KR20210000042A - 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기술기반의 노약자 안전 시스템 - Google Patents
음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기술기반의 노약자 안전 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210000042A KR20210000042A KR1020190074799A KR20190074799A KR20210000042A KR 20210000042 A KR20210000042 A KR 20210000042A KR 1020190074799 A KR1020190074799 A KR 1020190074799A KR 20190074799 A KR20190074799 A KR 20190074799A KR 20210000042 A KR20210000042 A KR 20210000042A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sound source
- sound
- elderly
- generated
- situation
- Prior art date
Links
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
- G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
- G08B21/0438—Sensor means for detecting
- G08B21/0453—Sensor means for detecting worn on the body to detect health condition by physiological monitoring, e.g. electrocardiogram, temperature, breathing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/08—Learning methods
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L17/00—Speaker identification or verification techniques
- G10L17/26—Recognition of special voice characteristics, e.g. for use in lie detectors; Recognition of animal voices
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
- G10L25/78—Detection of presence or absence of voice signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Gerontology & Geriatric Medicine (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템은 노약자의 주거환경 또는 생활환경에 기초하여 기본 음원을 결정하여 발생 음을 탐지하는 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11); 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)에서 탐지된 발생 음을 분석하여 노약자의 환경 상황 및 노약자의 상태를 판단하는 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12); 상황 판단 모듈(12)의 판단 결과를 처리하는 상황 처리 관리 서버(13); 및 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)과 데이터 통신이 가능하도록 연결되고, 음원 및 발생 음에 대한 정보의 제공이 가능한 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 다양한 환경에서 발생하는 음에 대한 음원을 탐지 및 분석하여 노약자의 상태를 판단하여 필요한 조치가 취해지도록 하는 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템에 관한 것이다.
산업 발전에 따라 주거 형태가 변하면서 1인 가구 또는 독거노인 가구가 증가하고 있고, 이에 따라 노약자 보호의 필요성이 점차로 커지고 있다. 노약자의 보호는 주로 외부의 도움을 기대하기 어려운 상황에서 요구되고, 예를 들어 집안에 홀로 생활하는 과정에서 발생할 수 있다. 그러므로 노약자의 보호를 위하여 도움이 필요한 위험 상황의 발생 여부가 실시간으로 탐지되어 보호 기관에 알려질 수 있는 구조가 만들어질 필요가 있다. 독거노인의 보호를 위한 다양한 선행기술이 이 분야에 공지되어 있고, 특허공개번호 10-2014-0037408은 셀프 콜 기능을 갖는 게이트웨이를 이용한 독거노인 원격 모니터링 시스템 및 방법에 대하여 개시한다. 특허공개번호 10-2017-0072451은 스마트 디바이스 앱을 기반으로 하는 독거노인을 위한 스마트 케어시스템에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 10-2017-0121617은 웨어러블 기기를 이용한 독거노인 관리 시스템에 대하여 개시한다. 선행기술 또는 공지기술에서 개시된 독거노인 관리 시스템은 영상 탐지 또는 착용 기기 탐지에 기초하고, 이와 같은 수단은 제한적인 감시 기능을 가지면서 실질적으로 위험이 발생되는 상황에 적합하지 않다는 단점을 가진다. 예를 들어 영상 탐지는 독거노인의 사생활 침해 문제를 발생시킬 수 있고, 착용기기는 주로 집안에서 홀로 거주하는 상태에서 발생되는 위험 상황을 효과적으로 탐지하기 어렵다는 단점을 가진다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것을 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 다양한 음원의 발생 음을 탐지하여 분석하고, 그에 따른 환경 상황 및 노약자의 상태를 분석하여 노약자에게 필요한 보호 조치가 취해질 수 있도록 하는 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템은 노약자의 주거환경 또는 생활환경에 기초하여 기본 음원을 결정하여 발생 음을 탐지하는 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11); 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)에서 탐지된 발생 음을 분석하여 노약자의 환경 상황 및 노약자의 상태를 판단하는 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12); 상황 판단 모듈(12)의 판단 결과를 처리하는 상황 처리 관리 서버(13); 및 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)과 데이터 통신이 가능하도록 연결되고, 음원 및 발생 음에 대한 정보의 제공이 가능한 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)을 포함할 수 있다.
여기서 기본 음원(21)은 환경에 따라 설치된 환경 특성 음원(211); 이동성을 가지면서 노약자와 관련성을 가지는 관찰 특성 음원(212); 및 돌발적으로 발생되는 노이즈 음원(213)을 포함할 수 있다.
