 있다. RF 에너지는 RFID 질의기(208)에 의해 경계경보로서 검출될 수 있고, 그에 따라 긴급 이벤트를 나타낼 수 있다. 그러한 구성에서, 어떠한 전력 저장장치도 요구되지 않고 그에 따라 크기가 추가로 감소된다는 것이 주의되어야 한다. 몇몇 실시예에서, 온도 및 가속도계 센서들을 포함하여, 자가-발전 모니터링 모드로 추가 센서들이 채용될 수 있다. 그러한 저전력 센서들은 수확된 에너지의 소량으로 작동할 수 있고 모니터링되는 대상체의 상태에 관한 지표들을 제공할 수 있다. 임의로, 이러한 추가 센서들은 예를 들어 사용자에 의한 비상 버튼의 활성화 시 RFID 질의기(208)로 정보를 송신하여, 단지 조난 상황에서만 작동될 수 있다.
자가-발전 모니터링 모드의 몇몇 실시예에서, PM(200)은 센서들 중 적어도 하나에 의해 이상이 검출될 때 자동으로 작동될 수 있다. 그러한 특징은 물리적으로 비상 버튼을 누를 수 없는 빈번한 사용자들의 상황을 경감시킨다. 임의로, 적어도 하나의 센서는 모니터링되는 대상체(110)가 센서에 인접하게 팔다리를 움직일 때 신호를 송신하는 신체적 근접 스위치(예를 들어 용량성 또는 광 스위치)에 의해 활성화되고, 그렇게 함으로써 불리한 상황들에서 도움을 받을 모니터링되는 대상체(110)의 기회를 개선할 수 있다.
이제 개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에 따라 대상들을 원격으로 모니터링하기 위한 방법의 흐름도를 제시하는 도 3을 참조한다.
단계(331)에서, 공간(180)(도 1의)이 모니터링을 위해 선택될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR(100)(도 1의)를 모니터링하기 위한 다음 공간 선택은 SONDAR(100)에 이용되는 센서들의 측정을 캘리브레이팅하는 것에 전용되는 자동-캘리브레이션 루틴을 초기화할 수 있다.
단계(332)에서, 선택된 공간(180) 내 모든 대상이 소나(120)에 의해 맵핑될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR(100)를 제어하는 사용자는 선택된 공간(180) 내 모든 대상의 맵핑을 감독할 수 있다. 개시된 본 주제에서 용어 "사용자"는 CC(300)(도 1&2의)를 모니터링하는 미리 정해진 직원을 나타낸다는 것이 주의되어야 한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 맵핑 프로세스는 SONDAR(100)에 의해 자동으로 행해질 수 있다.
단계(3330에서, 지속적인 모니터링을 위해, 선택된 공간(180)에서 맵핑된 대상들 사이에서 적어도 하나의 대상체가 선정될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 선택된 공간 내 적어도 하나의 대상, 이를테면 대상(110)(도 1의)은 사용자에 의해 수동으로 수행(집안에 있는 노인을 선정)될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 대상체가 프로세서(157)(도 1의)에 의해 자동으로 선정될 수 있다. 모니터링되는 대상체가 자동으로 선정되는 경우, 모니터링을 위한 대상체는 캘리브레이션 프로세스로 식별될 수 있되 대상체는 시스템이 선호된 대상체를 따라갈 수 있게 하기 위해 미리 정의된 몇몇 움직임을 수행할 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR(100)는 선택된 공간 내부에서 움직이는 임의의 대상체를 모니터링하도록 미리 정의될 수 있다.
단계(334)에서, 이벤트들의 집합이 정의될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 대상체가 모니터링을 위해 선정되면(333), 시스템은 검출 시 경계경보를 트리거해야 하는 이벤트들의 집합을 정의하도록 요청된다(34). 그러한 이벤트들의 집합은 공간의 맵핑 이후 특정 대상체에 대해 수동으로 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, 모니터링되는 공간이 침실이고 맵핑이 세 개의 대상을 의자, 침대 및 사람으로서 식별하면, 사람이 모니터링을 위해 선정될 수 있고 미리 정의된 이벤트들의 집합은 침대에서 떨어지는, 또는 의자에 걸려 넘어지는 대상체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이벤트들의 집합은 일반적인 이벤트들로 미리 정의될 수 있다, 예를 들어 움직이는 임의의 대상체의 심박수(예를 들어 레이더 모듈에 의해 측정되는)의 급락은 시스템에 대한 경계경보를 야기할 수 있다.
단계(335)에서, SONDAR(100)는 동시에 작동하는 소나(120) 및 레이더(140) 모듈들(도 1의)을 제어하는 제어기(156)로, 적어도 하나의 선정된 대상체를 SONDAR가 모니터링하는 것을 시작할 수 있다.
단계(336)에서, 미리 정의된 이벤트들의 집합으로부터의, 이벤트가 검출되었는지를 확인하기 위해 프로세서(157)(도 1의)가 이용될 수 있다. 어떠한 이벤트도 검출되지 않는 경우, SONDAR(100)는 이벤트가 검출될 때까지 적어도 하나의 선정된 대상체를 반복하여 모니터링할 수 있다. 미리 정의된 이벤트들의 집합으로부터의 이벤트가 발생한 경우, SONDAR(100)는 단계(337)로 진행할 수 있다.
단계(337)에서, 경계경보가 사용자에게 전송될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 경계경보는 CU(159)(도 1의)를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 모니터링되는 대상체(110)의 낮아진 심박수를 검출한 SONDAR(100)는 SONDAR(100)가 연결된 네트워크를 통해 전용 디바이스에 경계경보를 전송할 수 있다. 임의로, 시스템은 경계경보를 사용자(예를 들어 간호사)에 의해 휴대되는 모바일 디바이스에 무선으로 전송할 수 있다.
레이더 모듈(140)(도 1의)이 지속적이 아니고 주기적으로 작동한다면, 앞에서 언급한 단계(331)의 "자동-캘리브레이션"이 계속해서 적용될 수 있다는 것이 이해된다. 구체적으로: 모니터링할 스페이스를 선택하는 단계(331), 선택된 공간 내 모든 대상을 맵핑하는 단계(332), 모니터링할 적어도 하나의 대상체를 선정하는 단계(333), 이들의 조합 등.
단계(341)에서, 이벤트들의 집합이 정의될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 소나 모듈의 지속적인 작동에 의해 검출되는 몇몇 이벤트가 레이더 모듈의 작동을 트리거하도록 정의될 수 있기 때문에 단계(334)에서 설정된 이벤트들의 집합이 조절될 수 있다. 그러한 이벤트들의 집합은 공간의 맵핑 이후 특정 대상체에 대해 수동으로 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, 모니터링되는 공간이 침실이고 맵핑이 세 개의 대상을 의자, 침대 및 사람으로서 식별하면, 모니터링을 위한 사람이 선정될 수 있고 미리 정의된 이벤트들의 집합은 소나 모듈의 지속적인 작동에 의해 검출될 수 있는 침대에서 떨어지는, 또는 의자에 걸려 넘어지는 대상체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이벤트들의 집합은 소나 모듈에 의해 검출될 일반적인 이벤트들, 및 레이더 모듈에 대한 추가 이벤트들의 집합으로 미리 정의될 수 있다. 예를 들어, 움직이는 임의의 대상체는 소나 모듈에 의해 이벤트로서 등록될 수 있고, 심박수의 급락은 레이더 모듈에 의해 측정되는 이벤트로서 등록될 수 있다.
