KR20200016439A

KR20200016439A - 착용자의 신발에 장착되는 감지모듈을 이용한 보행 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR20200016439A
Application number: KR1020180091550A
Authority: KR
Inventors: 박진영
Original assignee: 고큐바테크놀로지 주식회사; 박진영
Priority date: 2018-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2020-02-17

Abstract

보행 모니터링 시스템의 일 실시예는, 착용자의 신발에 장착되고, 상기 착용자의 위치정보를 취득하는 감지모듈; 상기 감지모듈과 연결되고, 상기 감지모듈로부터 상기 위치정보를 전송받는 통신망; 상기 통신망과 연결되고, 상기 통신망으로부터 상기 위치정보를 수신하고, 상기 위치정보로부터 상기 착용자의 비정상보행 여부를 판단하는 메인서버; 및 상기 착용자의 비정상보행이 발생하는 경우, 상기 메인서버로부터 알림신호를 전송받는 보호자단말을 포함하고, 상기 감지모듈은, GPS위성으로부터 신호를 수신하여 상기 위치정보를 출력하는 GPS수신부; 상기 GPS수신부 및 상기 통신망과 연결되고, 상기 GPS수신부로부터 전송받은 상기 위치정보를 상기 통신망으로 전송하는 무선전송부; 및 상기 GPS수신부 및 상기 무선전송부와 전기적으로 연결되는 배터리를 포함할 수 있다.

Description

착용자의 신발에 장착되는 감지모듈을 이용한 보행 모니터링 시스템{Walking monitoring system using sensing module mounted on wearer's shoes}

실시예는, 낙상, 치매 등의 발생을 효과적으로 감지하여 이러한 상황에 신속히 대처하기 위한, 착용자의 신발에 장착되는 감지모듈을 이용한 보행 모니터링 시스템에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

고령화 사회로 진입하면서, 사회 전체에 고령의 노인인구가 지속적으로 증가하고 있다. 노인인구는 앞으로 지속적으로 증가할 것이므로, 거동이 불편한 노인을 돌보기 위한 여려가지 대책이 필요하다.

또한, 노인인구의 증가로 인해 각종 노인병 발생이 지속적으로 증가하고 있으며, 이러한 노인병의 예방, 치료를 위한 대책이 필요하다.

노인이 보행 중 낙상하는 빈도가 청년 이하의 연령대에 비하여 현저히 많고, 노인이 낙상하는 경우 청년과는 달리 크게 다칠 염려가 있다.

또한, 노인질환 중 치매는 환자 자신과 그 가족들 또는 보호자에게 큰 고통을 가져다 준다. 특히 치매환자의 보호자는 치매환자를 돌보고 보호하는 데 많은 시간, 비용 및 노력을 투입해야 하므로, 자칫 매우 불행해질 수 있다.

이러한 이유로 치매는 최근 심각한 사화문제로 대두되고, 치매환자를 안전하고 편리하게 돌보고 관리할 수 있는 대책의 수립이 절실한 상황이다.

노인이 낙상하거나 치매가 발병하는 경우, 보호자는 이러한 상황을 신속하게 파악하여 적극적으로 대처할 필요가 있다.

따라서, 실시예는, 낙상, 치매 등의 발생을 효과적으로 감지하여 이러한 상황에 신속히 대처하기 위한 보행 모니터링 시스템에 관한 것이다.

실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 메인서버는, 상기 위치정보로부터 상기 착용자의 단위시간 당 보행거리, 보행속도 보행경로 및 보행범위를 포함하는 현재의 보행패턴을 산출하는 것일 수 있다.

상기 메인서버는, 설정된 범위의 기존 보행패턴에 관한 데이터를 보유하고, 산출된 상기 현재의 보행패턴이 상기 기존 보행패턴의 범위를 벗어나는 경우에 비정상보행으로 판단하는 것일 수 있다.