또한 결정된 음원의 발생 음을 시간에 따른 변화를 추적하는 음원 트래킹 유닛(221) 및 발생 음 트래킹 유닛(222)을 더 포함할 수 있다.
또한 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)의 판단 결과에 따라 노약자 또는 주변 물건의 상태를 확인하기 위한 신호를 발생시키는 상태 확인 신호 생성 유닛(25)을 더 포함할 수 있다.
또한 결정된 기본 음원의 발생 음에 기초하여 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)의 정보에 기초하여 노약자의 환경에 대한 음원 환경 모델을 생성하는 음원 환경 모델 생성 유닛(SEM)을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템은 다양한 음원으로부터 발생되는 음을 탐지하는 것에 의하여 노약자의 주변 상황 탐지가 가능하다. 본 발명에 따른 안전 시스템은 음원 또는 음원의 발생 음을 탐지하여 노약자의 상태를 판단하는 것에 의하여 보호 대상이 되는 노약자의 심리적 부담이 감소되도록 한다. 본 발명에 따른 노약자 안전 시스템은 탐지 수단의 설치 및 운용에 따른 비용이 감소되도록 하면서 노약자에 대한 효율적인 감시가 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 안전 시스템은 노약자의 위치를 실시간으로 추적하는 것에 의하여 노약자의 보호가 실시간으로 이루어지도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 안전 시스템에서 음원이 탐지되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 안전 시스템에서 음원이 분석되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 안전 시스템이 다양한 Iot 디바이스와 연동되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 안전 시스템에 의하여 노약자 보호가 이루어지는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 안전 시스템에서 음원이 탐지되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 안전 시스템에서 음원이 분석되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 안전 시스템이 다양한 Iot 디바이스와 연동되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 안전 시스템에 의하여 노약자 보호가 이루어지는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템은 노약자의 주거환경 또는 생활환경에 기초하여 기본 음원을 결정하여 발생 음을 탐지하는 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11); 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)에서 탐지된 발생 음을 분석하여 노약자의 환경 상황 및 노약자의 상태를 판단하는 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12); 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)의 판단 결과를 처리하는 상황 처리 관리 서버(13); 및 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)과 데이터 통신이 가능하도록 연결되고, 음원 및 발생 음에 대한 정보의 제공이 가능한 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)을 포함한다.
노약자는 독거노인, 어린이, 임산부, 거동이 불편한 사람 또는 다양한 종류의 위험 질환을 가진 사람을 포함할 수 있다. 기본 음원은 환경에 따라 음을 발생시키는 다양한 음원으로부터 선택될 수 있고, 예를 들어 TV 소리, 애완동물의 소리, 주방에서 발생되는 소리 또는 유사하게 노약자의 환경에 따라 음을 발생시키는 것이 예상되는 음원을 포함한다. 또한 기본 음원은 노약자를 포함할 수 있고, 돌보는 사람 또는 이와 유사한 사람이 있는 경우 이를 포함할 수 있다. 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)은 노약자의 주거환경 또는 생활환경에 기초하여 기본 음원을 결정할 수 있다. 기본 음원은 미리 결정되거나, 탐지 과정에서 결정될 수 있고, 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)에 의하여 기본 음원에서 발생되는 음이 탐지될 수 있다. 예를 들어 적어도 하나의 마이크로폰이 노약자의 주거환경 또는 생활환경에 설치되어 기본 음원에서 발생되는 음이 탐지될 수 있고, 노약자의 인체에 또한 마이크로폰이 설치될 수 있다. 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)은 환경 또는 노약자에게 설치된 적어도 하나의 마이크로폰 및 마이크로폰에서 탐지된 신호를 처리하는 소리 신호 처리 프로세서를 포함할 수 있다. 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)에 의하여 탐지된 음은 전기적으로 처리 가능한 신호로 변환되어 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)로 전송될 수 있다. 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)은 탐지된 음의 특성에 따라 음원을 분석하고, 발생 음의 방향 또는 크기에 따라 환경 또는 노약자에게 미치는 위험 요소를 포함하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또는 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)은 정해진 주기로 탐지되어야 하는 음원으로부터 음이 발생되었는지 여부를 판단할 수 있다. 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)은 탐지 음 또는 예상되지만 탐지되지 않은 음으로부터 상황을 판단할 수 있고, 상황은 환경 상황 및 노약자 환경을 포함한다. 그리고 판단 결과가 상황 처리 관리 서버(13)로 전송될 수 있다.