단계(342)에서, SONDAR(100)는 제어기(156)(도 1의)로, 적어도 하나의 선정된 대상체를 소나가 모니터링하는 것을 시작할 수 있되, 소나 모듈은 지속적으로 작동되고 있을 수 있다.
단계(343)에서, 미리 정의된 이벤트들의 집합으로부터의, 이벤트가 검출되었는지를 확인하기 위해 프로세서(157)(도 1의)가 이용될 수 있다. 어떠한 이벤트도 검출되지 않는 경우, SONDAR(100)의 소나 모듈은 이벤트가 검출될 때까지 적어도 하나의 선정된 대상체를 반복하여 모니터링할 수 있다. 소나 모듈에 대해 미리 정의된 이벤트들의 집합으로부터의, 이벤트가 검출되었다면 SONDAR(100)은 단계(344)로 진행할 수 있다.
단계(344)에서, SONDAR(100)는 모니터링을 시작하도록 레이더 모듈을 트리거할 수 있는 한편, 임의로, 레이더 모듈이 모니터링을 시작하면서, 소나 모듈이 또한 모니터링을 지속한다.
단계(345)에서, 레이더 모듈에 대해 미리 정의된 이벤트들의 집합으로부터의, 이벤트가 검출되었는지를 확인하기 위해 프로세서(157)(도 1의)가 이용될 수 있다. 어떠한 이벤트도 검출되지 않는 경우, SONDAR(100)의 레이더 모듈은 이벤트가 검출될 때까지 적어도 하나의 선정된 대상체를 반복하여 모니터링할 수 있다. 임의로, 미리 결정된 시간 기간은 레이더 모듈 모니터링에 대해 결정될 수 있고 레이더에 의해 어떠한 이벤트도 검출되지 않았을 경우 레이더는 동작을 멈추고 소나 모듈에 의해 추가 이벤트가 검출될 때까지(단계 343) 대기할 수 있다. 레이더 모듈에 대해 미리 정의된 이벤트들의 집합으로부터의, 이벤트가 검출되었다면 시스템은 단계(346)로 진행할 수 있다.
단계(346)에서, 경계경보가 사용자에게 전송될 수 있다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 그러한 경계경보는 CU(159)(도 1의)를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 모니터링되는 대상체의 낮아진 심박수를 검출한 SONDAR(100)는 SONDAR 시스템이 연결된 네트워크를 통해 전용 디바이스에 경계경보를 전송할 수 있다. 임의로, 시스템은 경계경보를 사용자(예를 들어 간호사)에 의해 휴대되는 모바일 디바이스에 무선으로 전송할 수 있다.
소나 모듈 및 레이더 모듈 양자의 통합된 작동은 다음 바람직한 특징들 중 적어도 하나를 가질 수 있다는 것이 이해된다:
레이더 모듈이 빈번하지 않게 그리고/또는 소나 모듈에 의해 트리거되어, 요구될 때에(예를 들어 긴급 상황에)만 마이크로파들을 사용하는 것. 그러한 특징은 많은 사람 대상이 방사 전력이 극히 낮을(환경 내 다른 방사 요소들, 이를테면 모바일 폰들보다 훨씬 더 적을) 때에도 지속적인 방사선(예를 들어 마이크로파)에 노출되기 때문에, 심리적 관점으로부터 특히 중요할 수 있다. 따라서, 방사 요소의 최소한의 동작을 사용하는 것은 그러한 "심리적" 장애물들을 제거한다.
소나 모듈은 이벤트가 없는 또는 "고요한" 기간을 나타낼 수 있으며, 그에 따라 약한 생체 의학적 징조들이 상당한 모션, 말하기 등으로 인한 교란이 없는 동안 레이더 모듈에 의해 효율적으로 측정될 수 있게 된다.
레이더 모듈의 마이크로파들은 거의 모든 대상을 관통할 수 있는 한편, 소나 모듈의 초음파들은 연성 대상들에 의해 차단 또는 흡수될 수 있고, 경질 표면들로부터는 완전히 반사될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 가구 뒤에 서 있는 사람은 소나 모듈에 의해 직접 추적될 수 없으나; 그러한 차단이 레이더 모듈로 제공되는 "백업" 측정에 의해 보상되며, 그렇게 함으로써 지속적인 비방해 작동을 가능하게 할 수 있다.
소나 및 레이더 모듈들은 서로 상보적이다. 소나 모듈은 레이더 모듈의 관통하는 마이크로파들과 대조적으로, 먼 거리의, 그리고 심지어 벽들의 높은 초음파 반사율에 기인하여, 코너들 너머 대상들을 추적할 수 있다. 또한, 레이더 모듈은 두꺼운 패브릭 하의 사람의 흉부 벽의 움직임도 측정할 수 있으나, 소나 모듈의 초음파들은 완전히 흡수된다.
소나 및 레이더 모듈들의 상이한 성질로 인한 몇몇 오 정보는 제거될 수 있다, 구체적으로 레이더 모듈의 마이크로파들은 벽들을 통과하여 다른 공간들로부터의 신호들을 수집하며 그렇게 함으로써 모니터링되는 공간에 있지 않는 대상들에 관한 오 정보를 야기할 수 있다. 그러나, 벽들을 거칠 수 없는 소나 모듈로부터의 신호들과 조합하여, 측정된 신호들은 단지 요청된 선택된 공간에 관한 것이라는 것을 보장할 수 있다. 추가적으로, 미리 정의된 영역 밖에서 측정되는 신호들이 조합된 모듈들에 의해 무시됨에 따라, 모니터링하기 위해 목적하는 공간을 완전히 맵핑하는 것이 가능할 수 있다.
이제 개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에 따른 기본적인 SONDAR 모니터링 시스템을 개략적으로 나타내는 도 4를 참조한다.
SONDAR(100)는 소나 모듈(120) 및 레이더 모듈(140)을 포함하고, 이들 양자는 프로세싱 서브시스템(111)에 의해 제어되며, 이때 SONDAR(100)는 공간(180)을 원격으로 모니터링할 수 있다. 이러한 개시된 주제에서, 공간(180)은 미리 정의된 둘레를 갖는 공간, 주로 인접한 실외 야드를 포함할 수 있는 실내 공간이다. 몇몇 대표적인 실시예에서, 공간(180)은 집, 병실, 사무실, 빌라, 이들의 조합 등일 수 있다. 모니터링되는 공간(180)은 원격으로 모니터링될 적어도 하나의 대상(110)을 포함할 수 있으며, 이때 그러한 대상들이 무생물 또는 대안적으로 살아 움직이는 대상들, 예를 들어 사람 및/또는 동물일 수 있다는 것이 이해된다.
