KR20180117358A - Remote monitoring system for object to protect - Google Patents

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KR20180117358A
KR20180117358A KR1020170050351A KR20170050351A KR20180117358A KR 20180117358 A KR20180117358 A KR 20180117358A KR 1020170050351 A KR1020170050351 A KR 1020170050351A KR 20170050351 A KR20170050351 A KR 20170050351A KR 20180117358 A KR20180117358 A KR 20180117358A
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한장수
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주식회사 가람이앤씨
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Abstract

The present invention proposes a system for remotely observing a protecting target, capable of checking the apnea or choking state of the protecting target by wireless servicing respiration state information including information whether the protecting target normally breathes and current state information including information whether the protecting target currently sleeps to not only the near vicinity of the protecting target but also a protector of the protecting target by using a biometric signal of the protecting target. The system for remotely observing a protecting target includes a biometric signal collecting device, an image processing device, a signal processing device, and a wearable device.

Description

보호대상 원격 관찰 시스템 {Remote monitoring system for object to protect} [0001] The present invention relates to a remote monitoring system,
본 발명은 보호대상 원격 관찰 시스템에 관한 것으로, 특히, 보호대상자(이하 보호대상)의 생체신호를 이용하여 보호대상의 정상호흡수, 무호흡 또는 질식상태에 대한 정보를 포함하는 호흡상태정보를 보호대상의 가까운 주변은 물론이고 보호대상의 보호자에게 무선으로 제공할 수 있도록 하는 보호대상 원격 관찰 시스템에 관한 것이다. In particular, the present invention relates to a remote observation system for a protected object, and more particularly, to a remote observation system for a protected object, in which respiration state information including information on absorption of a normal object, apnea or choking state of a protected object, To a protected remote observation system capable of wirelessly providing protection to nearby persons as well as nearby persons.
보육원에서 아이들은 식사나 활동은 물론 일정한 휴식시간 즉 잠을 자기도 한다. 보육원에서 자고 있는 영아가 호흡을 정상적으로 하고 있는가의 여부는 영아를 보호해야 할 보육원은 물론 보육원에 영아를 위탁한 부모의 입장에서도 상당히 중요하다. 무호흡증은 성인은 물론이고 영유아에게도 발생할 수 있으며, 특히 보육원에서 영유아가 수면을 취하는 시간이 바로 보육교사의 휴식시간이기 때문에 수면을 취하는 영유아의 옆에 보육교사가 위치하는 경우는 드물다. At the nursery school, children sleep and sleep at regular intervals, as well as meals and activities. Whether infants sleeping in a nursery are breathing normally is very important in terms of the parents who have entrusted the infant to the nursery as well as the nursery where the infant should be protected. Obstructive sleep apnea can occur in infants as well as adults, and it is rare for nursery teachers to be located next to sleeping infants because it is the time for the nursery teacher to take the time to sleep.
특히, 잠들어 있는 영아가 엎어져서 자는 경우 질식할 가능이 있기 때문에 보육교사나 보호자가 보고 있지 않을 때에라도 영아가 엎어져서 자고 있는가, 엎어져 자고 있으면서 호흡이 정상인가를 확인할 필요가 있으며, 이러한 상황정보를 보호자 또는 보육교사가 보호대상과의 거리에 관계없이 전달받을 수 있도록 하는 시스템이 요구된다. In particular, when a sleeping infant is lying down, it is possible to suffocate. Therefore, even if a childcare teacher or guardian is not watching, it is necessary to check whether the infant is falling asleep or lying down and that breathing is normal. A system is needed that allows parents or caregivers to be delivered regardless of the distance between them.
대한민국 등록실용신안 20-0329523호(2003.9.29.)Korea Registered Utility Model 20-0329523 (September 29, 2003)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 보호대상의 생체신호를 이용하여 보호대상의 정상호흡 여부에 대한 정보를 포함하는 호흡상태정보, 보호대상의 현재 수면 중인가 아닌가에 대한 정보를 포함하는 현재상태정보를 보호대상의 가까운 주변은 물론이고 보호대상의 보호자에게 무선으로 서비스할 수 있어 보호대상의 무호흡 또는 질식상태를 확인할 수 있도록 하는 보호대상 원격 관찰 시스템을 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting a current state of a subject to be protected by using bio-signals of a subject to be protected, To be protected can be wirelessly provided to a guardian of a protected object as well as a nearby periphery of the protected object, so that apnea or choking state of the protected object can be confirmed.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 보호대상 원격 관찰 시스템은, 생체신호 수집장치, 영상처리장치, 신호처리장치 및 웨어러블 장치를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a remote observation system for a protected object, which includes a biological signal collection device, an image processing device, a signal processing device, and a wearable device.