상황 처리 관리 서버(13)는 다양한 전자기기 또는 다양한 서버가 될 수 있다. 상황 처리 관리 서버(13)는 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)과 데이터 통신이 가능한 다양한 전자기기 또는 컴퓨터 서버를 포함할 수 있고, 예를 들어 노약자의 스마트폰에 설치된 노약자 보호를 위한 보호 애플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들어 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)은 와이-파이, 블루투스 또는 이와 유사한 근거리 통신을 통하여 데이터 통신이 가능하고, 판단 결과가 보호 애플리케이션으로 전송될 수 있다. 그리고 보호 애플리케이션은 스마트폰을 통하여 미리 결정된 보호 기관으로 보호 상황을 전송할 수 있다. 또는 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)은 통신 수단을 포함할 수 있고, 상황 처리 관리 서버(13)는 노약자 보호를 보호 기관이 될 수 있다. 상황 처리 관리 서버(13)는 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)로부터 판단 결과를 데이터 통신을 통하여 수신하여 처리할 수 있는 다양한 전자기기를 포함할 수 있다.
탐지된 발생 음의 분석을 위하여 음원 및 상황 관련 데이터 모듈(121)의 정보가 참조될 수 있고, 음원 및 상황 관련 데이터 모듈(121)은 다양한 음원에 대한 정보 및 상황에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어 음원 및 상황 관련 데이터 모듈(12)은 다양한 음원으로부터 발생되는 음원 특성 또는 음원에서 발생되는 다양한 형태의 소리 특성에 따른 음원 상태에 대한 정보를 저장할 수 있다. 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)은 다양한 음원 또는 음향 정보 사이트로부터 음원 또는 음향 정보를 수집하거나 또는 탐색하여 저장할 수 있다. 탐지 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)은 미리 결정된 음원으로부터 발생되는 다양한 음 또는 발생된 음에 따른 음원 상태에 대한 정보를 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)에서 탐색하여 저장할 수 있다. 또한 저장된 음원으로부터 발생되지 않은 음이 탐지되면 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)을 탐색하여 탐지된 음에 대한 정보를 탐색할 수 있다. 그리고 새로운 음에 대한 정보를 저장할 수 있다. 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)은 음원으로부터 발생되는 음의 분석, 탐지된 음으로부터 노이즈의 제거 또는 음의 특성 분석을 위한 음 특성 분석 알고리즘(122)을 포함하거나 이에 연결될 수 있다. 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)은 미리 저장된 음원으로부터 발생되지 않은 음이 탐지되면 음 특성 분석 알고리즘(122)을 통하여 음의 특성을 분석할 수 있다. 그리고 분석된 음 특성을 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)에서 탐색하여 새로운 음원으로 저장하거나, 잡음으로 처리할 수 있다. 이와 같이 음 특성 분석 알고리즘은 음의 특성을 분석하여 새로운 음원으로 선택되도록 하거나, 잡음으로 처리하는 잡음 제거 기능을 가질 수 있다. 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)으로 전송된 음은 다양한 방법으로 분석 또는 처리될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 안전 시스템에서 음원이 탐지되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 기본 음원(21)은 환경에 따라 설치된 환경 특성 음원(211); 이동성을 가지면서 노약자와 관련성을 가지는 관찰 특성 음원(212); 및 돌발적으로 발생되는 노이즈 음원(213)을 포함한다. 또한 노약자 안전 시스템은 결정된 음원의 발생 음을 시간에 따른 변화를 추적하는 음원 트래킹 유닛(221) 및 발생 음 트래킹 유닛(222)을 포함할 수 있다. 추가로 노약자 안전 시스템은 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)의 판단 결과에 따라 노약자 또는 주변 물건의 상태를 확인하기 위한 신호를 발생시키는 상태 확인 신호 생성 유닛(25)을 포함할 수 있다.