공간(180)을 모니터하기 위해, 소나 모듈(120)은 초음파들(123)을 사용할 수 있고, 레이더 모듈(140)은 마이크로파들(145)을 사용할 수 있다. 임의로, 소나 모듈(120) 및 레이더 모듈(140) 양자는 동일한 공간(180)을 동시에 모니터링하면서 작동할 수 있다.
프로세싱 서브시스템(111)은 상보적 소나 모듈(120) 및 레이더 모듈(140)로부터의 데이터를 동시에 획득할 수 있으며, 그에 따라 증강된 모니터링이 공간(180) 내부 활동에 대해 달성될 수 있게 된다. 구체적으로, 모니터링되는 활동은 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
● 대상의 모션에 대한 패턴들을 수집.
● 활동 및 생체 의학적 징조들을 수집.
● 대상의 움직임을 추적.
● 낙상 상황을 식별.
프로세싱 서브시스템(111)은 외부 디바이스들(미도시)을 이용하는 사용자들에게 정보를 중계하는 성능을 더 포함할 수 있다. 정보는: 텍스트 메시지들, 시각화된 소견, 소리/음성, 대상체들의 시험 결과들, 바이탈 측정 보고들, 경계경보 이벤트들, 대상체들의 움직임들, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.
소나 모듈(120)의 초음파들(123)은 미리 정의된 초음파 펄스를 전송한 다음 공간(180)으로부터 반사되는 일련의 신호에 대한 도달 시간을 측정함으로써, 공간(180) 내부 적어도 하나의 대상(110)의 위치 그리고 또한 모션 패턴들을 검출하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 측정은 특히 초기에 공간(180)에서 모든 대상을 맵핑하고 그들의 움직임을 추적 시 유용할 수 있으며, 그에 따라 경계경보가 SONDAR(100)에 의해 미리 정의된 이벤트(예를 들어 갑작스런 움직임의 부족)가 검출되었을 경우 사용자에 전송될 수 있게 된다. 예를 들어, 모니터링 시스템은 거실을 테이블 및 세 개의 의자 부근에 서 있는 사람과 맵핑할 수 있고, 그에 따라 사람의 테이블 및 의자들의 위치에 관한 움직임을 추적하여 사람이 의자에 걸렸거나 넘어졌음을 검출한 경우 경계경보를 할 수 있다.
레이더 모듈(140)의 마이크로파들(145)은 작은 움직임의 모니터링이 달성될 수 있도록 대상들로부터 되돌아오는 신호들의 간섭을 측정(예를 들어 국부 발진기와 비교할 때 측정)하기 위해 이용될 수 있다. 특히, 심박수 및/또는 호흡율의 검출은 대상(110)의 흉부로부터 되돌아오는 신호들의 측정으로 가능해질 수 있다. 그러한 측정은 특히 초기에 공간(180)에서 모든 대상을 맵핑하고 그들의 생체 역학적 시그니처를 추적 시 유용할 수 있으며, 그에 따라 경계경보가 SONDAR(100)에 의해 미리 정의된 이벤트(예를 들어 호흡율의 급락)가 검출되었을 경우 사용자에 전송될 수 있게 된다.
단지 소나 모듈(120) 또는 레이더 모듈(140)을 사용하여 조합 시스템으로 달성될 수 있는 증강된 모니터링을 제공할 수 없다는 것이 이해된다. 구체적으로, 소나 모듈(120)은 대상들의 활동을 분석하고 어쩌면 경계경보들을 발생시키기 위해(예를 들어 잠재적인 장애물들, 또는 낙상의 식별에 대해) 사람(움직이는 타겟 대상, 및/또는 배경에 추가되는 대상)의 위치를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 고정밀 레이더 모듈(140)은 주기적으로(예를 들어 미리 결정된 시간 기간에) 그리고 소나 모듈(120)로부터의 지표들에 대응하여 작동될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 레이더 모듈(140)은 소나 모듈(120)에 대한 경로들이 방해받는 경우 백업 검출 디바이스로서 사용될 수 있는데, 이는 레이더 모듈(140)의 마이크로파들(145)은 장애물들을 관통할 수 있고(초음파들(123)과 비교할 때), 그에 따라 SONDAR(100)가 모니터링 정보를 수신하는(예를 들어 레이더 모듈(140)을 이용하여 대상(110)의 움직임을 추적하여) 것을 유지하게 되기 때문이다.
소나 모듈(120)의 초음파들(123)은 바람직하게는 40 kHz 내지 200 kHz의 주파수 범위에 있다. 소나 모듈(120)은 관심 공간(180) 내부의 적어도 하나의 대상(110)으로부터 반사되는 신호들을 모니터링하기 위해, 공간(180)을 향해 초음파들(123)을 보낼 수 있다. 유사하게, 레이더 모듈(140)의 마이크로파들(145)은 바람직하게는 0.5 GHz 내지 50 GHz의 주파수 범위에 있다. 레이더 모듈(140)은 관심 공간(180)(예를 들어 침실, 마당 등) 내부의 적어도 하나의 대상(110)으로부터 반사되는 신호들을 모니터링하기 위해, 공간(180)을 향해 마이크로파들(145)을 보낼 수 있다.
모니터링되는 대상체들에 대한 낙상의 검출은 특히 예를 들어 노인들의 자택 치료의 경우, 중요한 특징일 수 있다. 낙상 발생의 식별은 신체 장기 움직임들의 급격한 변화 뒤, 부분적 또는 전체적 부동, 그리고 어쩌면 바이탈 사인 패턴들의 교번과 함께, 높은 가속 또는 속도 하강의 검출을 필요로 한다. 소나 및 레이더 모듈들을 이용하여 달성되는 보상적 모니터링은 가능한 낙상에 대한 양호한 조짐들을 제공할 수 있는 팔다리 움직임 뿐만 아니라 일반적인 질량 중심 역학의 복합 시그니처들의 추적을 가능하게 한다. SONDAR(100)는 특히 소나 및 레이더 모듈들을 향한(또는 그것들에서 떨어진) 대상체들의 일반적인 모션의 위치를 확인하는 것에 효율적이기 때문에, 그에 따라 낙상 식별이 최적화될 수 있도록 천장에 설치된 그러한 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
SONDAR(100)가 벽에 설치되는 경우, 시스템은 각각 상이한 주파수의, 다수의 수직 로브 방출 패턴 상에 구성될 수 있고, 그에 따라 모니터링되는 대상체의 통상적인 수직 모션이 (바닥에 관해) 위 및 아래 노드들의 빔들 간에 야기되는 신호들의 시간 지연에 의해 추적될 수 있게 된다. 임의로, 모니터링 시스템은 단일 방사기 및 수직으로 이격된 듀얼 검출기를 갖고 위상 검출 방법(Phase Sensitive Detection)을 이용하여 구성될 수 있다. 시간 종속 위상차를 측정함으로써, 낙상한 대상체의 정확한 수직 궤적을 추출하는 것이 가능할 수 있다.