상기 메인서버는, 상기 착용자의 보행속도, 단위시간 당 보행거리, 보행경로 및 보행범위가 상기 기존 보행패턴의 설정된 범위를 벗어나는 경우에 치매발병으로 판단하여 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말로 전송하는 것일 수 있다.

상기 메인서버는, 상기 착용자가 치매진단을 받은 경우 상기 보행범위를 재설정하고, 상기 착용자가 재설정된 보행범위를 벗어나는 경우에 상기 착용자에게 위험이 발생한 것으로 판단하여 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말로 전송하는 것일 수 있다.

상기 메인서버는, 상기 착용자의 현재의 산출된 보행속도가 이전에 산출된 보행속도와 비교하여 설정된 범위를 벗어나는 경우에 낙상으로 판단하여 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말로 전송하는 것일 수 있다.

실시예에서, 보행 모니터링 시스템은, 압력센서를 사용하는 방식과 비교하여, 전력의 소모가 매우 적은 GPS를 이용하여 착용자의 보행속도의 변화를 측정하고, 이에 기반하여 착용자의 낙상을 판단할 수 있다. 따라서, 압력센서를 사용하는 방식과 비교하여 배터리의 재충전 또는 교체주기를 현저히 길게하여 착용자 및 보호자가 시스템을 관리하는데 매우 편리할 수 있다.

실시예에서, 메인서버는 착용자의 보행패턴을 분석하여 착용자의 치매발병을 판단할 수 있고, 치매발병 사실을 보호자에게 알릴 수 있으므로, 착용자를 효과적으로 보호하고 관리할 수 있다.

실시예의 보행 모니터링 시스템은 착용자의 치매발병을 판단한 후, 착용자가 설정된 범위를 벗어나서 배회하는 경우에 보호자에게 알림신호를 전송함으로써, 치매가 발병한 착용자를 효과적으로 보호하고, 보호자의 착용자 관리에 편의를 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예의 보행 모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예의 감지모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예의 감지모듈이 신발에 장착되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.

실시예에서 "착용자"란 감지모듈(100)이 장착된 신발(10)을 신은 사람을 의미하고, 착용자는 실시예의 보행 모니터링 시스템이 관찰 및 분석하는 대상이 된다.

도 1은 일 실시예의 보행 모니터링 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 일 실시예의 감지모듈(100)을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 일 실시예의 감지모듈(100)이 신발(10)에 장착되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.

실시예의 보행 모니터링 시스템은 감지모듈(100), 통신망(200), 메인서버(300) 및 보호자단말(400)을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 감지모듈(100)은 착용자의 신발(10)에 장착되고, 상기 착용자의 위치정보를 취득할 수 있다.

감지모듈(100)은 예를 들어, 착용자가 신는 신발(10)의 인솔(insole, 깔창)에 장착될 수 있다. 위치정보를 취득하기 위한 장치는 일반적으로 손목시계형, 스마트폰 등의 단말기기형 등으로 구비될 수 있다.

이러한 손목시계형, 단말기기형은 착용자가 자연스럽고 편안하게 착용 또는 휴대하기에는 매우 불편하다. 예를 들어, 착용자가 노인 또는 치매환자인 경우에, 손목시계형, 단말기기형 장치를 착용자가 일상적으로 휴대하고 이동하는 것을 기대하기 어렵다. 노인 또는 치매환자는 일상적으로 손목시계형 장치를 착용하지 않거나, 타인이 손목시계형 장치를 착용시키더라도 이를 풀어버리는 경우가 많다.

또한, 신체에 착용하지 않고 별도로 휴대하는 단말기기형 장치는 노인 또는 치매환자가 보행시에 휴대하지 않을 경우가 많다.