기본 음원(12)은 다양한 특성에 따라 미리 분류될 수 있고, 예를 들어 주거환경 또는 생활환경의 정해진 위치에서 설치되어 일정한 음을 발생시키는 환경 특성 음원(211); 주거환경 또는 생활환경에 존재하면서 일정한 특성을 가지는 음을 발생시키면서 이동성을 가지는 관찰 특성 음원(212); 및 돌발적으로 발생하는 노이즈 음원(213)으로 분류될 수 있다. 환경 특성 음원(211)은 예를 들어 전화, TV, 문, 벨 및 이와 유사한 물건을 포함할 수 있고, 관찰 특성 음원(212)는 동물, 노약자, 자주 방문하는 사람 또는 이와 유사한 종류를 포함할 수 있다. 또한 노이즈 음원(213)은 외부에서 들리는 차량, 공사장, 바람 또는 이와 유사한 일시적인 소음을 포함할 수 있다. 이와 같이 분류된 음원의 적어도 일부는 미리 저장될 수 있고, 이러한 음원으로부터 발생되는 다양한 음의 특성이 또한 저장될 수 있다. 다수 개의 마이크로폰은 서로 다른 위치에 분리 가능하도록 설치되어 기본 음원(12)에서 발생하는 기본 음 또는 다양한 환경 음을 수신할 수 있고, 각각의 마이크로폰의 설치 위치가 저장될 수 있다. 그리고 각각의 마이크로폰에서 탐지된 소리 신호가 구별되어 위에서 설명된 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈로 전송될 수 있다. 각각의 마이크로폰의 위치에 따른 수신음을 비교하여 음원의 방향, 이동성, 크기 또는 특성이 분석될 수 있다. 또한 음원 트래킹 유닛(221)이 설치되어 기본 음원(12)의 위치 또는 음의 발생 여부가 탐지될 수 있다. 음원 트래킹 유닛(221)에 의하여 관찰 특성 음원(212)의 위치가 추적될 수 있고, 서로 다른 위치에서 발생 음이 또한 추적될 수 있다. 예를 들어 애완견의 위치 또는 노약자의 위치가 음원 트래킹 유닛(221)에 의하여 추적될 수 있고, 서로 다른 위치에서 생성되는 발생 음이 추적될 수 있다. 음원 트래킹 유닛(221)은 서로 다른 음원의 위치를 추적하면서 이와 함께 각각의 음원이 서로 다른 위치에서 발생시키는 음을 시간에 따라 추적할 수 있다. 그리고 이에 대한 정보가 음원 위치 맵(231)으로 전송될 수 있다. 음원 위치 맵(231)은 음원 트래킹 유닛(221)으로부터 전송된 정보에 따라 음원 위치 맵을 생성할 수 있다. 음원 위치 맵(231)은 고정 음원의 위치에 대한 정보 및 음원 트래킹 유닛(221)에 의하여 전송된 이동 음원의 추적 정보에 기초하여 기본 음원에 대한 위치를 확인하여 시간의 경과에 따른 음원 위치 맵을 생성할 수 있다.
발생 음 트래킹 유닛(222)에 의하여 예를 들어 노이즈 음원(213)의 발생 위치, 크기 또는 발생 시간이 추적 또는 확인되어 환경 변동 맵(232)으로 전송될 수 있다. 환경 변동 맵 유닛(232)은 전송된 환경 노이즈에 기초하여 환경 변동 맵을 생성할 수 있다. 이와 같이 환경 변동 맵이 생성되면 음원 위치 맵과 함께 상태 트래킹 유닛(24)으로 전송될 수 있다. 상태 트래킹 유닛(24)은 음원 위치 맵과 환경 변동 맵을 결합하여 노약자의 상태를 추적할 수 있고, 일상적인 상태에 있는지 또는 특별한 상태에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또는 위험 상황인지 여부가 확인되어야 하는 상태인지 또는 위험 발생이 예상되는 상태인지 여부가 확인될 수 있다. 만약 위험 상태인지 여부가 확인되어야 하는 것으로 판단되면 상태 확인 신호 생성 유닛(25)으로 확인 개시 신호를 전송할 수 있다. 상태 확인 신호 생성 유닛(25)은 노약자의 위치 또는 상태를 직접적으로 확인할 수 있는 다양한 전자기기가 될 수 있고, 예를 들어 노약자의 인체에 착용된 위치 확인 휴대용 전자기기, 노약자의 스마트폰, 노약자의 주거환경 또는 생활환경에 설치된 카메라 유닛 또는 이와 유사한 전자기기가 될 수 있다. 예를 들어 상태 확인 신호 생성 유닛(25)은 노약자의 스마트폰으로 문자를 발송하거나 또는 전화를 하여 노약자로부터 직접 상태를 확인할 수 있다. 