개시된 주제의 몇몇 대표적인 실시예에서, SONDAR(100)의 레이더 모듈(140) 및 소나 모듈(120)은 적어도 하나의 펄스 소나 모니터링 모듈(미도시)에 의해 대체될 수 있다. 적어도 하나의 펄스 소나 모니터링 모듈(PSMM, pulsed sonar monitoring module)은 모니터링하도록 선택된 공간(180)으로 초음파들을 송신할 수 있다. 적어도 하나의 PSMM은 프로세싱 서브시스템(111)에 의해 제어될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 PSMM은 (수 밀리미터의 통상적인 정확도를 갖고) 신호의 도달 시간을 측정함으로써 사람들의 위치를 추적하기 위해 사용되는 시중에서 구할 수 있는 소나와 유사하게, 공기 구동될 수 있다. 통상적으로, 짧은 초음파 펄스들이 방사되고(약 40 kHZ 내지 200 kHz의 반송 주파수들을 갖는), 다양한 대상으로부터 반사되며, 그에 따라 펄스의 도달 시간은 소나 장치로부터의 거리에 비례하게 된다. 수 미터의 범위의 경우, 통상적인 거리 분해능은 약 1 cm이다.
적어도 하나의 PSMM은 공간(180)에 근접하여 위치될 수 있고 프로세싱 서브시스템(111)은 대상체(110)를 모니터링하기 위해, 예를 들어 벽으로부터 반사되는 반향들을 추적하기 위해 일차 뿐만 아니라 이차 소나 반향들 양자를 측정할 수 있다. 임의로, 프로세싱 서브시스템(111)은 이차 소나 반향들의 역학을 추출할 수 있으며, 이는 그 다음 사람 존재 및/또는 바이탈 신호들(호흡율 및 심박수를 포함하는)의 기록으로 변환될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 적어도 하나의 PSMM은 공간(180) 내부에 위치된다.
폐쇄 공간에서(예를 들어 방에서) 작동되는 몇몇 시중에서 구할 수 있는 넓은 빔 소나가 다수의 타겟을 레코딩하기 위해 사용되어 온 한편, 불가피한 다수의 이차 반향, 예를 들어 직접이 아니라 벽을 친 후 타겟들로부터 소나 검출기로 도착한 신호들은 "잡음"(클러터)으로 간주된다. 이는 수신기에서 레코딩된 신호들의 매우 복잡한 고유한 패턴을 발생시키며, 이는 일반적으로 특정 타겟이 모니터링되는 공간 내에서 추적될 경우 종래 시스템들에서는 문제가 된다. 바람직하게는, 공기 구동되는 PSMM(펄스 동작을 이용)은 다수의 반사 신호의 그러한 복잡한 패턴들을 발생시키기 위해, 모니터링되는 공간(180)에서 작동될 수 있다. 그 다음, 레코딩된 복잡한 패턴은 그 후 모니터링되는 공간(180)의 아주 상세한 시그니처로서 사용될 수 있다. 추가적으로, 프로세싱 서브시스템(111)은 (시중에서 구할 수 있는 기본 소나 분해능 대비) 대상체(110)의 활동 및/또는 바이탈 신호들을 고감도로 검출하기 위해 그러한 시그니처의 임의의 변경을 해석하기 위해 채용될 수 있다.
대생물 작용(예를 들어 흉부 벽의)으로 인해 야기되는 작은 모션들은 그러한 조건 하에서 직접 검출될 수 없고, 음향 빔이 더 전파하도록(예를 들어 그리고 벽 또는 가구를 치도록) 그리고 센서 검출기에 반사되도록 빔이 변조될 때, 이차 반향의 긴 경로로 인한 각 증폭이 신호들의 도달 시간의 큰 변조로 변환되며, 그에 따라 바이탈 사인들의 측정가능한 시그니처를 발생시킬 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 모니터링되는 공간(180)에 진입하는 대상체(110)는 추가 초음파 반사면을 야기할 수 있으며, 이는 대상체의 위치 및 움직임을 찾기 위해 추적될 수 있다(종래 기술로 잘 알려진 절차로서).
몇몇 실시예에서, 추가 시그니처(대상체(110)의)는 보다 상세한 방식으로 위에서 언급한 상세한 패턴을 변형함으로써 식별될 수 있다. 인체는 주변 환경에 지속적으로 열을 방사하고, 그에 따라 추가 조짐들 이를테면 호흡, 말하기 또는 이동 없이도, 대상체(110) 부근 영역들에서의 음속이 통상적으로 변화한다는 것이 이해된다. 그 결과, 시그니처의 구조가 변형될 수 있고 비-정상이 된다, 즉 시그니처가 '호흡'하기 시작하며, 피크들이 골들이 되는 등이다. 그에 따라, 대상체가 이동하지 않는 경우에도, 살아있는 대상체(110)의 존재에 대한 매우 양호한 조짐이 수신될 수 있다.
호흡 주기 동안, 흉부의 움직임으로 인한 상당한 변화가 발생하며, 이때 주위 공기의 모션을 야기하여 열기가 방사된다는 것이 주의되어야 한다. 이러한 현상은 모니터링되는 공간(180)의 소나 시그니처에 대한 동적 변형을 야기할 수 있으며, 이것이 호흡 활동 및 호흡율을 추출하기 위해 (예를 들어 프레임 차이 및 주파수 분석의 프로세싱을 사용하여) 추적될 수 있다. 심지어 심장 박동으로 인한 아주 작은 변화는 모니터링되는 공간(180)의 구조에 의해 호흡율 및 심박수 패턴들에 의해 변조되는 레코딩가능한 이차 반향을 제공하기에 충분하게 증폭될 수 있다. 임의로, 모니터링되는 공간(180)은 시스템의 기본적인 부분, 즉 거리 각 증식에 기인한 아주 작은 신호들의 감도 증폭기로서의 역할을 할 수 있다.
명확성을 위해 별개의 실시예들의 상황에서 설명되는 본 발명의 특정 특징들은 또한 하나의 실시예에 조합하여 제공될 수 있다는 것이 이해된다. 반대로, 간결성을 위해 하나의 실시예의 상황에서 설명되는 본 발명의 다양한 특징은 또한 별개로 또는 임의의 적합한 서브 조합으로 제공될 수 있다.
본 발명은 그것의 구체적인 실시예들과 함께 설명되었지만, 많은 대안예, 변경예 및 변형예가 해당 기술분야의 통상의 기술자들에게 분명할 것이라는 것이 명백하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 사상 및 넓은 범위 내에 속하는 모든 그러한 대안예, 변경예 및 변형예를 포함하는 것이 의도된다.