실시예에서는 상기 감지모듈(100)이 사람이 보행시에 일상적으로 착용하는 신발(10)에 장착되므로, 위치정보 취득의 대상인 착용자가 일상적인 보행을 하는 경우 그 착용자의 위치정보를 빠트리지 않고 취득할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 신발(10)의 인솔에 홈이 형성되고, 상기 홈에 감지모듈(100)이 수용되고, 감지모듈(100)이 장착된 상태에서 커버를 상기 홈에 결합하는 방식으로 감지모듈(100)은 신발(10)에 장착될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 감지모듈(100)은 신발(10)의 인솔 이외에 다른 부위에 적절하게 장착될 수 있다.

상기 감지모듈(100)은 신발(10)에 장착되므로, 착용자의 보행에 불편함이 없도록 작고 가볍게 구비되는 것이 적절하다. 이때, 특히 감지모듈(100)의 부피와 무게에 영향을 주는 구성은 배터리(130)일 수 있다.

한편, 감지모듈(100)을 신발(10)에 장착한 후 배터리(130)의 재충전 또는 교체없이 되도록 장기간 사용하는 것이 감지모듈(100)의 관리와 착용자 및 보호자의 편의를 위해 유리하다.

따라서, 감지모듈(100)에 구비되는 배터리(130)는 착용자 및 보호자의 편의를 위해 작고 가벼우며 재충전 또는 교체주기가 긴 것을 사용하는 것이 적절하다. 그러나, 일반적으로 작고 가벼운 배터리(130)일수록 재충전 또는 교체주기가 짧다.

따라서, 실시예에서는 감지모듈(100)과 통신에 사용되는 전력을 되도록 줄여, 감지모듈(100)의 작동에 사용되는 배터리(130)의 전력소모량을 줄일 수 있는 통신망(200)를 사용한다. 이러한 통신망(200)을 사용함으로써 작고 가벼우며 재충전 또는 교체주기가 긴 배터리(130)를 사용할 수 있다. 상기 저전력 통신망(200)에 대해서는 하기에 구체적으로 설명한다.

통신망(200)은 상기 감지모듈(100)과 연결되고, 상기 감지모듈(100)로부터 착용자의 위치정보를 전송받을 수 있다. 이때, 통신망(200)으로 전송되는 착용자의 위치정보는 다시 통신망(200)을 통해 메인서버(300)로 전송될 수 있다. 즉, 상기 통신망(200)을 통해 착용자의 위치정보는 감지모듈(100)로부터 메인서버(300)로 전송될 수 있다.

상기 위치정보에 관한 데이터는 지속적으로 감지모듈(100)로부터 통신망(200)을 통해 메인서버(300)로으로 전송되지만, 일반적인 스마트폰 등과 비교하면 상대적으로 저용량이다. 따라서, 통신망(200)은 저용량의 데이터를 전송하고, 통신에 따른 감지모듈(100)의 전력소모가 적으며, 이로써 통신망(200)의 이용비용이 저렴한 것이 적절하다.

이러한 저용량, 저전력 및 저비용 통신망(200)으로 예를 들어, 소물인터넷(Internet of small Things)에 사용되는 광역네트워크(Wide Area Network, WAN)일 수 있고, 더욱 구체적으로 LoRa 또는 LTE-M일 수 있다.

LTE-M(LTE-MCT(Machine Type Communication))은 면허대역 주파수를 사용하는 통신망(200)이고, LoRa(Long Range)는 비면허대역 주파수를 사용하는 통신망(200)이며, 특히 2개의 통신망(200)은 모두 전력소모량이 매우 적은 장점을 가진다.

메인서버(300)는 상기 통신망(200)과 연결되고, 상기 통신망(200)으로부터 상기 위치정보를 수신하고, 상기 위치정보로부터 상기 착용자의 비정상보행 여부를 판단할 수 있다. 메인서버(300)는 통신망(200)을 통해 감지모듈(100)과 통신 가능하도록 연결되어 상기 감지모듈(100)로부터 착용자의 위치정보를 수신할 수 있다.

착용자의 비정상보행은 예를 들어, 메인서버(300)가 이미 보유하고 있는 착용자의 기존 보행패턴과, 위치정보로부터 파악하는 현재의 보행패턴을 비교하여 판단할 수 있다. 비정상보행을 판단하는 것에 관하여 하기에 구체적으로 설명한다.