상기 생체신호 수집장치는 보호대상의 가슴에 레이저 광을 조사하고, 보호대상의 가슴으로부터 반사되는 레이저 광의 반사파를 이용하여 해당 보호대상의 분당 호흡수 정보 및 가슴 높이변화거리 정보를 생성한다. 상기 영상처리장치는 보호대상의 수면의 시작과 종료에 관한 이벤트 기본정보를 저장하고, 보호대상을 촬영한 영상과 상기 이벤트 기본정보를 비교하여 보호대상이 현재 수면 중인지 아닌지에 대한 정보를 포함하는 활동상태정보를 생성한다. 상기 신호처리장치는 상기 분당 호흡수 정보와 상기 가슴 높이변화거리 정보를 비교하여 호흡상태정보를 생성한다. 상기 웨어러블 장치는 보호자가 몸에 착용하며, 상기 호흡상태정보 및 상기 현재상태정보에 대응되는 표시를 외부로 송출한다. 여기서, 상기 호흡상태정보는 보호대상이 현재 정상적으로 호흡하고 있는 중인가 아니면 호흡이 일정시간 이상 멈춘 상태인가에 대한 정보이며, 상기 생체신호 수집장치, 상기 영상처리장치, 상기 신호처리장치 및 상기 웨어러블 장치는 적어도 하나의 네트워크를 통해 정보를 송수신한다. The bio-signal collecting device irradiates the chest of the object to be protected with a laser beam, and generates respiration rate information and chest height change distance information of the object to be protected using reflected laser light reflected from the chest of the object to be protected. The image processing apparatus stores event basic information related to the start and end of the sleep surface of the object to be protected, compares the image of the object to be protected with the event basic information, and determines whether the object is currently sleeping And generates status information. The signal processing apparatus compares respiration rate information per minute and the chest height change distance information to generate respiration status information. The wearable device is worn by a caregiver on the body, and transmits the respiration state information and the indication corresponding to the current state information to the outside. Here, the respiration state information is information on whether the protection object is currently breathing normally or breathing is stopped for a predetermined time or more, and the bio-signal collection device, the image processing device, the signal processing device, and the wearable device And transmits and receives information through at least one network.
본 발명에 따른 보호대상 원격 관찰 시스템은, 보호대상의 생체신호를 이용하여 보호대상의 정상호흡 여부에 대한 정보를 포함하는 호흡상태정보, 보호대상이 현재 수면 중인지 아닌가에 대한 정보를 포함하는 현재상태정보를 보호대상의 가까운 주변은 물론이고 보호대상의 보호자에게 무선으로 전달할 수 있으므로, 보호대상에 근접해 있는 보호자는 물론 보호대상으로부터 멀리 떨어져 있는 보호자가 보호대상의 현재상태 특히 수면 중 무호흡상태 또는 질식 상태도 알고 조치를 취할 수 있도록 하는 장점이 있다. The remote object observing system according to the present invention is a remote object observing system comprising: a respiration state information including information on a normal breathing state of a protection object using a biological signal to be protected; a current state including information on whether the protection object is currently in a sleep state Since information can be transmitted wirelessly to the protected subject as well as to the subject of the protected subject, the caregiver who is close to the subject of protection, as well as a person who is far away from the subject of protection, It also has the advantage of being able to take action.
도 1은 본 발명에 따른 보호대상 원격 관찰 시스템의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 보호대상 원격 관찰 시스템을 구성하는 각 구성요소의 서브 구성요소를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 3은 생체신호를 이용하여 무호흡상태를 검출하는 과정을 설명한다.
1 shows a configuration of a remote object observation system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating subcomponents of respective components constituting the remote object observation system according to the present invention.