Claims (50)

  1. 미리 정의된 공간 내에서 적어도 하나의 대상을 원격 모니터링하기 위한 시스템으로서,
    상기 적어도 하나의 대상에 대한 데이터를 동시에 획득하기 위해 상호 결합된 소나 모듈 및 레이더 모듈;
    적어도 하나의 프로세싱 서브시스템으로서:
    상기 소나 모듈 및 상기 레이더 모듈을 제어하는 동작;
    상기 데이터를 프로세싱하는 동작;
    외부 디바이스와 정보 및 명령들을 통신하는 동작 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된, 상기 프로세싱 서브시스템을 포함하는, 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 대상은 무생물; 사람; 및 동물을 포함하는 군으로부터 선택되는, 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 미리 정의된 공간은 실내 공간; 및 실외 공간에 인접한 실내 공간들을 포함하는 군으로부터 선택되는, 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 대상에 대한 상기 데이터를 동시에 획득하는 것은 상기 적어도 하나의 대상으로부터 반사되는 신호들을 모니터링함으로써 달성되고, 상기 적어도 하나의 대상으로부터 반사되는 상기 신호들은 상기 미리 정의된 공간에 투사되는 초음파들 및 전자기 마이크로파들로부터 기인하며, 상기 초음파들 및 상기 전자기 마이크로파들은 각각 상기 소나 모듈 및 상기 레이더 모듈로부터 투사되는, 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 적어도 하나의 추가 센서를 더 포함하고, 상기 추가 센서들은 적어도 하나의 특질 판독기; 적어도 하나의 광 검출기; 및 적어도 하나의 오디오 센서를 포함하는, 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 적어도 하나의 RFID 태그가 상기 적어도 하나의 대상에 부착되고, 상기 적어도 하나의 RFID 태그의 각 RFID 태그에 내장된 식별값은 고유하며, 상기 적어도 하나의 RFID 태그는 상기 대상들 중 적어도 두 대상을 구별하기 위해 상기 시스템에 의해 이용되는, 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 특질 판독기는 질의 라디오 주파수(RF) 신호들을 송신하고 상기 적어도 하나의 RFID 태그로부터 RF 인증 응답들을 수신하며, 이때 상기 RF 인증 응답들은 상기 적어도 하나의 대상을 식별하는, 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 적어도 하나의 광 검출기는 상기 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상의 이미지를 캡처하도록 구성되고, 상기 이미지는 비디오 이미지; 스틸 이미지; 및 이들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택되는, 시스템.
  9. 청구항 5에 있어서, 상기 대상으로부터 오디오 신호들을 검출할 수 있는 상기 적어도 하나의 오디오 센서를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템이 상기 적어도 하나의 대상의 위치를 결정하는 것을 돕기 위해 상기 오디오 신호들을 분석하도록 구성되는, 시스템.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 소나 모듈; 상기 레이더 모듈; 및 상기 적어도 하나의 추가 센서를 작동하도록 구성되고; 상기 제어기는 상기 소나 모듈; 상기 레이더 모듈; 및 상기 적어도 하나의 추가 센서로부터 데이터를 획득하도록 더 구성되는, 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서, 적어도 하나의 가이딩 모듈을 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 가이딩 모듈의 각 가이딩 모듈은 상기 소나 모듈; 상기 레이더 모듈; 및 상기 적어도 하나의 광 검출기로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 센서와 기계적으로 결합되고; 상기 적어도 하나의 가이딩 모듈은 상기 제어기에 의해 작동되는, 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 프로세서를 더 포함하되, 상기 프로세서는 상기 제어기를 감독하도록 그리고 상기 제어기에 의해 획득된 상기 데이터를 정보로 프로세싱하도록 구성되는, 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 통신 장치를 더 포함하되, 상기 통신 장치는 상기 정보를 상기 외부 디바이스에 전달하도록 그리고 상기 외부 디바이스로부터 명령들을 획득하도록 구성되고, 상기 통신 장치는 인터넷과 통신하도록 더 구성되는, 시스템.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 외부 디바이스는 제어 콘솔이되, 상기 제어 콘솔은 상기 정보를 사용자에게 디스플레이하도록 구성되고, 상기 제어 콘솔은 상기 사용자로부터 명령들을 획득하도록 더 구성되는, 시스템.
  15. 청구항 1에 있어서, SONDAR 서버를 더 포함하되, 상기 SONDAR 서버는 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상을 원격 모니터링하기 위한 복수의 시스템을 통합할 수 있되, 상기 정보 및 명령들을 외부 디바이스와 통신하는 것은 인터넷을 통해 상기 외부 디바이스와 SONDAR 서버를 통해 통신하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  16. 청구항 5에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 상기 소나 모듈; 상기 레이더 모듈; 및 상기 적어도 하나의 추가 센서를 캘리브레이팅하는 것에 전용되는 자동-캘리브레이션 루틴을 초기화하도록 더 구성되고, 상기 자동-캘리브레이션 루틴은 상기 미리 정의된 공간에서 대상들을 맵핑하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 시스템은 상기 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상의 위치를 검출하기 위해 이용되되, 상기 위치는 모션 패턴들, 움직임 추적; 갑작스런 위치 변화를 포함하는 군으로부터 선택되는, 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 시스템은 상기 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상의 바이탈들을 검출하기 위해 이용되되, 상기 바이탈들은 생체 의학적 징조들; 호흡률의 급락; 심박수; 및 호흡율을 포함하는 군으로부터 선택되는, 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 정보는 원소들을 포함하되, 상기 원소들은 경계경보들; 바이탈 정보; 생체 의학적 징조들; 호흡률의 급락; 심박수; 및 호흡율; 모션 패턴들; 움직임 추적; 갑작스런 위치 변화 및 위치로 구성되는 군으로부터 선택되고; 상기 정보는 각 원소에 대해 미리 정의된 속성들의 집합을 더 포함하고; 이벤트는 원소 및 그것의 속성들의 집합 간 충돌을 나타내며; 충돌은 경계경보를 트리거하는, 시스템.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 시스템은 적어도 하나의 펄스 소나 모니터링 모듈(PSMM)을 더 포함하되, 상기 PSMM은 상기 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상의 위치를 정확하게 추적하기 위해 짧은 초음파 펄스 방법을 채용하는, 시스템.
  21. 적어도 하나의 대상을 근접 모니터링하기 위한 시스템으로서,
    데이터를 동시에 획득하는 비접촉 센서들의 어레이로서, 상기 데이터는 상기 적어도 하나의 대상의 바이탈들 및 위치를 포함하는, 상기 비접촉 센서들의 어레이;
    적어도 하나의 프로세싱 서브시스템으로서:
    상기 어레이를 제어하는 동작;
    상기 데이터를 프로세싱하는 동작;
    외부 디바이스와 정보 및 명령들을 통신하는 동작 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된, 상기 프로세싱 서브시스템을 포함하는, 시스템.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 적어도 하나의 대상은 무생물; 사람; 및 동물을 포함하는 군으로부터 선택되는, 시스템.