보호자단말(400)은 상기 메인서버(300)와 통신 가능하도록 연결될 수 있다. 상기 보호자단말(400)은 착용자를 보살피는 보호자가 접근할 수 있고, 착용자의 위치를 알 수 있고, 착용자의 비정상보행에 관한 알림신호를 전송받을 수 있는 것으로 예를 들어, PC, 스마트폰, 태블릿PC 등일 수 있고, 휴대용인지 아닌지를 불문한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실시예의 통신망(200)을 통해 보호자단말(400)과 메인서버(300)는 서로 통신 가능하도록 연결될 수 있다.

다른 실시예로 보호자단말(400)과 메인서버(300)는 실시예의 통신망(200) 즉, LoRa 또는 LTE-M 통신망(200)이 아닌 다른 통신네트워크를 사용할 수도 있다. 보호자단말(400)과 메인서버(300) 간 통신은, 감지모듈(100)과 메인서버(300) 간 통신과는 달리, 저전력 통신네트워크를 사용할 필요성이 적고, 대용량의 데이터를 상호 신속하게 전송할 필요가 있기 때문이다.

보호자단말(400)은 상기 착용자의 비정상보행이 발생하는 경우, 상기 메인서버(300)로부터 알림신호를 전송받을 수 있다. 알림신호는 예를 들어, 문자메시지, 음성, 동영상 기타 다양한 방식으로 보호자단말(400)에 전송될 수 있다.

상기 알림신호의 신속하고 편리한 수신을 위해, 보호자단말(400)에는 상기 알림신호의 수신에 필요한 애플리케이션이 설치될 수 있다. 상기 애플리케이션은 보호자가 착용자의 현재위치를 알 수 있는 기능, 착용자 보호를 위한 응급구조대, 경찰 등을 호출하는 긴급호출 기능, 기타 다양한 기능이 구비될 수도 있다.

알림신호를 수신한 보호자는 착용자의 현재의 상태를 인식할 수 있고, 필요한 경우에 착용자에게 연락하거나, 병원, 응급구조대, 경찰에 연락하는 등의 필요한 조치를 취할 수 있다.

이하에서 도 2를 참조하여 실시예의 감지모듈(100)을 더욱 구체적으로 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 감지모듈(100)은 GPS수신부(110), 무선전송부(120) 및 배터리(130)를 포함할 수 있다.

GPS수신부(110)는 GPS위성으로부터 신호를 수신하여 착용자의 위치정보를 출력할 수 있다. 착용자가 감지모듈(100)이 장착된 신발(10)을 신고 이동하는 경우에 감지모듈(100)도 함께 이동하므로, GPS수신부(110)는 착용자의 위치정보를 연속하여 출력할 수 있다. GPS수신부(110)가 연속적으로 출력하는 착용자의 위치정보를 기반으로 메인서버(300)는 착용자의 현재의 보행패턴을 산출할 수 있다.

무선전송부(120)는 상기 GPS수신부(110) 및 상기 통신망(200)과 연결되고, 상기 GPS수신부(110)로부터 전송받은 상기 위치정보를 상기 통신망(200)으로 전송할 수 있다. 이때, 무선전송부(120)는 GPS수신부(110)와 유선 또는 무선으로 연결되어 GPS수신부(110)로부터 착용자의 위치정보를 수신할 수 있다. 물론 무선전송부(120)는 통신망(200)과 무선으로 연결된다.

상기 GPS수신부(110)와 무선전송부(120)는 감지모듈(100)의 크기 및 무게를 줄이기 위해 일체로 구비될 수 있다. 예를 들어 PCB에 GPS수신부(110)와 무선전송부(120)가 일체로 형성될 수 있다.