FIG. 3 illustrates a process of detecting an apnea state using a biological signal.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention and the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which are provided for explaining exemplary embodiments of the present invention, and the contents of the accompanying drawings.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명에 따른 보호대상 원격 관찰 시스템의 구성을 나타낸다. 1 shows a configuration of a remote object observation system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 보호대상 원격관찰시스템(100)은 네트워크(170)에 각각 연동하여 정보를 송수신하는 생체신호 수집장치(120), 영상처리장치(130), 신호처리장치(140), 웨어러블 장치(150) 및 관찰장치(160)로 구성된다. 1, a remote object observation system 100 according to the present invention includes a biological signal collecting device 120, an image processing device 130, a signal processing device 140, a wearable device 150, and an observation device 160.
도 2는 본 발명에 따른 보호대상 원격 관찰 시스템을 구성하는 각 구성요소의 서브 구성요소를 나타내는 블록 다이어그램이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating subcomponents of respective components constituting the remote object observation system according to the present invention.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 보호대상 원격 관찰 시스템(100)을 구성하는 각각의 구성요소에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, each component constituting the protected object remote observation system 100 according to the present invention will be described.
부재번호 110은 보육시설 등에 위탁되는 영유아 및 무호흡증상이 있는 환자를 대표하는 것으로 이하에서는 보호대상(110)으로 통칭한다. Reference numeral 110 denotes a patient having an infant and an obsessive-compulsive disorder entrusted to a childcare center or the like, and is collectively referred to as a protected object 110 in the following description.
생체신호 수집장치(120)는 생체신호 검출장치(121), 생체신호 분석장치(122) 및 제1 통신부(123)를 포함하며, 보호대상(110)의 분당 호흡수 정보 및 보호대상의 가슴 높이변화거리 정보를 측정 & 분석한다. The living body signal collecting apparatus 120 includes a living body signal detecting apparatus 121, a living body signal analyzing apparatus 122 and a first communicating unit 123. The living body signal collecting apparatus 120 includes respiration rate information per minute of the protected object 110, Measure and analyze change distance information.
생체신호 검출장치(121)는 보호대상(110)의 가슴에 레이저 광을 조사한다. 생체신호 분석장치(122)는 보호대상(110)으로부터 반사되는 레이저 광의 반사파를 수집하고, 수집된 반사파로부터 보호대상(110)의 가슴의 높이 변화를 측정 & 가공하여 보호대상의 가슴 높이변화거리 정보 및 보호대상(110)의 들숨과 날숨을 검출하여 분당 호흡수 정보를 생성한다. 제1 통신부(123)는 가슴 높이변화거리 정보 및 분당 호흡수 정보를 네트워크(170)를 통해 외부로 송출한다. The biological signal detection device 121 irradiates the chest of the protection object 110 with laser light. The biological signal analyzer 122 collects reflected waves of the laser light reflected from the protection object 110 and measures and processes the change in the height of the protection object 110 from the collected reflected waves to calculate the chest height change distance information And respiration information per minute by detecting the inspiration and expiration of the protected object 110. The first communication unit 123 transmits the chest height change distance information and the respiration rate information per minute to the outside through the network 170.
여기서 보호대상(110)의 가슴에 조사되는 레이저 광은 UWB(Ultra Wide Band) 초고주파 미약 신호 레이저 광을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 수면 중인 보호대상 즉 영아를 대상으로 하는 것이 본 발명의 효과적인 실시라고 할 수 있다. Here, it is preferable that UWB (Ultra Wide Band) ultra-high frequency weak signal laser light be used as the laser light to be irradiated on the chest of the protection object 110. Especially, it is effective implementation of the present invention can do.
영상처리장치(130)는 카메라(131), 이벤트 기본조건 저장장치(132), 활동상태정보 생성장치(133) 및 제2 통신부(134)를 포함하며, 보호대상(110)을 실시간으로 촬영한 후, 촬영된 영상을 근거로 이벤트정보를 생성한다. The image processing apparatus 130 includes a camera 131, an event basic condition storage unit 132, an activity status information generating unit 133 and a second communication unit 134. The image processing apparatus 130 includes a camera 131, Then, event information is generated based on the photographed image.