  23. 청구항 21에 있어서, 상기 적어도 하나의 대상에 대해 상기 데이터를 동시에 획득하는 것은 상기 적어도 하나의 대상과 연관된 신체적 현상들을 측정함으로써 달성되는, 시스템.
  24. 청구항 21에 있어서, 상기 어레이는 착용가능한 아이템에 내장되고, 상기 착용가능한 아이템은 상기 적어도 하나의 대상의 미리 결정된 영역에 인접하는, 시스템.
  25. 청구항 24에 있어서, 상기 어레이는:
    적어도 하나의 비접촉 전기장 센서 및 상기 적어도 하나의 대상의 상기 미리 결정된 영역 사이 전기 용량을 측정할 수 있는 상기 적어도 하나의 비접촉 자기장 센서로서, 상기 전기 용량은 바이탈 변화들을 나타내는, 상기 적어도 하나의 비접촉 자기장 센서;
    상기 적어도 하나의 대상의 상기 미리 결정된 영역 부근 유체량의 변화들을 나타내는 전류를 측정할 수 있는 적어도 하나의 비접촉 자기장 센서;
    상기 적어도 하나의 대상의 위치 및 모션을 검출할 수 있는 적어도 하나의 비접촉 모션 센서로서, 상기 모션 센서는 가속도계, 자기력계, 자이로, 고도계 및 이들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택되는 마이크로기계 트랜스듀서인, 상기 적어도 하나의 비접촉 모션 센서;
    청진기로서 수행하도록 구성된 적어도 하나의 비접촉 음향 센서로서, 극히 민감한 멤브레인 마이크로폰인, 상기 적어도 하나의 비접촉 음향 센서 중 적어도 하나를 포함하되;
    상기 어레이의 각 센서는 전용 전단부 전자 공학(FEE, front end electronics)과 통합되되; 각 FEE는 각 센서의 측정치를 나타내는 전기 신호를 형성, 샘플링 및 유지하도록 구성되는, 시스템.
  26. 청구항 21에 있어서, 상기 어레이는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는:
    상기 어레이의 상기 센서들을 제어하도록;
    상기 센서들로부터 데이터를 획득하도록;
    상기 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템에 송신하도록; 그리고
    상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템으로부터 명령들을 수신하도록 구성되는, 시스템.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 프로세서를 더 포함하되, 상기 프로세서는 상기 제어기를 감독하도록 그리고 상기 제어기에 의해 획득된 상기 데이터를 정보로 프로세싱하도록 구성되는, 시스템.
  28. 청구항 26에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 적어도 하나의 통신 장치(CU, communication unit)를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 CU는:
    명령들을 상기 제어기에 송신하도록;
    상기 제어기로부터 데이터를 수신하도록;
    상기 외부 디바이스로부터 명령들을 수신하도록;
    상기 정보를 상기 외부 디바이스에 송신하도록; 그리고
    인터넷과 통신하도록 구성되는, 시스템.
  29. 청구항 21에 있어서, 적어도 하나의 RFID 태그를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 RFID 태그는 상기 적어도 하나의 대상에 부착되고, 상기 적어도 하나의 RFID 태그의 각 RFID 태그에 내장된 식별값은 고유하고, 상기 적어도 하나의 RFID 태그는 상기 대상들 중 적어도 두 대상을 구별하기 위해 상기 시스템에 의해 이용되며, 상기 적어도 하나의 RFID 태그는 수동으로 경계경보를 나타내기 위한 비상 버튼과 결합되는, 시스템.
  30. 청구항 29에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 질의 라디오 주파수(RF) 신호들을 송신하도록 그리고 상기 적어도 하나의 RFID 태그로부터 RF 인증 응답들을 수신하도록 구성된 적어도 하나의 RFID 질의기를 더 포함하고, 상기 응답들은 상기 적어도 하나의 대상의 식별을 포함하고 경계경보 조짐이 상기 정보에 부착되는, 시스템.
  31. 청구항 21에 있어서, 적어도 하나의 위성 항법 시스템(GPS, global positioning satellite) 모듈을 더 포함하되, 상기 GPS 모듈은 상기 적어도 하나의 대상의 위치를 결정할 수 있고 상기 GPS 모듈은 상기 위치에 대한 서술을 상기 정보에 부착하는, 시스템.
  32. 청구항 31에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 상기 어레이의 상기 센서들을 캘리브레이팅하는 것에 전용되는 자동-캘리브레이션 루틴을 초기화하도록 더 구성되고, 상기 자동-캘리브레이션 루틴은 상기 적어도 하나의 대상의 상기 위치를 추적하기 위해 상기 GPS를 이용하는 것을 포함하는, 시스템.
  33. 청구항 21에 있어서, 상기 적어도 하나의 대상이 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템을 휴대하는, 시스템.
  34. 청구항 21에 있어서, 상기 적어도 하나의 대상의 상기 위치는 모션 패턴들, 움직임 추적; 갑작스런 위치 변화로 구성되는 군으로부터 선택되고, 상기 위치의 서술이 상기 정보에 부착되는, 시스템
  35. 청구항 21에 있어서, 상기 적어도 하나의 대상의 상기 바이탈은 생체 의학적 징조들; 호흡률의 급락; 심박수; 및 호흡율로 구성되는 군으로부터 선택되고; 상기 바이탈의 서술이 상기 정보에 부착되는, 시스템.
  36. 청구항 21에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세싱 서브시스템은 적어도 하나의 대상에 적절한 속성들을 포함하고; 이벤트는 상기 정보 및 상기 속성들 간 충돌을 나타내며; 충돌은 경계경보를 자동으로 트리거하는, 시스템.
  37. 청구항 21에 있어서, 외부 에너지원들로부터 유래되는 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 구성된 에너지 수확 모듈을 더 포함하되, 상기 외부 에너지원들은 태양 에너지; 열 에너지; 풍력 에너지; 운동 에너지; 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되고; 상기 전기 에너지는 발전 저장소에 저장되고, 상기 시스템은 상기 발전 저장소를 자가-발전 모니터링 모드로 이용하는, 시스템.
  38. 청구항 21에 있어서, 상기 외부 디바이스는 제어 콘솔이되, 상기 제어 콘솔은 상기 정보를 사용자에게 디스플레이하도록 구성되고, 상기 제어 콘솔은 상기 사용자로부터 명령들을 획득하도록 더 구성되는, 시스템.
  39. 청구항 21에 있어서, SONDAR 서버를 더 포함하되, 상기 SONDAR 서버는 미리 정의된 공간 내에서 상기 적어도 하나의 대상을 원격 모니터링하기 위한 복수의 시스템을 통합할 수 있되, 상기 정보 및 명령들을 외부 디바이스와 통신하는 것은 인터넷을 통해 상기 외부 디바이스와 SONDAR 서버를 통해 통신하는 것을 더 포함하는, 시스템.
  40. 모니터링 시스템으로서,
    각각이 미리 정의된 공간 내에서 적어도 하나의 대상을 모니터링하는 적어도 하나의 원격 시스템;
    각 근접 시스템이 적어도 하나의 대상을 모니터링하는 적어도 하나의 근접 시스템;
    SONDAR 서버; 및
    적어도 하나의 제어 콘솔을 포함하는, 시스템.