배터리(130)는 상기 GPS수신부(110) 및 상기 무선전송부(120)와 전기적으로 연결되고, GPS수신부(110)와 무선전송부(120)의 작동에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(130)는 재충전이 가능한 것, 재충전이 불가능한 것 어느 것이든 사용할 수 있다.

배터리(130)의 재충전 또는 교체시 배터리(130)를 신발(10)의 인솔에서 빼내야 하므로, 이러한 작업이 착용자 또는 사용자에게 불편할 수 있다. 따라서, 상기한 바와 같이, 실시예에서는 저전력 통신망(200)을 사용하여 배터리(130)의 재충전 또는 교체주기를 되도록 길게 하는 것이 적절하다.

실시예의 보행 모니터링 시스템은 감지모듈(100) 착용자의 보행패턴을 분석하여 상기 착용자의 안전을 도모할 수 있다. 따라서, 보행 모니터링 시스템은 예를 들어, 보행이 불편한 환자, 노인 또는 보행을 모니터링할 필요가 있는 치매환자 등이 이용할 수 있고, 따라서 착용자가 될 수 있다.

메인서버(300)는 착용자의 보행패턴을 분석하여, 예를 들어 착용자의 낙상, 착용자의 치매발생 여부를 판단할 수 있다. 또한, 메인서버(300)는 착용자가 치매환자인 경우에 착용자가 설정된 보행범위를 벗어나는 경우에 보호자에게 알릴 수 있다.

메인서버(300)는 상기 위치정보로부터 상기 착용자의 현재의 보행패턴을 산출할 수 있다. 실시예에서 보행패턴은 착용자의 단위시간 당 보행거리, 보행속도, 보행경로 및 보행범위를 포함한다.

메인서버(300)는 감지모듈(100)로부터 시간에 따라 변하는 착용자의 위치정보를 전송받을 수 있고, 이를 기반으로 착용자의 단위시간 당 보행거리를 측정할 수 있다. 예를 들어, 단위시간의 시작점에서의 위치와 종료점에서의 위치를 각각 측정하여 2개의 위치들 간 거리를 산출하면 착용자의 단위시간 당 보행거리를 측정할 수 있다.

또한, 측정된 단위시간 당 보행거리를 상기 단위시간으로 나누게 되면 착용자의 보행속도를 측정할 수 있다. 메인서버(300)는 위치정보를 단위시간 당으로 연속적으로 전송받으므로, 착용자의 단위시간 당 보행거리와 보행속도를 연속적으로 실시간으로 측정할 수 있고, 따라서 상기 보행거리와 보행속도의 변화추이를 연속적으로 측정할 수 있다.

마찬가지로 메인서버(300)는 착용자의 위치정보를 기반으로 연속적으로 실시간으로 착용자의 보행경로 및 보행범위를 측정할 수 있다.

이러한 방식으로 메인서버(300)는 착용자의 위치정보로부터 착용자의 현재의 보행패턴을 산출할 수 있다.

메인서버(300)는 상기 착용자의 현재의 산출된 보행속도가 이전에 산출된 보행속도와 비교하여 설정된 범위를 벗어나는 경우에 낙상으로 판단하여 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말(400)로 전송할 수 있다.

낙상은 착용자가 보행 중 미끄러지는 것이므로, 보행속도를 살펴보면 낙상시 보행속도가 이전의 보행속도에 비해 급격히 증가한다. 따라서, 착용자의 보행속도가 바로 전의 보행속도에 비해 급격히 증가하고, 증가한 보행속도가 설정된 속도범위를 초과하여 빠른 것으로 측정되면, 메인서버(300)는 착용자의 낙상으로 판단하여 알림신호를 보호자단말(400)로 전송한다.

이때, 착용자의 낙상을 판단하는 기준이 되는 속도범위는 착용자가 정상적인 보행을 할 경우의 보행속도를 고려하여 최고속도를 적절히 설정하고, 메인서버(300)는 이러한 최고속도를 초과하면 상기 속도범위를 벗어나는 것으로 보아 낙상으로 판단할 수 있다.