카메라(131)는 실시간으로 보호대상(110)을 촬영한 보호대상 영상을 생성한다. 이벤트 기본조건 저장장치(132)는 보호대상의 수면의 시작과 종료에 따른 이벤트 기본정보를 저장해 놓는다. 활동상태정보 생성장치(133)는 카메라로부터 수집한 보호대상 영상과 이벤트 기본조건 저장장치(132)에 저장된 이벤트 기본정보를 비교하여 현재 보호대상이 어떤 상태에 있는가에 대한 정보를 가진 활동상태정보를 생성한다. 이벤트 기본정보는 촬영된 보호대상(110)의 수면의 시작과 종료이며, 활동상태정보는 이벤트 기준정보와 영상을 비교하여 촬영된 보호대상(110)이 현재 수면 중인지 아닌지에 대한 정보를 포함하고 있다. The camera 131 generates a protection object image of the protection object 110 in real time. The event basic condition storage device 132 stores event basic information according to the start and end of the water surface of the object to be protected. The activity state information generation device 133 compares the protection target image collected from the camera with the event basic information stored in the event basic condition storage device 132 and stores the activity state information having information on the current state of the protection target . The event basic information is the start and end of the sleeping of the captured protected object 110. The activity state information includes information about whether the photographed protected object 110 is currently sleeping by comparing the event reference information and the image .
제2 통신부(134)는 네트워크(170)를 통해 외부에서 인가되는 이벤트 기본정보를 이벤트 기본조건 저장장치(132)에 전달하고, 활동상태정보를 외부로 전달한다. The second communication unit 134 transmits the event basic information externally applied to the event basic condition storage unit 132 via the network 170 and transmits the activity status information to the outside.
신호처리장치(140)는 정보가공부(141), 비교분석부(142) 및 제3 통신부(143)를 포함하며, 생체신호 수집장치(120)에서 생성한 분당 호흡수 정보와 가슴 높이변화거리 정보를 비교하여 호흡상태정보를 생성한다. The signal processing apparatus 140 includes an information learning unit 141, a comparison and analysis unit 142 and a third communication unit 143. The signal processing apparatus 140 includes a breathing information generating unit 120, And compares the information to generate respiration status information.
정보가공부(141)는 가슴 높이변화거리 정보를 가공하여 가슴 높이변화거리 정보에 대응되는 변환 분당호흡수를 생성한다. 즉, 가슴 높이변화거리 정보는 하나의 파형의 형태로 나타나게 되는데, 가슴 높이변화거리 한 구간이 호흡의 한 주기로 판단할 수 있을 것이다. 레이저광의 반사파는 가슴의 미세한 떨림에도 반응하므로, 정확한 가슴 높이변화거리를 생성하기 위해서는 측정된 생체신호의 가슴 높이변화거리를 적어도 10개 정도 평균한 후 이들의 평균값을 가슴 높이변화거리 정보로 정의하는 것이 바람직할 것이다. 가슴 높이변화거리가 한 호흡이므로 이를 분당 진동 횟수로 변환하는 것은 어렵지 않으며, 이를 생체신호 수집장치(120)에서 생성한 분당 호흡수 정보와 구별하기 위하여 변환 분당호흡수로 가정한다. The information learning unit 141 processes the chest height change distance information to generate a breath per minute corresponding to the chest height change distance information. In other words, the chest height change distance information appears in the form of one waveform, and the interval of chest height change distance can be judged as one cycle of breathing. In order to generate the accurate chest height change distance, the reflected light of laser light responds to the slightest trembling of the chest. In order to generate the accurate chest height change distance, at least 10 chest height change distances of the measured bio signal are averaged and their average value is defined as chest height change distance information Lt; / RTI > Since the chest height change distance is one breath, it is not difficult to convert it into the number of vibrations per minute, and it is assumed that the respiration rate is converted per minute to distinguish it from the breaths per minute information generated by the bio-signal collector 120.
비교분석부(142)는 분당 호흡수 정보와 변환 분당호흡수를 비교하여 호흡상태정보를 생성한다. 순수한 호흡수를 계산한 분당 호흡수와 가슴 높이변화거리 정보를 변환하여 얻은 변환 분당호흡수가 일정한 오차 범위 내에서 동일하다면 보호대상의 호흡은 정상이라고 판단할 수 있지만, 오차범위를 벗어나는 경우 무호흡상태 또는 질식상태라고 판단할 수 있다. 여기서 호흡상태정보는 보호대상(110)이 현재 정상적으로 호흡하고 있는 중인가 아니면 호흡이 일정시간 이상 멈춘 상태인가에 대한 정보를 포함한다. The comparator 142 compares respiration rate information per minute and respiration rate per minute to generate respiration status information. If the number of respiration per minute converted by converting the respiration rate per minute and the height change distance information calculated for pure breaths is the same within a certain error range, the respiration of the subject to be protected can be determined to be normal, but if it exceeds the error range, It can be judged as a choking state. Here, the respiration state information includes information about whether the protection object 110 is currently breathing normally or whether respiration is stopped for a predetermined time or more.