  41. 청구항 40에 있어서, 상기 SONDAR 서버는 복수의 프로세싱 디바이스 및 데이터 저장소를 포함하되, 상기 SONDAR는:
    상기 적어도 하나의 원격 시스템, 상기 적어도 하나의 근접 시스템 및 상기 적어도 하나의 제어 콘솔과 정보를 통신하도록;
    상기 적어도 하나의 원격 시스템 및 상기 적어도 하나의 근접 시스템에 의해 요청되는 계산들을 수행하도록;
    적어도 하나의 대상에 대한 정보를 상기 데이터 저장소에 유지하도록 구성되는, 시스템.
  42. 청구항 40에 있어서, 상기 SONDAR 서버는:
    상기 적어도 하나의 대상 중 하나를 동시에 모니터링하기 위해 상기 적어도 하나의 원격 시스템 중 하나의 원격 시스템 및 상기 적어도 하나의 근접 시스템 중 하나의 근접 시스템 간을 동기화시킬 수 있고,
    상기 적어도 하나의 원격 시스템 중 상기 하나의 원격 시스템에서 상기 적어도 하나의 근접 시스템 중 상기 하나의 근접 시스템으로 그리고 그 반대로 상기 모니터링을 전환할 수 있는, 시스템.
  43. 청구항 40에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어 콘솔은 상기 정보를 적어도 하나의 사용자에게 디스플레이하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 제어 콘솔은 상기 적어도 하나의 사용자로부터 명령들을 획득하도록 더 구성되는, 시스템.
  44. 소나 모듈 및 레이더 모듈을 이용하여, 적어도 하나의 대상을 원격으로 모니터링하기 위한 방법으로서,
    제어 콘솔을 이용하여 사용자에 의해 모니터링하기 위한 미리 정의된 공간을 선택하는 단계;
    경계경보들을 분류하는 이벤트들의 집합을 결정하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 대상을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
  45. 청구항 44에 있어서, 상기 미리 정의된 공간을 선택하는 단계는:
    상기 소나 모듈 및 상기 레이더 모듈을 캘리브레이팅하기 위한 자동-캘리브레이션 루틴을 초기화하는 단계;
    상기 미리 정의된 공간에서 대상들을 맵핑하는 단계; 및
    모니터링하기 위한 상기 적어도 하나의 대상을 선정하는 단계를 포함하는, 방법.
  46. 청구항 44에 있어서, 상기 모니터링하는 단계는 동시에 상기 소나 모듈 및 상기 레이더 모듈을 이용하여 상기 적어도 하나의 대상에 대한 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 모니터링하는 단계는 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 검출될 때가지 주기적으로 수행되는, 방법.
  47. 청구항 46에 있어서, 상기 모니터링하는 단계는 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 검출되었을 때 상기 사용자에게 경계경보를 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  48. 청구항 44에 있어서, 상기 사용자가 경계경보들을 분류하는 상기 이벤트들의 집합을 변경할 수 있게 하는, 방법.
  49. 청구항 48에 있어서, 상기 모니터링하는 단계는 상기 소나 모듈을 이용하여 상기 적어도 하나의 대상에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 모니터링하는 단계는 변경된 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 검출될 때가지 주기적으로 수행되는, 방법.
  50. 청구항 49에 있어서, 상기 모니터링하는 단계는 변경된 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 검출되었을 경우 미리 결정된 시간 기간 동안 레이더 모듈 모니터링을 트리거하는 단계를 더 포함하고, 변경된 상기 이벤트들의 집합 중 하나의 이벤트가 상기 미리 결정된 시간 기간에 상기 레이더에 의해 검출되었을 경우 상기 사용자에게 경계경보가 전송되는, 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021033814A1 (ko) * 2019-08-22 2021-02-25 주식회사 에이치랩 레이더 기반 비 웨어러블 방식의 제스처 인식 서비스 시스템
KR102602425B1 (ko) * 2023-02-15 2023-11-16 주식회사 에스비솔루션 호흡 측정 기반의 정보 제공 방법 및 시스템
KR102643039B1 (ko) * 2023-02-15 2024-03-05 주식회사 에스비솔루션 사용자 생체 정보를 통한 사용자 모니터링 방법 및 시스템

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105933080B (zh) * 2016-01-20 2020-11-03 北京大学 一种跌倒检测方法和系统
WO2019002831A1 (en) 2017-06-27 2019-01-03 Cirrus Logic International Semiconductor Limited REPRODUCTIVE ATTACK DETECTION
GB2563953A (en) 2017-06-28 2019-01-02 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Detection of replay attack
GB201713697D0 (en) * 2017-06-28 2017-10-11 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Magnetic detection of replay attack
GB201801528D0 (en) 2017-07-07 2018-03-14 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Method, apparatus and systems for biometric processes
GB201801530D0 (en) 2017-07-07 2018-03-14 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Methods, apparatus and systems for authentication
GB201801532D0 (en) 2017-07-07 2018-03-14 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Methods, apparatus and systems for audio playback
GB201801527D0 (en) 2017-07-07 2018-03-14 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Method, apparatus and systems for biometric processes
GB201801526D0 (en) 2017-07-07 2018-03-14 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Methods, apparatus and systems for authentication
US11004567B2 (en) 2017-08-15 2021-05-11 Koko Home, Inc. System and method for processing wireless backscattered signal using artificial intelligence processing for activities of daily life
CN107395752A (zh) * 2017-08-23 2017-11-24 龚瑞 一种家庭数据存储管理中心服务系统
MX2020001839A (es) * 2017-09-01 2020-07-14 Nestle Sa Dispositivo de deteccion de la frecuencia cardiaca y sistemas y metodos relacionados.