상태 트래킹 유닛(24)은 또한 제어 신호 생성 유닛(26)을 통하여 제어 신호를 발생시키도록 할 수 있다. 예를 들어 노약자가 부재인 상태에서 TV가 켜진 상태이거나, 전기레인지 또는 이와 유사한 위험 기기가 작동 상태이면 작동 중단 신호를 발생시키거나, 경보 신호를 노약자에게 전송할 수 있다. 상태 트래킹 유닛(24)에 의하여 다양한 방법으로 노약자의 환경 또는 노약자의 상태가 추적이 되어 필요한 조치가 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 안전 시스템에서 음원이 분석되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 결정된 기본 음원의 발생 음에 기초하여 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)의 정보에 기초하여 노약자의 환경에 대한 음원 환경 모델을 생성하는 음원 환경 모델 생성 유닛(SEM)을 포함한다. 다양한 주변 음이 위에서 설명된 발생 음 트래킹 유닛에 의하여 추적될 수 있고, 추적된 주변 음 또는 노이즈가 추적되어 분석될 수 있다. 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)에 의하여 기본 음원에서 발생되는 발생 음(33)이 탐지될 수 있고, 필터 유닛을 포함하는 잡음 제거 알고리즘(34)에 의하여 잡음 부분이 제거될 수 있다. 탐지된 음은 특성 추출 유닛(31)에 의하여 결정된 음원으로부터 발생된 음에 해당하는지 또는 결정되지 않은 음원으로부터 발생된 음에 해당하는지 여부가 판단될 수 있다. 예를 들어 음압 또는 주파수가 추출될 수 있고, 추출된 음압 또는 주파수가 표준 음원 추출 유닛(32)으로 전송될 수 있다. 표준 음원 추출 유닛(32)은 특성 추출 유닛(31)에 의하여 추출된 특성에 기초하여 기본 음원을 결정하거나, 새로운 음원에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다. 음원이 결정되면, 결정된 음원과 탐지된 음압, 진폭 또는 주파수가 상태 판단 유닛(35)으로 전송될 수 있다. 상태 판단 유닛(35)은 음원에서 일상적인 상태에 해당하는 음이 발생되었는지 또는 미리 결정된 임계 범위를 벗어난 음이 발생되었는지 여부가 판단될 수 있다. 각각의 음원에 대한 임계값이 미리 결정될 수 있고, 예를 들어 음원 데이터베이스(36)에 각각의 음원에 대한 다양한 정보가 저장될 수 있다. 상태 판단 유닛(35)은 음원 데이터베이스(36)를 참조하여 음의 발생 상태를 판단할 수 있고, 판단 결과가 경보 생성 유닛(37)으로 전송될 수 있다. 경보 생성 유닛(37)은 상태 판단 유닛(35)으로부터 전송된 정보에 기초하여 노약자의 상태가 판단될 수 있다. 노약자의 상태는 다른 음원에서 발생되는 음, 시각 정보, 노약자의 위치 정보 또는 이와 유사한 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 경보 생성 유닛(37)에 의하여 최종적으로 노약자가 위험한 상태에 있는 것으로 결정되면 예를 들어 근거리 통신 수단 또는 응급 통신 수단과 같은 경보 전송 유닛(381)에 의하여 상황 처리 관리 서버(13)로 경보 메시지 또는 경보 신호가 전송될 수 있다. 또는 제어 신호 생성 유닛(26)에 의하여 제어 가능한 전자기기의 제어를 위한 신호가 전송될 수 있다. 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)에 의하여 탐지되어 분석된 다양한 음은 음원 환경 모델 생성 유닛(SEM)으로 전송될 수 있다. 음원 환경 모델 생성 유닛(SEM)은 노약자의 생활환경에서 발생되는 다양한 음으로부터 노약자의 생활환경에 대한 음원 환경 모델을 생성할 수 있다. 그리고 생성된 음원 환경 모델이 위험 예측 데이터베이스(RS)로 전송될 수 있다. 위험 예측 데이터베이스(RS)는 노약자의 생활환경에 대한 다양한 음원 환경 모델을 안정 모델, 위험 발생 가능 모델, 위험 모델 또는 이와 유사한 모델로 분류할 수 있다. 