보호자단말(400)에 메인서버(300)로부터 알림신호가 전송되면, 착용자를 돌보는 보호자는 착용자의 안전을 위한 신속한 조치 예를 들어, 응급구조대를 착용자의 현재위치로 보내는 등의 조치를 취할 수 있다.

종래에는 착용자의 신발(10)에 압력센서를 장착하고, 착용자 보행시 신발(10)에 가해지는 압력의 급격한 변화를 감지하는 방식으로 착용자의 낙상여부를 판단하였다. 그러나, 이러한 압력센서를 사용하는 경우 압력센서로 인한 배터리(130) 소모량이 매우 크기때문에 배터리(130)의 재충전 또는 교체주기가 매우 짧아져 착용자 및 보호자에게 큰 불편을 초래하였다.

실시예에서, 보행 모니터링 시스템은, 압력센서를 사용하는 방식과 비교하여, 전력의 소모가 매우 적은 GPS를 이용하여 착용자의 보행속도의 변화를 측정하고, 이에 기반하여 착용자의 낙상을 판단할 수 있다. 따라서, 압력센서를 사용하는 방식과 비교하여 배터리(130)의 재충전 또는 교체주기를 현저히 길게하여 착용자 및 보호자가 시스템을 관리하는데 매우 편리할 수 있다.

메인서버(300)는 설정된 범위의 기존 보행패턴에 관한 데이터를 보유하고, 산출된 상기 현재의 보행패턴이 상기 기존 보행패턴의 범위를 벗어나는 경우에 비정상보행으로 판단할 수 있다.

비정상보행은 착용자에 대한 특별한 관리가 필요한 상황인지를 판단하는 기준이 될 수 있다. 즉, 비정상보행인 경우에 메인서버(300)는 보호자에게 알림신호를 전송하여 보호자로 하여금 착용자에 대한 특별한 관리를 하도록 할 수 있다.

이때, 비정상보행인지는 메인서버(300)가 보행패턴을 비교하여 판단할 수 있고, 이러한 보행패턴에는 상기 착용자의 보행속도, 단위시간 당 보행거리, 보행경로 및 보행범위가 포함될 수 있다.

메인서버(300)가 보유하는 비교의 기준이 되는 설정된 범위의 기존 보행패턴은 착용자가 정상적인 생활을 할 때의 보행패턴을 고려하여 설정할 수 있다. 즉, 착용자의 정상생활 시 보행패턴을 기준으로, 적절한 수치범위를 정하여 기존 보행패턴의 범위를 설정할 수 있고, 이렇게 설정된 것이 기존 보행패턴에 관한 데이터가 된다.

메인서버(300)는 감지모듈(100)로부터 수신하는 위치정보를 기반으로 현재의 보행패턴을 산출하고, 현재의 보행패턴이 기존 보행패턴의 설정된 범위를 벗어나면 비정상보행으로 판단할 수 있다.

착용자가 치매발명 가능성이 높은 상황인 경우, 메인서버(300)는 착용자의 보행패턴으로부터 치매발병 여부를 판단할 수 있다. 즉, 메인서버(300)는 착용자의 보행패턴 예를 들어, 상기 착용자의 보행속도, 단위시간 당 보행거리, 보행경로 및 보행범위가 상기 기존 보행패턴의 설정된 범위를 벗어나는 경우에 치매발병으로 판단할 수 있다.

이때, 착용자의 보행패턴을 구성하는 요소들 즉, 착용자의 보행속도, 단위시간 당 보행거리, 보행경로 및 보행범위 전체를 분석하여 치매발병을 판단할 수 있다. 또한, 착용자의 보행패턴을 시간을 두고 관찰하여 비정상보행이 지속적으로 나타나는 경우에 치매가 발병한 것으로 판단하는 것이 적절하다.

치매발병 여부를 판단하는 것은 비교적 고도의 의학적 판단을 요구한다. 따라서, 치매가 의심되는 대상자(실시예에서는 착용자)의 행동을 다각적으로 또한 비교적 장기간 관찰하여 치매발병 여부를 판단하는 것이 적절하다.