WO2019070570A1 (en) * 2017-10-06 2019-04-11 Tellus You Care, Inc. NON-CONTACT ACTIVITY DETECTION NETWORK FOR CARE OF OLDER PEOPLE
GB201804843D0 (en) 2017-11-14 2018-05-09 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Detection of replay attack
GB201801663D0 (en) 2017-10-13 2018-03-21 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Detection of liveness
GB201801664D0 (en) 2017-10-13 2018-03-21 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Detection of liveness
GB201801661D0 (en) 2017-10-13 2018-03-21 Cirrus Logic International Uk Ltd Detection of liveness
GB201803570D0 (en) 2017-10-13 2018-04-18 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Detection of replay attack
GB201801874D0 (en) 2017-10-13 2018-03-21 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Improving robustness of speech processing system against ultrasound and dolphin attacks
GB2567503A (en) 2017-10-13 2019-04-17 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Analysing speech signals
GB201801659D0 (en) 2017-11-14 2018-03-21 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Detection of loudspeaker playback
US11735189B2 (en) 2018-01-23 2023-08-22 Cirrus Logic, Inc. Speaker identification
US11475899B2 (en) 2018-01-23 2022-10-18 Cirrus Logic, Inc. Speaker identification
US11264037B2 (en) 2018-01-23 2022-03-01 Cirrus Logic, Inc. Speaker identification
US11321592B2 (en) * 2018-04-25 2022-05-03 Avigilon Corporation Method and system for tracking an object-of-interest without any required tracking tag theron
US10802133B2 (en) * 2018-05-17 2020-10-13 Infineon Technologies Ag Diverse sensing using different types of sensors
CN108968970A (zh) * 2018-05-24 2018-12-11 厦门精益远达智能科技有限公司 一种多普勒毫米波雷达检测人体跌倒的方法、装置和雷达系统
CN108983207A (zh) * 2018-06-13 2018-12-11 北京慧远达科技有限公司 一种基于微波雷达监控活动指数的系统和方法
CN110652292B (zh) * 2018-06-29 2023-03-10 博西华电器（江苏）有限公司 监控方法、装置、系统以及冰箱
US10692490B2 (en) 2018-07-31 2020-06-23 Cirrus Logic, Inc. Detection of replay attack
CA3109655A1 (en) 2018-08-21 2020-02-27 Moonshot Health Inc. Systems and methods for mapping a given environment
US10915614B2 (en) 2018-08-31 2021-02-09 Cirrus Logic, Inc. Biometric authentication
US11037574B2 (en) 2018-09-05 2021-06-15 Cirrus Logic, Inc. Speaker recognition and speaker change detection
CN111142111A (zh) * 2018-11-02 2020-05-12 广州灵派科技有限公司 一种声源定位视频跟踪系统
CN111134685B (zh) 2018-11-02 2022-08-09 富士通株式会社 跌倒检测方法和装置
TWI682607B (zh) * 2018-11-06 2020-01-11 財團法人車輛研究測試中心 可控式異物偵測裝置及方法
CN109655833A (zh) * 2018-11-23 2019-04-19 中科传启（苏州）科技有限公司 生命体的检测方法及装置
US10833732B2 (en) * 2019-01-09 2020-11-10 Wolfgang Richter System for extending the range of near field communication of an electronic device to communicate with an object over a user skin
US11997455B2 (en) 2019-02-11 2024-05-28 Koko Home, Inc. System and method for processing multi-directional signals and feedback to a user to improve sleep
US11971503B2 (en) * 2019-02-19 2024-04-30 Koko Home, Inc. System and method for determining user activities using multiple sources
US10810850B2 (en) 2019-02-19 2020-10-20 Koko Home, Inc. System and method for state identity of a user and initiating feedback using multiple sources
CN109765831A (zh) * 2019-03-13 2019-05-17 郑州大学 青年旅社床铺监控系统
US11523797B2 (en) 2019-04-16 2022-12-13 Welch Allyn, Inc. Vital sign detection and measurement
US11138858B1 (en) * 2019-06-27 2021-10-05 Amazon Technologies, Inc. Event-detection confirmation by voice user interface
CN110338761A (zh) * 2019-07-08 2019-10-18 秒针信息技术有限公司 生命体征信息获取方法和装置
CN110456360B (zh) * 2019-08-19 2021-08-27 电子科技大学 一种针对非连续目标被动多阵列声呐检测跟踪方法
US11719804B2 (en) 2019-09-30 2023-08-08 Koko Home, Inc. System and method for determining user activities using artificial intelligence processing
CN112971741A (zh) * 2019-12-17 2021-06-18 青岛海信日立空调系统有限公司 一种家用电器
CN111166342B (zh) * 2020-01-07 2022-10-14 四川宇然智荟科技有限公司 一种毫米波雷达和摄像头融合跌倒检测装置及其检测方法
WO2021180049A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 United Wheels Technology Limited Method for determining that person has fainted and room therefor
US11184738B1 (en) 2020-04-10 2021-11-23 Koko Home, Inc. System and method for processing using multi core processors, signals, and AI processors from multiple sources to create a spatial heat map of selected region
US20220296985A1 (en) * 2020-05-11 2022-09-22 Shanelle Chevon Bryant Portable Snowboard
WO2021250585A1 (en) * 2020-06-09 2021-12-16 Lau Stevenson Self-powered management systems
CN113116314B (zh) * 2021-03-31 2024-03-15 淮南联合大学 一种基于毫米波雷达的舱内生命体征监测系统
CN113397520B (zh) * 2021-07-14 2024-05-24 北京清雷科技有限公司 室内对象的信息检测方法及装置、存储介质和处理器
WO2023012033A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-09 Signify Holding B.V. Apparatus for controlling radiofrequency sensing
WO2023242337A1 (en) * 2022-06-17 2023-12-21 Signify Holding B.V. System and method for detecting a fall of a person
DE102022116738A1 (de) * 2022-07-05 2024-01-11 Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg, Körperschaft des öffentlichen Rechts System, Verfahren, Computerprogramm und computerlesbares Medium
CN117281498B (zh) * 2023-11-24 2024-02-20 北京清雷科技有限公司 一种基于毫米波雷达的健康风险预警方法及设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6542076B1 (en) * 1993-06-08 2003-04-01 Raymond Anthony Joao Control, monitoring and/or security apparatus and method
US7209221B2 (en) * 1994-05-23 2007-04-24 Automotive Technologies International, Inc. Method for obtaining and displaying information about objects in a vehicular blind spot
US8825535B2 (en) * 2000-08-24 2014-09-02 Martin Herman Weik, III Management and control system for a designated functional space having at least one portal
US20050101841A9 (en) * 2001-12-04 2005-05-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Healthcare networks with biosensors
US20070100666A1 (en) * 2002-08-22 2007-05-03 Stivoric John M Devices and systems for contextual and physiological-based detection, monitoring, reporting, entertainment, and control of other devices
US7150048B2 (en) * 2002-12-18 2006-12-19 Buckman Robert F Method and apparatus for body impact protection
US7835529B2 (en) * 2003-03-19 2010-11-16 Irobot Corporation Sound canceling systems and methods
US20070118054A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-24 Earlysense Ltd. Methods and systems for monitoring patients for clinical episodes
US20100063652A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Noel Wayne Anderson Garment for Use Near Autonomous Machines
US9400503B2 (en) * 2010-05-20 2016-07-26 Irobot Corporation Mobile human interface robot
US9042596B2 (en) * 2012-06-14 2015-05-26 Medibotics Llc Willpower watch (TM)—a wearable food consumption monitor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021033814A1 (ko) * 2019-08-22 2021-02-25 주식회사 에이치랩 레이더 기반 비 웨어러블 방식의 제스처 인식 서비스 시스템
KR102602425B1 (ko) * 2023-02-15 2023-11-16 주식회사 에스비솔루션 호흡 측정 기반의 정보 제공 방법 및 시스템
KR102643039B1 (ko) * 2023-02-15 2024-03-05 주식회사 에스비솔루션 사용자 생체 정보를 통한 사용자 모니터링 방법 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
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