이와 같이 분류되어 저장된 위험 예측 데이터가 경보 생성 유닛(37)에 의한 경보 발생 여부의 판단에 참조 자료로 사용될 수 있다. 노약자의 생활환경에서 발생되는 발생 음(33)은 다양한 방법으로 분석될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 안전 시스템이 다양한 Iot 디바이스와 연동되는 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 노약자의 생활환경에 다양한 Iot 센서(41_1 내지 42_N)가 설치될 수 있고, Iot 센서(41_1 내지 41_N)는 예를 들어 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 동체 감지 센서, 가스센서 또는 환경 센서와 같은 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 각각의 Iot 센서(41_1 내지 41_N)는 작동 기기와 연동될 수 있고, Iot 센서(41_1 내지 41_N) 또는 각각 작동 기기에 고유 식별 코드가 부여될 수 있다. 코드 생성 유닛(ID)은 각각의 Iot 센서(41_1 내지 41_N)를 식별하는 센서 식별 유닛(421); 각각의 Iot 센서(41_1 내지 41_N)와 통신 가능하도록 설정하는 통신 설정 유닛(422); 각각의 Iot 센서(41_1 내지 41_N)에 대한 고유 아이디를 부여하는 ID 코드 유닛(423); 및 범용 비동기화 송수신기와 같은 통신 유닛(423)을 포함할 수 있다. 다양한 작동 기기의 다양한 상태에서 발생되는 음이 탐지되어 제어 유닛(43)으로 전송될 수 있고, 제어 유닛(43)은 분석 모듈(DM)로 발생 음 또는 탐지 음을 전송할 수 있다. 분석 모듈(DM)은 빅데이터 및 인공지능 모듈이 될 수 있고, 각각의 작동 기기로부터 발생되는 다양한 음에 대한 정보가 데이터 수집 유닛(451)에 의하여 수집되고, 데이터 분석 유닛(452)에 의하여 분석될 수 있다. 제어 유닛(43)과 데이터 분석 모듈(DM)은 무선 통신, 와이-파이 통신 또는 이더넷 통신(46)과 같은 다양한 통신 방법으로 통신할 수 있다. 빅데이터 및 인공지능 모듈(DM)에 의하여 분석된 결과가 제어 유닛(43)으로 전송되어 저장될 수 있다. 이후 노약자의 생활환경에 설치된 작동 기기로부터 탐지된 발생 음이 제어 유닛(43)으로 전송될 수 있고, 제어 유닛(43)은 빅데이터 및 인공지능 모듈(DM)의 분석 결과에 따라 작동 기기의 작동 상태를 판단할 수 있다. 선택적으로 제어 유닛(43)은 위에서 설명된 제어 신호 생성 유닛(26)을 통하여 작동 기기의 작동을 위한 제어 신호를 송출할 수 있다.
노약자의 생활환경에 설치된 작동 기기로부터 발생되는 음은 다양한 방법으로 탐지되어 분석될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 안전 시스템에 의하여 노약자 보호가 이루어지는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 노약자의 보호 방법은 노약자의 생활환경에서 발생하는 다양한 종류의 음원을 분류하는 단계(S11); 분류된 각각의 음원을 추적하여 시간 별 발생 음 맵을 형성하는 단계(S12); 추적이 되어야 하는 음원을 결정하는 단계(S13); 추적 음원의 발생 음을 탐지하면서 필터링에 의하여 잡음을 제거하는 단계(S14); 탐지 음을 분석하는 단계(S15); 분석 결과에 따라 노약자의 생활환경에 설치된 작동 기기의 작동을 제어하기 위한 제어 신호의 발생 여부가 판단되는 단계(S16); 분석 결과를 미리 결정된 음원 상황과 대비하는 단계(S17); 대비 결과에 따라 탐지된 음의 발생 상황이 정상인지 여부를 판단하는 단계(S18); 판단 결과에 따라 노약자 또는 이동성 물체의 상태를 확인하기 위한 상태 확인 신호를 발생시키는 단계(S19); 확인 신호에 대한 반응 결과에 따라 응급 상황에 해당하는지 여부를 판단하는 단계(S20); 및 판단 결과에 따라 구조 신호를 발생시키는 단계(S21)를 포함한다.