제3 통신부(143)는 네트워크(170)를 통해 가슴 높이변화거리 정보 및 호흡상태정보를 수신하여 정보가공부(141) 및 비교분석부(142)에 전달하고, 비교분석부(142)에서 생성한 호흡상태정보를 외부로 전달한다. The third communication unit 143 receives the chest height change distance information and the breathing status information via the network 170 and transmits the information to the study 141 and the comparison and analysis unit 142. The comparison and analysis unit 142 generates And transmits one breathing state information to the outside.
웨어러블 장치(150)는 분리감지센서(151), 상태표시부(152) 및 제4 통신부(153)를 포함한다. The wearable device 150 includes a separation detection sensor 151, a status display unit 152, and a fourth communication unit 153.
웨어러블 장치(150)는 보호자의 신체에 착용할 수 있는 것으로, 예를 들면 손목에 착용할 수 있는 팔찌의 형태 또는 목에 걸 수 있는 목거리의 형태가 바람직할 것이다. The wearable device 150 may be worn on the body of a protector, for example, a form of a bracelet that can be worn on the wrist, or a form of a neckline that can hang on the neck.
분리감지센서(151)는 웨어러블 장치(150)가 보호자로부터 분리되었을 때 이를 감지하여 분리감지신호를 생성한다. The detachment detection sensor 151 detects the detachment of the wearable device 150 from the protector and generates a detachment detection signal.
상태표시부(152)는 호흡상태정보와 활동상태정보 및 분리감지센서(151)로부터 출력하는 분리감지신호에 각각 대응되는 표시를 송출한다. The status display unit 152 transmits the breathing status information, the activity status information, and the display corresponding to the separation detection signal output from the separation detection sensor 151, respectively.
제4 통신부(153)는 호흡상태정보 및 활동상태정보를 수신하여 상태표시장치(153)로 전달하며, 분리감지센서(151)로부터 수신한 분리감지신호를 관찰장치(160)에 전송한다. The fourth communication unit 153 receives the breathing state information and the activity state information and transmits the breathing state information and the activity state information to the status display unit 153 and transmits the separation sensing signal received from the separation sensing sensor 151 to the observation device 160.
상태표시부(152)에서 표시하는 방법은 다양한데, 예를 들면, 음향신호를 송출하는 스피커를 포함하거나 다양한 색의 LED 장치로 표현할 수 있다. There are various methods of displaying in the status display unit 152, for example, a speaker for transmitting a sound signal or an LED device of various colors.
이때, 보호대상과 아주 멀리 떨어져 있는 관찰수단(160)도 영상처리장치(130)의 제2통신부(134)로부터 수신한 활동상태정보를 통해 보호대상의 현재 상태를 모니터할 수 있다. 여기서 관찰수단(160)은 웨어러블 장치(150)를 착용하고 있지 않은 보호대상의 법률상 보호자 즉 부모가 소유하고 있는 통신수단을 의미한다. 관찰수단(160)이 보육교사가 웨어러블 장치(150)를 착용하고 있거나 보호자 중 한 사람은 웨어러블 장치(150)를 착용하고 있지만 다른 한 사람은 착용하고 있지 않는 경우에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다. At this time, the observation unit 160, which is far away from the protection object, can also monitor the current state of the protection object through the activity state information received from the second communication unit 134 of the image processing apparatus 130. Here, the observation means 160 means a communication means owned by a parent, that is, parents who are not wearing the wearable device 150 under the protection target. The observation means 160 may be effectively utilized when the childcare teacher wears the wearable device 150 or one of the caregivers wears the wearable device 150 but does not wear the other wearer.
웨어러블 장치(150)가 보호자로부터 분리된 경우, 보호자가 분리감지신호를 듣고 웨어러블 장치(150)가 보호자로부터 분리되었다는 사실을 확인할 수 있도록 하였다. 실제 상황에서는 상태표시부(152)를 활성화함과 동시에 관찰장치(160)에 해당 내용을 전송하여, 이중으로 관찰 및 관리를 할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다. When the wearable device 150 is detached from the protector, the protector hears the detach detection signal and can confirm that the wearable device 150 is detached from the protector. It may be desirable to activate the status display unit 152 and transmit the contents to the observation apparatus 160 so as to be able to observe and manage the same in the actual situation.