따라서, 실시예에서는 착용자의 보행패턴을 구성하는 요소들 중 일부가 비정상으로 판단되는 경우, 또는 착용자의 보행패턴을 구성하는 요소들 전체가 비정상이라도 이것이 일시적이고 이러한 비정상이 반복해서 일어나지 않는 경우에는 치매발병으로 판단할 수 없다.

실시예에서, 치매가 발병한 것으로 판단하는 인자들 즉, 비정상적인 보행패턴과 이러한 비정상적인 보행패턴이 발생하는 횟수 등에 대한 구체적인 설정기준은 치매에 대한 의학적 연구결과를 통해 마련할 수 있다.

메인서버(300)는 착용자가 치매가 발병한 것으로 판단하는 경우, 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말(400)로 전송할 수 있다. 보호자는 착용자의 치매발병 사실을 알게되면 착용자를 돌보고 특별하게 관리하기 위한 조치를 취할 수 있다.

실시예에서, 메인서버(300)는 착용자의 보행패턴을 분석하여 착용자의 치매발병을 판단할 수 있고, 치매발병 사실을 보호자에게 알릴 수 있으므로, 착용자를 효과적으로 보호하고 관리할 수 있다.

치매가 발병한 착용자를 돌보는 행위 중에 예를 들어, 착용자가 실종되는 예방하는 행위가 있다. 착용자 실종을 예방하기 위해, 착용자의 현재위치를 파악하고, 착용자가 설정된 범위를 이탈하지 않도록 할 필요가 있다.

따라서, 메인서버(300)는, 상기 착용자가 치매진단을 받은 경우 상기 보행범위를 재설정하고, 상기 착용자가 재설정된 보행범위를 벗어나는 경우에 상기 착용자에게 위험이 발생한 것으로 판단하여 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말(400)로 전송할 수 있다.

치매환자인 착용자의 실종을 예방하기 위해, 보행 모니터링 시스템은 치매환자인 착용자의 보행범위를 재설정할 수 있다. 재설정된 보행범위는 착용자의 비정상보행 여부를 판단하기 위해 설정한 기존 보행범위와 다를 수 있다. 치매환자인 착용자의 실종을 예방하기 위해, 상기 재설정된 보행범위는 기존 보행범위보다 작게 설정될 수 있다.

치매환자인 착용자가 상기 재설정된 보행범위를 벗어나는 경우, 메인서버(300)는 알림신호를 보호자단말(400)로 전송할 수 있다. 보호자는 알림신호에 따라 착용자의 현재 위치를 파악할 수 있고, 착용자의 신병을 확보하기 위한 응급구조대 또는 경찰의 출동, 기타 착용자를 보호하기 위한 다양한 조치를 취할 수 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 감지모듈(100)은 관성센서(140) 및 제어부(500)를 더 포함할 수 있다.

관성센서(140)는 자이로스코프, 가속도센서 및 지자기센서 중 적어도 하나를 포함하고, 착용자의 보행에 대한 속도변화, 감지모듈(100)의 노면에 대한 기울기 또는 노면에 대한 경사도 등을 측정할 수 있다.

따라서, 관성센서(140)는 착용자의 보행에 대한 구체적이고 정밀한 정보를 취득할 수 있고, 이를 기반으로 착용자의 낙상여부를, GPS수신부(110)를 사용하는 경우에 비해, 더욱 정확하게 판단할 수 있다.

다만, 상기한 바와 같이, 착용자의 낙상 여부는 GPS수신부(110)의 작동에 의해 메인서버(300)가 판단할 수 있으므로, 상기 관성센서(140)는 감지모듈(100)에 구비되지 않을 수도 있다.

감지모듈(100)에 관성센서(140)가 구비되는 경우 메인서버(300)는 착용자의 낙상여부를 명확히 판단할 수 있으나, 전력 소비율이 증가하여 배터리의 재충전 또는 교체주기가 다소 짧아질 수 있다.

반대로 감지모듈(100)에 관성센서(140)가 구비되지 않는 경우, 관성센서(140가 구비되는 경우에 비해, 전력 소비율이 적은 잇점이 있으나, 착용자의 낙상여부를 잘못 판단할 가능성이 높아질 수 있다.

따라서, 이러한 점을 고려하여, 감지모듈(100)에 관성센서(140)를 장착할지 여부를 선택할 수 있다.

제어부(150)는 감지모듈(100)에 구비되는 GPS수신부(110), 무선전송부(120), 배터리(130) 및 관성센서(140)의 작동을 제어하고, 감지모듈(100)로부터 측정되는 착용자의 보행패턴에 관한 데이터를 상기 통신망(200)으로 전송하는 것을 제어할 수 있다.

GPS수신부(110), 무선전송부(120), 관성센서(140) 및 제어부(150)는 하나의 PCB에 일체로 형성될 수 있고, 상기 제어부(150)는 예를 들어 MCU(Micro Controller Unit)으로 구비될 수 있다.

실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.

10: 신발
100: 감지모듈
110: GPS수신부
120: 무선전송부
130: 배터리
140: 관성센서
150: 제어부
200: 통신망
300: 메인서버
400: 보호자단말

Claims

착용자의 신발에 장착되고, 상기 착용자의 위치정보를 취득하는 감지모듈;
상기 감지모듈과 연결되고, 상기 감지모듈로부터 상기 위치정보를 전송받는 통신망;
상기 통신망과 연결되고, 상기 통신망으로부터 상기 위치정보를 수신하고, 상기 위치정보로부터 상기 착용자의 비정상보행 여부를 판단하는 메인서버; 및
상기 착용자의 비정상보행이 발생하는 경우, 상기 메인서버로부터 알림신호를 전송받는 보호자단말
을 포함하고,
상기 감지모듈은,
GPS위성으로부터 신호를 수신하여 상기 위치정보를 출력하는 GPS수신부;
상기 GPS수신부 및 상기 통신망과 연결되고, 상기 GPS수신부로부터 전송받은 상기 위치정보를 상기 통신망으로 전송하는 무선전송부; 및
상기 GPS수신부 및 상기 무선전송부와 전기적으로 연결되는 배터리
를 포함하는 보행 모니터링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 메인서버는,
상기 위치정보로부터 상기 착용자의 단위시간 당 보행거리, 보행속도 보행경로 및 보행범위를 포함하는 현재의 보행패턴을 산출하는 것을 특징으로 하는 보행 모니터링 시스템.
제2항에 있어서,
상기 메인서버는,
설정된 범위의 기존 보행패턴에 관한 데이터를 보유하고, 산출된 상기 현재의 보행패턴이 상기 기존 보행패턴의 범위를 벗어나는 경우에 비정상보행으로 판단하는 것을 특징으로 하는 보행 모니터링 시스템.
제3항에 있어서,
상기 메인서버는,
상기 착용자의 보행속도, 단위시간 당 보행거리, 보행경로 및 보행범위가 상기 기존 보행패턴의 설정된 범위를 벗어나는 경우에 치매발병으로 판단하여 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 보행 모니터링 시스템.
제4항에 있어서,
상기 메인서버는,
상기 착용자가 치매진단을 받은 경우 상기 보행범위를 재설정하고, 상기 착용자가 재설정된 보행범위를 벗어나는 경우에 상기 착용자에게 위험이 발생한 것으로 판단하여 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 보행 모니터링 시스템.
제2항에 있어서,
상기 메인서버는,
상기 착용자의 현재의 산출된 보행속도가 이전에 산출된 보행속도와 비교하여 설정된 범위를 벗어나는 경우에 낙상으로 판단하여 이에 관한 알림신호를 상기 보호자단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 보행 모니터링 시스템.