위에서 설명이 된 것처럼, 노약자를 포함하여 생활환경에 설치된 고정 또는 이동 물체가 음원이 될 수 있고, 일시적으로 음을 발생시키는 자연물 또는 외부 물체가 음원이 될 수 있다. 또한 음원은 가청 주파수의 음을 비롯하여 다양한 주파수 대역의 음을 발생시킬 수 있고, 노약자에게 영향을 미치는 모든 주파수 대역의 음을 발생시키는 음원이 탐지 또는 선택되어 분류될 수 있다(S11). 미리 결정된 음원의 배치 맵이 형성될 수 있고, 외부 음원의 발생 음이 탐지되면 외부 음원이 음원 맵에 표시될 수 있다(S12). 모든 음원으로부터 발생되는 발생 음이 분석될 수 있고(S15), 분석 결과에 따라 노약자의 보호를 위한 적절한 조치가 취해질 수 있다. Iot 센서가 설치된 작동 기기의 작동 음이 탐지 및 분석되고, 작동 기기의 제어를 위한 제어 신호의 발생 여부가 판단될 수 있다(S16). 제어 신호의 발생이 필요한 것으로 판단되면(YES), 작동 기기의 제어를 위한 제어 신호가 발생되고(S161), 그에 따라 작동 기기의 작동이 제어될 수 있다. 이에 비하여 작동 기기의 제어가 필요하지 않은 경우(NO) 또는 제어 신호가 발생된 이후 탐지된 음이 일상적인 발생 음에 해당하는지 여부가 판단될 수 있다(S18). 만약 정상적인 상태라면(YES), 다시 탐지 음이 분석될 수 있다(S15). 이에 비하여 미리 결정된 임계 범위를 벗어나면, 노약자 또는 예를 들어 애완동물의 상태를 확인하기 위한 상태 확인 신호를 발생시킬 수 있다(S19). 상태 확인 신호는 예를 들어 노약자가 착용하고 있는 보호기기, 노약자의 스마트폰 또는 카메라와 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 상태 확인 신호의 반응 결과에 따라 응급 상황에 해당하는지 여부가 판단될 수 있고, 만약 응급 상황에 해당한다면 위에서 설명된 상황 처리 관리 서버(13)로 구조 신호가 발생될 수 있다(S21).
안전 시스템에 의한 노약자의 보호는 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템은 다양한 음원으로부터 발생되는 음을 탐지하는 것에 의하여 노약자의 주변 상황 탐지가 가능하다. 본 발명에 따른 안전 시스템은 음원 또는 음원의 발생 음을 탐지하여 노약자의 상태를 판단하는 것에 의하여 보호 대상이 되는 노약자의 심리적 부담이 감소되도록 한다. 본 발명에 따른 노약자 안전 시스템은 탐지 수단의 설치 및 운용에 따른 비용이 감소되도록 하면서 효율적인 감시가 가능하도록 한다. 또한 본 발명에 따른 안전 시스템은 노약자의 위치를 실시간으로 추적하는 것에 의하여 노약자의 보호가 실시간으로 이루어지도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 기본 음원 결정 및 탐지 모듈
12: 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈
13: 상황 처리 관리 서버
121: 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈
122: 음 특성 분석 알고리즘
21: 기본 음원
211: 환경 특성 음원
212: 관찰 특성 음원
213: 노이즈 음원
221: 음원 트래킹 유닛
222: 발생 음 트래킹 유닛
25: 상태 확인 신호 생성 유닛
12: 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈
13: 상황 처리 관리 서버
121: 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈
122: 음 특성 분석 알고리즘
21: 기본 음원
211: 환경 특성 음원
212: 관찰 특성 음원
213: 노이즈 음원
221: 음원 트래킹 유닛
222: 발생 음 트래킹 유닛
25: 상태 확인 신호 생성 유닛
Claims (5)
- 노약자의 주거환경 또는 생활환경에 기초하여 기본 음원을 결정하여 발생 음을 탐지하는 기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11);
기본 음원 결정 및 탐지 모듈(11)에서 탐지된 발생 음을 분석하여 노약자의 환경 상황 및 노약자의 상태를 판단하는 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12);
상황 판단 모듈(12)의 판단 결과를 처리하는 상황 처리 관리 서버(13); 및
발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)과 데이터 통신이 가능하도록 연결되고, 음원 및 발생 음에 대한 정보의 제공이 가능한 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)을 포함하는 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템. - 청구항 1에 있어서, 기본 음원(21)은 환경에 따라 설치된 환경 특성 음원(211); 이동성을 가지면서 노약자와 관련성을 가지는 관찰 특성 음원(212); 및 돌발적으로 발생되는 노이즈 음원(213)을 포함하는 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 결정된 음원의 발생 음을 시간에 따른 변화를 추적하는 음원 트래킹 유닛(221) 및 발생 음 트래킹 유닛(222)을 더 포함하는 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 발생 음 분석 및 상황 판단 모듈(12)의 판단 결과에 따라 노약자 또는 주변 물건의 상태를 확인하기 위한 신호를 발생시키는 상태 확인 신호 생성 유닛(25)을 더 포함하는 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 결정된 기본 음원의 발생 음에 기초하여 음원 및 상황 관련 빅데이터 및 인공지능 모듈(121)의 정보에 기초하여 노약자의 환경에 대한 음원 환경 모델을 생성하는 음원 환경 모델 생성 유닛(SEM)을 더 포함하는 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기초의 노약자 안전 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190074799A KR20210000042A (ko) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기술기반의 노약자 안전 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190074799A KR20210000042A (ko) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기술기반의 노약자 안전 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210000042A true KR20210000042A (ko) | 2021-01-04 |