보호대상이 잠을 자고 있는 경우, 움직이지 않고 있는 보호대상이 호흡을 하고 있는지 아니면 무호흡상태인지를 확인하기 위해, 보호자가 보호대상 가까운 곳으로 이동하여 코로부터 들숨과 날숨이 있는지를 확인하거나 가슴이 움직이는가를 확인하여야 할 것이다. 본 발명에서는 잠을 자고 있는 보호대상(특히 영아)으로부터 멀리 있는 보호자는 자신이 착용한 웨어러블 장치(150)를 통해서 또는 영상처리장치(130)의 제2 통신부(134)로부터는 활동상태정보를 그리고 신호처리장치(140)의 제3 통신부(143)로부터는 호흡상태정보를 관찰수단(160)에서 수신하여 확인할 수 있다. If the subject is asleep, the caregiver moves to a place close to the subject to be protected and checks whether the subject is breathing or breathing to see if the person is not breathing or is in an apnea state. It should be confirmed whether it is moving. In the present invention, the guardian remote from the protected object (particularly the infant) sleeping is informed of the activity state information through the wearable device 150 worn by himself or from the second communication portion 134 of the image processing device 130 The observation means 160 can receive the respiration state information from the third communication unit 143 of the signal processing apparatus 140 and confirm it.
도 3은 생체신호를 이용하여 무호흡상태를 검출하는 과정을 설명한다. FIG. 3 illustrates a process of detecting an apnea state using a biological signal.
도 3을 참조하면, 사인파(sine wave)형태의 생체신호 중 붉은색 화살표로 표시된 정상적인 파형에서는 호흡이 정상인 경우이고, 파란색 화살표로 표시한 부분은 무호흡이 발생한 구간을 의미한다. 무호흡증상이 발생한 때에도 다시 정상적인 호흡으로 돌아온 경우라면 문제가 되지 않으므로, 무호흡증상이 생명에 지장이 있을 정도의 무호흡상태가 되는 것으로 판단하기 위해서는 무호흡증상이 발생구간이 일정한 시간 이상이 되어야 할 것이고, 예를 들면 1분 또는 2분을 기준시간으로 설정할 수 있다. 사인파 형태의 생체신호가 중간에 표시된 굵은 선을 중심으로 상하로 이동하는 것은 들숨과 날숨의 상태로 정의할 수 있다. 파형의 가장 낮은 곳에서 높은 곳으로 상승하는 곳에서는 날숨에서 들숨이 교차하고, 반대로 파형의 가장 높은 곳에서 낮은 곳으로 하강하는 곳에서는 들숨이 날숨으로 교차하는 곳이 된다. 무호흡증상이 발생하게 되면, 최하위지점과 최상위지점의 교차 즉 생체신호가 중간의 굵은 선을 교차하지 않게 된다. Referring to FIG. 3, respiration is normal in a normal waveform indicated by a red arrow among sine wave-shaped bio-signals, and a portion indicated by a blue arrow indicates an interval in which apnea occurs. In the case of an apnea, it is not a problem if it returns to normal breathing. Therefore, in order to judge that the apnea becomes apnea enough to interfere with life, the interval of occurrence of the apnea should be longer than a certain time, Minute or two minutes can be set as the reference time. It can be defined as the state of inhalation and exhalation that a sine wave type bio-signal moves up and down around a bold line marked in the middle. In the place where the waveform rises from the lowest point to the highest point, the inspiration crosses with the exhalation. On the contrary, when the waveform descends from the highest point to the low point, the inspiration crosses the exhalation. When an apnea phase occurs, the intersection of the lowest point and the highest point, that is, the bio signal, does not intersect the middle thick line.
생체신호 수집장치(120)의 생체신호 분석장치(122)는 생체신호인 사인파의 주기를 알고 있으므로 이를 이용하여 해당 보호대상의 분당 호흡수를 계산할 수 있다. Since the biological signal analyzer 122 of the biological signal collecting apparatus 120 knows the cycle of the sine wave which is a biological signal, it can calculate the respiration rate per minute of the object to be protected.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
110: 보호대상
120: 생체신호 수집장치
121: 생체신호 검출장치 122: 생체신호 분석장치
123: 제1 통신부
130: 영상처리장치
131: 카메라 132: 이벤트 기본조건 저장장치
133: 제2 통신부
140: 신호처리장치
141: 정보가공부 142: 비교분석부
143: 제3 통신부
150: 웨어러블 장치
151: 분리감지센서 152: 상태표시부
153: 제4 통신부
160: 관찰수단
170: 네트워크
110: Protection target
120: Biological signal collecting device
121: biological signal detection device 122: biological signal analysis device
123: first communication section
130: Image processing device
131: Camera 132: Event basic condition storage device
133:
140: Signal processing device
141: Information Studies 142: Comparative Analysis Department
143: Third communication section
150: Wearable device
151: separation detection sensor 152: status indicator
153: fourth communication section
160: Observation means
170: Network

Claims (7)

  1. 보호대상의 가슴에 레이저 광을 조사하고, 보호대상의 가슴으로부터 반사되는 레이저 광의 반사파를 이용하여 해당 보호대상의 분당 호흡수 정보 및 가슴 높이변화거리 정보를 생성하는 생체신호 수집장치;
    보호대상의 수면의 시작과 종료에 관한 이벤트 기본정보를 저장하고, 보호대상을 촬영한 영상과 상기 이벤트 기본정보를 비교하여 보호대상이 현재 수면 중인지 아닌지에 대한 정보를 포함하는 활동상태정보를 생성하는 영상처리장치;
    상기 분당 호흡수 정보와 상기 가슴 높이변화거리 정보를 비교하여 호흡상태정보를 생성하는 신호처리장치; 및
    보호자의 몸에 착용하며, 상기 호흡상태정보 및 상기 현재상태정보에 대응되는 표시를 외부로 송출하는 웨어러블 장치;를
    포함하며,
    상기 호흡상태정보는 보호대상이 현재 정상적으로 호흡하고 있는 중인가 아니면 호흡이 일정시간 이상 멈춘 상태인가에 대한 정보이며,
    상기 생체신호 수집장치, 상기 영상처리장치, 상기 신호처리장치 및 상기 웨어러블 장치는 적어도 하나의 네트워크를 통해 정보를 송수신하는 보호대상 원격 관찰 시스템.
    A biomedical signal collecting device for irradiating a chest of a protected object with a laser beam and generating respiration rate information per minute and chest height change distance information of the object to be protected using a reflected wave of laser light reflected from the chest of the object to be protected;
    Storing the event basic information related to the start and end of the water surface of the object to be protected, and comparing the image of the object to be protected with the event basic information to generate activity state information including information on whether or not the protected object is currently in the sleep state Image processing apparatus;
    A signal processing device for generating respiration state information by comparing the respiratory rate information per minute and the chest height change distance information; And
    And a wearable device which is worn on the body of the caregiver and transmits the respiration state information and the indication corresponding to the current state information to the outside
    ≪ / RTI &
    The respiration state information is information about whether the protection object is currently breathing normally or breathing is stopped for a predetermined time or more,
    Wherein the biological signal collecting device, the image processing device, the signal processing device, and the wearable device transmit and receive information through at least one network.
  2. 제1항에서, 상기 생체신호 수집장치는,
    보호대상의 가슴에 레이저 광을 조사하는 생체신호 검출장치;
    보호대상의 가슴으로부터 반사되는 상기 레이저 광의 반사파를 수집하고, 수집된 반사파로부터 보호대상의 가슴의 높이 변화를 측정하고 가공하여 상기 가슴 높이변화거리 정보를 생성하고, 상기 반사파에 포함된 들숨과 날숨에 관한 정보를 이용하여 상기 분당호흡수를 생성하는 생체신호 분석장치; 및
    상기 가슴 높이변화거리 정보 및 상기 분당호흡수를 외부로 전송하는 제1 통신부;를
    포함하는 보호대상 원격 관찰 시스템.
    The bio-signal collecting apparatus according to claim 1,
    A biological signal detecting device for irradiating a chest of the object to be protected with laser light;
    Collecting reflected waves of the laser light reflected from the chest of the object to be protected, measuring and changing the height change of the object to be protected from the collected reflected waves to generate the chest height change distance information, A bio-signal analyzing device for generating the respiratory rate per minute using information on the bio-signal; And
    A first communication unit for transmitting the chest height change distance information and the respiration rate per minute to the outside;
    A protected remote observation system that includes.
  3. 제1항에서, 상기 영상처리장치는,
    보호대상을 일정시간 간격으로 촬영하는 카메라;
    외부에서 인가되는 상기 이벤트 기본조건을 저장하는 이벤트 기본조건 저장장치;
    상기 카메라에서 촬영한 영상과 상기 이벤트 기본조건을 비교하여, 상기 활동상태정보를 생성하는 활동상태정보 생성장치; 및
    상기 이벤트 기본조건을 수신하여 상기 이벤트 기본조건 저장장치에 전달하고, 상기 활동상태정보를 외부로 전송하는 제2 통신부;를
    포함하는 보호대상 원격 관찰 시스템.
    The image processing apparatus according to claim 1,
    A camera for photographing the protection target at predetermined time intervals;
    An event basic condition storage device for storing the event basic condition externally applied;
    An activity state information generating device for generating the activity state information by comparing the image photographed by the camera with the event basic condition; And
    A second communication unit for receiving the event basic condition and delivering the event basic condition to the event basic condition storage unit and transmitting the activity status information to the outside;
    A protected remote observation system that includes.
  4. 제1항에서, 상기 신호처리장치는,
    상기 가슴 높이변화거리 정보를 가공하여 가슴 높이변화거리에 대응하는 변환 분당호흡수를 생성하는 정보가공부;
    상기 변환 분당호흡수를 상기 분당호흡수와 비교하고, 상기 변환 분당호흡수와 상기 분당호흡수의 오차가 미리 설정한 오차 범위 내인가 아닌가를 판단하여 상기 호흡상태정보를 생성하는 비교분석부; 및
    상기 분당호흡수를 수신하여 상기 정보가공부에 전달하고, 상기 호흡상태정보를 외부로 송출하는 제3 통신부;를
    포함하는 보호대상 원격 관찰 시스템.
    The signal processing apparatus according to claim 1,
    Information for processing the chest height change distance information and generating respiration per minute corresponding to the chest height change distance;
    A comparing and analyzing unit for comparing the respiration rate per minute converted with the respiration rate per minute and determining whether the error between the respiration rate per minute and the per minute rate is within a preset error range; And
    And a third communication unit for receiving the respiration rate per minute, transmitting the information to the study, and transmitting the respiration status information to the outside
    A protected remote observation system that includes.
  5. 제4항에서, 상기 변환 분당호흡수는,
    복수의 가슴 높이변화거리 정보를 평균한 값을 이용하여 생성하는 보호대상 원격 관찰 시스템.
    5. The method of claim 4,
    And generating a plurality of chest height change distance information by averaging the chest height change distance information.
  6. 제1항에서, 상기 웨어러블 장치는,
    상기 웨어러블 장치가 보호자로부터 분리되었는가에 대한 정보를 포함하는 분리감지신호를 생성하는 분리감지센서;
    상기 활동상태정보, 상기 호흡상태정보 및 상기 분리감지신호에 대응되는 표시를 외부로 송출하는 상태표시부; 및
    상기 활동상태정보, 상기 호흡상태정보를 수신하여 상기 상태표시부로 전달하고, 상기 분리감지신호를 외부로 송출하는 제4 통신부;를
    포함하는 보호대상 원격 관찰 시스템.
    The wearable device according to claim 1,
    A separation detection sensor for generating a separation detection signal including information on whether or not the wearable device has been separated from the protector ;
    A state display unit for sending the activity state information, the respiration state information, and the indication corresponding to the separation detection signal to the outside; And
    A fourth communication unit for receiving the activity state information and the respiration state information, transmitting the activity state information and the respiration state information to the status display unit, and sending out the separation detection signal to the outside
    A protected remote observation system that includes.
  7. 제6항에서, 상기 상태표시부는,
    상기 활동상태정보, 상기 호흡상태정보 및 상기 분리감지신호에 대응되는 음향신호를 송출하는 스피커; 및
    상기 활동상태정보, 상기 호흡상태정보 및 상기 분리감지신호에 대응되는 다양한 색의 LED 장치; 중
    적어도 하나를 포함하는 보호대상 원격 관찰 시스템.
    7. The information processing apparatus according to claim 6,
    A speaker for transmitting the activity state information, the breathing state information, and the acoustic signal corresponding to the separation sensing signal; And
    An LED device of various colors corresponding to the activity state information, the breathing state information, and the separation sensing signal; medium
    Wherein the at least one remote monitoring system comprises at least one remote monitoring system.
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