Family
ID=74127278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190074799A KR20210000042A (ko) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기술기반의 노약자 안전 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20210000042A (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140037408A (ko) | 2012-09-18 | 2014-03-27 | (주)텔레필드 | 셀프 콜 기능을 갖는 게이트 웨이를 이용한 독거노인 원격 모니터링 시스템 및 방법 |
| KR20170072451A (ko) | 2015-12-17 | 2017-06-27 | 주식회사 포에스텍 | 독거노인을 위한 스마트 케어시스템 |
| KR20170121617A (ko) | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 조선대학교산학협력단 | 사물인터넷 기반 독거노인 관리 시스템 |
-
2019
- 2019-06-24 KR KR1020190074799A patent/KR20210000042A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140037408A (ko) | 2012-09-18 | 2014-03-27 | (주)텔레필드 | 셀프 콜 기능을 갖는 게이트 웨이를 이용한 독거노인 원격 모니터링 시스템 및 방법 |
| KR20170072451A (ko) | 2015-12-17 | 2017-06-27 | 주식회사 포에스텍 | 독거노인을 위한 스마트 케어시스템 |
| KR20170121617A (ko) | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 조선대학교산학협력단 | 사물인터넷 기반 독거노인 관리 시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10506411B1 (en) | Portable home and hotel security system | |
| US11990992B2 (en) | System and method for triggering an alarm during a sensor jamming attack | |
| KR101695596B1 (ko) | 이동통신 단말기를 이용한 유해가스 모니터링 시스템 | |
| US20170132888A1 (en) | Intruder detection devices, methods and systems | |
| US10854064B1 (en) | Security system with earthquake detection | |
| CN108038808A (zh) | 一种监控方法、装置、终端设备及存储介质 | |
| JP2018531460A6 (ja) | 通知装置及び通知方法 | |
| KR20190024254A (ko) | 도어벨 장치 | |
| US10834363B1 (en) | Multi-channel sensing system with embedded processing | |
| CN109451385A (zh) | 一种基于使用耳机时的提醒方法以及装置 | |
| WO2008038288A2 (en) | System and method for reducing power consumption in a detection system | |
| CN104851424A (zh) | 一种语音辨识照顾护理的方法及其系统 | |
| KR102231183B1 (ko) | IoT 망을 이용한 독거인 생활 패턴 학습 및 모니터링 시스템 | |
| KR102488741B1 (ko) | 현장 상황 식별성이 향상된 비상벨 시스템 | |
| AU2016205895B2 (en) | Determining entry into or exit from a place while a tracking device is in the place | |
| US11011048B2 (en) | System and method for generating a status output based on sound emitted by an animal | |
| KR20200059628A (ko) | 스켈레톤 영상 학습 기반의 독거노인 행동 패턴 모니터링 방법 | |
| KR20210000042A (ko) | 음원 탐지 및 빅데이터와 인공지능 기술기반의 노약자 안전 시스템 | |
| KR101598466B1 (ko) | 청각장애인용 안전보조시스템 | |
| CN113516997A (zh) | 一种语音事件识别装置和方法 | |
| KR101596015B1 (ko) | 다수의 카메라를 이용한 독립건물 침입방지 시스템 | |
| US20230267815A1 (en) | Ear bud integration with property monitoring | |
| KR102349580B1 (ko) | 머신러닝을 활용한 IoT 디바이스의 사용자 행동패턴 분류방법 | |
| WO2023073762A1 (ja) | 監視システム、監視方法 | |
| KR20210109940A (ko) | 웨어러블 디바이스를 이용한 청각장애인 보조 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal |