KR20210066453A - 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템 - Google Patents

스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

"스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템"이 개시된다. 본 발명에 의한 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템은 신체활동 취약자의 몸에 착용되어 신체활동 취약자의 신체정보를 수집하며, 상기 신체활동 취약자의 위치정보를 송출하는 웨어러블 의류(100)와; 신체활동 취약자의 거주지에 배치되어 상기 웨어러블 의류(100)를 무선 충전하는 옷걸이 형상의 무선충전스테이션(200)과; 상기 신체활동 취약자의 거주지에 배치되어 상기 거주지의 환경정보를 수집하고, 상기 웨어러블 의류(100)가 수집한 신체정보와 위치정보를 스캔하는 게이트웨이(300)와; 상기 게이트웨이(300)로부터 상기 환경정보, 상기 신체정보 및 상기 위치정보를 전달받아 상기 신체활동 취약자의 현재 신체상황, 위치 및 환경상황을 분석하고 위급상황 여부를 판단하는 서버(400)를 포함할 수 있다.
이에 의해 신체활동 취약자에게 위급상황이 발생되면 그 즉시 인지하고 빠르게 대처할 수 있게 된다.

Description

스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템{Data acquisition and situation recognition system based on smart clothes station for those who have physical weakness}
본 발명은 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템에 관한 것으로서, 보다 자세히는 신체활동 취약자의 신체정보와 환경정보 및 위치정보를 실시간으로 분석하여 신체활동 취약자의 위급상황 여부를 판단하여 신체활동 취약자의 위급상황시 신속한 대처가 가능하게 하는 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템에 관한 것이다.
고령화 경향에 따라 예기치 못한 건강상의 악화를 염려하는 고령자들이 늘어나고 있으며, 지근 거리에서 자녀 또는 의사가 이들 고령자들의 건강상태를 수시로 점검하고 진단하는 것 또한 여러가지 현실적인 요인으로 인해 마땅치 않은 실정이다.
때로는, 치매 기타의 노인성 질환을 앓게 되어 환자들 본인은 물론 간병을 하는 가족들 또한 정상적인 사회생활을 하기 어려운 등의 고통을 겪기도 한다.
이외에도 선천적, 혹은 후천적 장애를 가진 사람들 역시 다양한 위험에 노출된 채 생활을 하고 있는 실정이다. 정신적 미성숙이나 퇴화 혹은 신체적 불편 등을 가지고 있는 신체적 약자들은 어떠한 위험상황이 발생되어도 주위에 도움을 요청하기 어렵거나 불가능한 경우가 많으므로 다양한 사고나 기타 건강상의 위협 요인에 취약할 수 밖에 없다. 또한 신체적 질환이 있는 경우에 상황이 악화되어도 제대로 대처하기 어렵기도 하다. 최근 고독사가 가파르게 증가하는 것은 이러한 현실에 대한 방증이라 할 수 있다.
노약자, 영유아, 장애인 등의 신체적 약자를 보호하기 위한 다양한 기술들이 제시되고 있으나 여전히 수많은 사건사고들이 발생하고 있다.
문헌 1. 대한민국특허청, 특허등록번호 제10-1354625호, "원격 보호 및 감시 시스템"
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 신체활동 취약자에게 위급상황이 발생되면 즉시 그 사실을 인지하고 보호자 또는 관리자에게 통보하여 위급상황에 대처할 수 있게 하는 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 신체적 위급상황 뿐만 아니라 환경적 위급상황 또한 실외에서의 위급상황을 즉시 인지하고, 그에 맞게 대처할 수 있는 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적은 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템은, 신체활동 취약자의 몸에 착용되어 신체활동 취약자의 신체정보를 수집하며, 상기 신체활동 취약자의 위치정보를 송출하는 웨어러블 의류(100)와; 신체활동 취약자의 거주지에 배치되어 상기 웨어러블 의류(100)를 무선 충전하는 옷걸이 형상의 무선충전스테이션(200)과; 상기 신체활동 취약자의 거주지에 배치되어 상기 거주지의 환경정보를 수집하고, 상기 웨어러블 의류(100)가 수집한 신체정보와 위치정보를 스캔하는 게이트웨이(300)와; 상기 게이트웨이(300)로부터 상기 환경정보, 상기 신체정보 및 상기 위치정보를 전달받아 상기 신체활동 취약자의 현재 신체상황, 위치 및 환경상황을 분석하고 위급상황 여부를 판단하는 서버(400)를 포함할 수 있다.
이에 의해 신체활동 취약자에게 위급상황이 발생되면 그 즉시 인지하고 빠르게 대처할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템은 신체활동 취약자가 몸에 착용하는 웨어러블 의류를 통해 신체활동 취약자의 움직임, 체온, 맥박, 혈압 등의 신체정보와, 위치정보를 수집하고, 게이트웨이를 통해 실시간으로 원거리에 있는 서버로 전달되게 된다.
이러한 신체정보와 위치정보를 통해 신체활동 취약자에게 위급상황이 발생되면 즉시 그 사실을 판단하게 되고, 보호자 또는 관리자에게 통보하여 위급상황에 대처하여 신체활동 취약자에게 발생될 수 있는 위험상황을 예방하게 된다.
또한, 본 발명의 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템은 게이트웨이에 환경정보를 감지할 수 있는 환경감지센서를 구비하여, 신체적 위급상황 뿐만 아니라 가스누설, 저체온, 누수 등의 다양한 환경적 위험상황도 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 게이트웨이는 블루투스, 와이파이 및 이더넷의 3가지 통신기술이 복합적으로 적용되어 서버로 빠르게 정보를 전달할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템은 거주지 뿐만 아니라 실외에서 게이트웨이가 구비되어 신체활동 취약자의 이동, 거주지 이탈 등을 판단하여 실외에서 발생되는 위급상황도 즉시 대처할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템의 웨어러블의류와 무선충전스테이션의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템의 게이트웨이의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템의 실시간 관리과정을 개략적으로 도시한 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템에 의해 관리되는 내용을 개략적으로 도시한 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템에서 전송한 신체정보와 환경정보의 일례를 도시한 예시도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템(1)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템(1)은 등록된 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)들의 몸에 착용하며 각 신체활동 취약자의 신체정보와 위치정보를 감지하는 웨어러블 의류(100)와, 각 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에 비치되어 해당 웨어러블 의류(100)를 무선충전하는 무선충전스테이션(200)과, 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에 비치되어 웨어러블 의류(100)에서 감지된 신체정보와 위치정보를 수신받고 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 환경정보를 감지하는 게이트웨이(300)와, 게이트웨이(300)로부터 수신받은 신체정보와 위치정보 및 환경정보를 기초로 신체활동 취약자의 위급상황 여부를 판단하는 서버(400)를 포함한다.
웨어러블 의류(100)는 각 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f) 별로 구비되며, 고유번호가 부여된다. 서버(400)는 복수개의 웨어러블 의류(100) 별로 게이트웨이(300)를 통해 수신된 정보들을 신체활동 취약자의 고유번호별로 분류하여 저장하게 된다.
여기서, 웨어러블 의류(100)와 무선충전스테이션(200) 및 게이트웨이(300)는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)가 거주하는 거주지, 즉 주택, 요양병원 등에 세트 형태로 비치되며, 게이트웨이(300)는 실외에서 활동하는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 위치를 감지할 수 있도록 실외에도 일정 간격씩 배치될 수 있다. 게이트웨이(300)는 블루투스 통신을 수신할 수 있는 범위 내에 있는 웨어러블 의류(100)와 통신하며 정보를 수신받을 수 있다.
서버(400)는 게이트웨이(300)를 통해 수신되는 실시간 신체정보, 환경정보 및 위치정보를 저장된 정보히스토리와 비교하여 특이사항이 있는지를 판단하고, 응급상황 여부를 판단하게 된다. 서버(400)는 응급상황이 발생된 것으로 판단한 경우 해당 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 등록된 보호자단말기(500)로 연락하거나, 등록된 사회복지사 단말기(600)로 연락하거나, 응급기관(700)으로 연락하게 된다. 상황이 위급한 경우 보호자단말기(500), 사회복지사 단말기(600) 및 응급기관(700)으로 동시에 연락하여 즉시 조치가 취해질 수 있게 한다.
또한, 서버(400)는 각 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 병력과 복약정보를 저장하고, 게이트웨이(300)로 복약시간 등을 통지하여 게이트웨이(300) 또는 무선충전스테이션(200)이 음성으로 안내메시지를 출력하여 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)가 건강을 유지하게끔 유도한다.
웨어러블 의류(100)와 무선충전스테이션(200)은 게이트웨이(300)와 블루투스(B)를 통해 무선 통신하며 정보를 송수신하게 된다. 게이트웨이(300)는 서버(400)와 와이파이(W) 또는 이더넷(E)을 복합적으로 사용하여 통신하여 통신의 신뢰성을 확보하게 된다.
여기서, 신체활동 취약자는 시각, 청각, 정신지체 등을 가진 장애인 환자그룹과, 폐렴, 치매, 뇌경색, 관절, 척추 환자와 같은 고령자 노인 환자 그룹, 혼자 활동이 어려운 유아를 포함할 수 있다.
웨어러블 의류(100)는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 몸에 착용되어 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 신체정보, 위치정보를 감지하게 된다. 웨어러블 의류(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 입고 벗기가 편하도록 조끼 형태로 형성될 수 있다.
그러나, 이는 일례일 뿐이며 점퍼 형태나 티셔츠 형태 또는 점프슈트 형태등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 2의 (a)는 웨어러블 의류(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이 웨어러블 의류(100)는 섬유로 형성되는 의류본체(110)와, 의류본체(110)의 외부에 구비되는 입력부(120)와, 의류본체(110)에 구비되어 착용한 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 신체정보를 감지하는 신체정보센서부(130)와, 위치정보를 송출하는 GPS(140)와, 신체정보센서부(130)에서 감지된 신체정보가 저장되는 제1저장부(150)와, 비콘정보를 송출하는 비콘송신기(160)와, 신체정보센서부(130)와 GPS(140), 비콘송신기(160) 등으로 전원을 공급하는 배터리(170)와, 게이트웨이(300)로부터 수신된 제어신호에 따라 각 구성들을 제어하는 제1제어부(180)를 포함한다.
의류본체(110)는 방수, 방진, 충격완화 기술이 적용된 형태로 구비된다. 이에 의해 의류본체(110) 내부에 수용된 신체정보센서부(130)와 GPS(140), 제1저장부(150)와 비콘송신기(160) 및 배터리(170) 등의 구성들이 안전하게 동작할 수 있게 한다.
입력부(120)는 의류본체(110)의 외측에 구비되어 사용자 또는 관리자에 의해 입력신호가 인가된다. 입력신호가 인가되면, 배터리(170)의 전원이 신체정보센서부(130)와 GPS(140), 비콘송신기(160) 등으로 공급되고 신체정보와 위치정보가 게이트웨이(300)로 전송된다.
신체정보센서부(130)는 의류본체(110)의 내부에 내장되게 구비되어 의류본체(110)를 착용한 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 신체정보를 감지한다. 신체정보센서부(130)에서 감지된 신체정보는 제1저장부(150)에 저장되고, 제1제어부(180)의 제어에 의해 게이트웨이(300)로 전송된다.
신체정보센서부(130)는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 움직임을 감지하는 가속도센서(131)와, 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 체온을 감지하는 체온센서(132)와, 맥박을 감지하는 맥박센서(133)와, 혈압을 감지하는 혈압센서(134)를 포함한다.
가속도센서(131)는 자이로센서로 구현될 수 있다. 가속도센서(131)는 주거지 내에서 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 활동 정보를 수집하게 된다. 서버(400)는 가속도센서(131)에서 수집한 활동정보를 게이트웨이(300)를 통해 전달받아 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 활동성을 판단하게 된다.
일례로, 가속도센서(131)에서 감지한 활동이 거의 없는 상태는 활동레벨 1로, 걸음 수준의 움직임은 활동레벨 2로, 뛰는 수준의 움직임은 활동레벨 3으로 판단할 수 있다. 또한, 누워있는 경우 상태레벨 1, 구름이나 회전운동은 상태레벨 2, 흔듬이나 떨림은 상태레벨 3으로 판단하게 된다.
가속도센서(131)에서 감지한 활동레벨과 상태레벨에 기초하여 현재 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 활동성을 추출하여 정상적인 활동인지 위급상황에 의한 비정상적인 활동인지를 판단하게 된다.
체온센서(132)에서 측정한 체온과 맥박센서(133)에서 측정한 맥박, 혈압센서(134)에서 측정한 혈압은 게이트웨이(300)를 통해 서버(400)로 전달되고 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 현재 신체상태가 정상상태인지 질병에 감염된 상태인지 위급상태인지를 판단하게 된다. 일례로, 체온이 높은 상태로 가속도센서(131)에서 감지한 활동도 거의 없다면 서버(400)는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)가 현재 질병에 의해 고온으로 활동이 어려운 것으로 판단하고 보호자나 관할 복지사에게 연락을 취하게 한다.
GPS(140)는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 현재 위치정보를 송출한다. GPS(140)에서 송출한 위치정보에 기초하여 서버(400)는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)가 현재 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f) 내에 위치하는지 실외에 위치하는지를 판단한다.
신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)가 치매노인인 경우, 평소 다니지 않던 곳에 위치정보가 있는 경우 서버(400)는 길을 잃은 것으로 판단하고, 보호자나 관할 복지사에게 연락을 취하게 한다.
제1저장부(150)는 신체정보센서부(130)에서 수집한 신체정보와 GPS(140)의 위치정보가 저장된다. 제1저장부(150)에 저장된 신체정보와 위치정보는 비콘송신기(160)의 블루투스통신(B)을 통해 게이트웨이(300)로 전송된다.
비콘송신기(160)는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)가 이동할 때 일정 범위 영역으로 비콘 신호를 발생시킨다. 비콘송신기(160)는 블루투스를 기반으로 사용하는 근거리 무선 통신이다. 비콘송신기(160)는 제1저장부(150)에 저장된 신체정보와 위치정보를 게이트웨이(300)로 전송한다.
배터리(170)는 의류본체(110)에 구비된 각 구성들로 전원을 공급하여 게이트웨이(300)로 신체정보와 위치정보가 전송되게 한다. 배터리(170)는 무선충전스테이션(200)을 통해 무선으로 충전된다. 이를 위해 배터리(170)와 무선충전스테이션(200) 간에는 트랜시버와 리시버간 충전 인터페이스 기술이 적용된다.
제1제어부(180)는 일정 시간 주기별로 제1저장부(150)에 저장된 신체정보와 위치정보가 게이트웨이(300)로 전송되도록 제어한다.
도 2의 (b)는 무선충전스테이션(200)의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이 무선충전스테이션(200)은 웨어러블 의류(100)를 거치할 수 있는 옷걸이 형태로 구비된다. 이에 의해 웨어러블 의류(100)를 옷걸이에 걸어둔 상태로 무선 충전이 이루어지게 된다.
무선충전스테이션(200)은 옷걸이본체(310)와, 옷걸이본체(310) 내부에 구비된 블루투스통신부(220)와, 웨어러블 의류(100)를 무선충전하는 무선충전수단(230)과, 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 병력에 따른 안내사항들이 저장되는 제2저장부(240)와, 안내사항들을 음성으로 출력하는 제1스피커(250)와, 무선충전수단(230)과 제1스피커(250)를 제어하는 제2제어부(260)를 포함한다.
블루투스통신부(220)는, 블루투스 5.0 기술이 적용된다. 이에 의해 웨어러블 의류(100) 또는 게이트웨이(300)와 빠른 통신이 가능해진다.
무선충전수단(230)은 배터리(170)를 무선충전한다. 무선충전수단(230)은 공진 주파수 LC 회로 소형화 기술이 적용되며, 무선 125Khz 송출 자기 유도 회로 기술이 적용된다.
제2저장부(240)에는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)와 관련된 안내사항들이 저장된다. 안내사항은 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 병력과 관련한 복약사항들일 수 있다. 일례로, 9시에 고혈압약 복용 등일 수 있다.
제2스피커(340)는 제2저장부(240)에 저장된 안내사항과, 이벤트로 발생되는 안내사항들을 음성으로 출력한다. 일례로, "고혈압약 복용할 시간입니다!"와 같은 안내사항을 음성으로 촐력할 수 있다. 또한, 12시가 되었는데도 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 신체활동이 감지되지 않는 경우 서버(400)에서 발생한 이벤트에 대한 트리커 처리를 위해 "일어나셨어요? " 등의 음성을 출력할 수 있다.
또한, 제2스피커(340)는 혼자 있는 고령의 노인분들을 위해 인공지능을 이용해 대화상태가 되어줄 수도 있다.
제2제어부(260)는 웨어러블 의류(100) 및 게이트웨이(300)와 통신하며 웨어러블 의류(100)를 무선 충전하고 다양한 음성을 출력할 수 있도록 각 구성들을 제어한다.
게이트웨이(300)는 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f) 또는 실외(20)에 설치되어 웨어러블 의류(100)를 스캔하여 신체정보와 위치정보를 수집하고, 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 환경정보를 수집한다. 도 3은 게이트웨이(300)의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.
도시된 바와 같이 게이트웨이(300)는 본체(310)와, 본체(310)에 구비되어 신체활동 취약자의 동작을 감지하는 동작감지센서(320)와, 거주지의 환경정보를 감지하는 환경감지센서(330)와, 안내정보와 이벤트 정보를 음성으로 출력하는 제2스피커(340)와, 웨어러블 의류(100)와 무선충전스테이션(200) 및 서버(400)와 통신하는 다중통신부(350)와, 이들을 제어하는 제3제어부(360)를 포함한다.
게이트웨이(300)는 각 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)가 착용하고 있는 웨어러블 의류(100)를 스캔하기 위해 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에 구비되거나, 실외(20)로 외출한 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 신체정보와 위치정보를 스캔하기 위해 실외에 일정간격으로 구비될 수 있다.
동작감지센서(320)는 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f) 내부에 있는 신체활동 취약자의 동작을 감지한다. 앞서 설명한 가속도센서(131)가 신체활동 취약자의 미세한 움직임을 감지한다면, 동작감지센서(320)는 신체활동 취약자의 이동과 같은 큰 움직임을 감지한다. 가속도센서(131)와 동작감지센서(320)는 서로 보완하며 신체활동 취약자의 움직임을 정확하게 판별할 수 있게 한다.
환경감지센서(330)는 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 환경의 위급상황 여부를 판별할 수 있게 한다. 앞서 설명한 신체정보센서부(130)는 신체활동 취약자의 신체의 위급상황 여부를 판별할 수 있게 하는 반면, 환경감지센서(330)는 신체활동 취약자를 둘러싸고 있는 환경의 위급상황 여부를 판별할 수 있게 한다.
환경감지센서(330)는 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 온도를 감지하는 온도센서(331), 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 습도를 감지하는 습도센서(332), 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 가스농도를 감지하는 가스센서(333), 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 조도를 감지하는 조도센서(334)를 포함할 수 있다.
동절기에 온도센서(331)에서 감지한 온도가 너무 낮으면 서버(400)에서는 난방이 제대로 이루어지지 않는 것으로 판단할 수 있으며, 가스센서(333)에서 감지한 가스농도가 높으면 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에서 가스가 새는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 습도센서(332)에서 감지한 습도가 높으면 내부에 비가 새거나 침수가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 조도센서(334)는 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에 불이 켜져있는지 여부와 밤, 낮 여부를 판단할 수 있다.
제2스피커(340)는 앞서 설명한 제1스피커(250)와 함께 위급상황과 같은 이벤트 상황에서 신체활동 취약자에게 안내메시지를 음성으로 출력한다.
다중통신부(350)는 실내외에서 다중센서 디바이스 스캔이 가능하게 한다. 다중통신부(350)는 웨어러블 의류(100)의 비콘송신기(160)를 감지하는 블루투스 기반의 비콘수신부(351)와, 서버(400)와 통신하는 와이파이통신부(353) 및 이더넷통신부(355)를 포함한다.
비콘수신부(351)는 블루투스 5.0 기술이 적용되어 보다 안정적으로 웨어러블 의류(100)의 신체정보와 위치정보를 스캔할 수 있다.
다중통신부(350)는 이더넷(E), 블루투스 5.0(B), 와이파이(W)가 함께 적용되어 실내외에서 웨어러블 의류(100)를 보다 빠르고 정확하게 스캔할 수 있게 된다. 이 때, 이더넷 1Gbps 속도 최적화 및 프로토콜 설계 기술이 적용되며, 통신 주파수 충돌방지를 위한 RF 기술이 적용된다 .
또한, RF 스캔 거리 확보를 위해 신호 증폭 안정화기술이 적용된다.
제3제어부(360)는 웨어러블 의류(100)를 스캔하여 신체정보와 위치정보를 수신한 후 서버(400)로 전송하고, 환경감지센서(330)에서 감지한 환경정보를 서버로 전송하도록 환경감지센서(330)와 다중통신부(350)를 제어한다.
한편, 게이트웨이(300)에는 경우에 따라 전력센서가 구비될 수도 있다. 전력센서는 거주지의 전력사용여부를 체크하게 된다. 전력센서의 전력사용여부를 통해 신체활동 취약자가 거주지에서 TV를 보거나, 세탁기를 사용하는 등의 전기기기 사용여부를 확인할 수 있다.
서버(400)는 복수개의 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f) 또는 실외(20)에 구비된 복수개의 게이트웨이(300)로부터 각 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)들의 신체정보와 위치정보 및 환경정보를 전송받아 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)들의 위급상황 여부를 판단한다.
도 4에 도시된 바와 같이 각 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에 구비된 게이트웨이(300,300a)들이 해당 신체활동 취약자(A,B)의 신체정보와 위치정보 및 환경정보를 전송한다. 또한, 실외(20)에 위치된 게이트웨이(300b)는 해당되는 위치로 외출한 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 신체정보와 위치정보를 감지하여 서버(400)로 전송한다.
서버(400)는 등록된 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)들의 병력기록과 그 동안 수집된 신체정보와 위치정보 및 환경정보 히스토리가 데이터베이스(410)에 저장된다. 그리고, 데이터베이스(410)에 저장된 히스토리와 실시간으로 전송되는 현재의 신체정보와 위치정보 및 환경정보를 비교하여 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 위급상황을 판단하는 비교판단부(420)를 포함한다.
비교판단부(420)는 도 5에 도시된 바와 같이 예측모델, 학습모델, 분류모델, 규칙모델 등의 지능형 상황 인지 알고리즘을 적용하여 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)에게 발생할 수 있는 다양한 위급상황들을 판단하게 된다.
일례로, 히스토리를 기초로 예측모델을 수립하고 활동성 분석을 하고, 위험노출인지, 활동위급, 사고예측, 사망위험 등을 판단한다. 또한, 학습모델을 통해 반응분석을 하고, 위치정보 히스토리와 현재 위치를 기초로 위치 이탈관리, 이탈징후, 위치패턴변경, 복귀이상 등을 판단한다.
또한, 위치분석을 통해 실종예방, 배회감시, 위치불명, 실내실종 등의 위급상황을 판단할 수 있다.
분류모델은 패턴분석을 통해 고독사 방지, 대화유도, 패턴실행, 활동유도 등을 수행하게 되고, 규칙모델은 환경분석을 통해 원격음성전달, 복약알림, 지능음성, 위험체크 등을 수행할 수 있다.
비교판단부(420)의 판단결과 위급상황으로 판단되면, 도 3에 도시된 바와 같이 보호자의 휴대단말기(500)로 즉시 연락하여 보호자가 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)가 현재 위급상황인 것을 인지하게 한다.
또한, 보호자가 없는 경우 서버(400)는 기등록된 관할복지사의 휴대단말기(600)로 연락하여 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)를 관리할 수 있게 한다.
신체활동 취약자의 목숨이 위급한 상황인 경우, 응급기관(700)에도 즉시 연락하여 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)로 앰뷸런스가 도착할 수 있게 한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템(1)의 사용과정을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
서버(400)에 등록된 각 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에는 도 1에 도시된 바와 같이 웨어러블 의류(100)와 무선충전스테이션(200) 및 게이트웨이(300)가 설치된다. 게이트웨이(300)는 1거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에 하나씩 설치되거나, 일정 간격으로 설치될 수 있다.
각 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)들은 몸에 웨어러블 의류(100)를 착용한다. 그리고, 입력부(120)를 눌러 웨어러블 의류(100)의 각 구성들로 전원이 공급되게 한다.
전원이 공급되면 신체정보센서부(130)의 가속도센서(131)와 체온센서(132), 맥박센서(133) 및 혈압센서(134)는 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f)의 움직임과 체온, 맥박 및 혈압을 감지하고 감지된 신체정보는 제1저장부(150)로 저장된다. GPS(140)는 위치정보를 감지하고, 감지된 위치정보는 제1저장부(150)에 저장된다.
게이트웨이(300)는 일정 시간 간격으로 웨어러블 의류(100)와 블루투스(B)를 통해 통신하고 제1저장부(150)에 저장된 신체정보와 위치정보를 스캔한다. 또한, 게이트웨이(300)는 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)의 환경정보를 감지한다. 환경감지센서(330)를 통해 온도, 습도, 가스농도 및 조도를 측정한다.
게이트웨이(300)는 웨어러블 의류(100)로부터 스캔한 신체정보와 위치정보, 그리고 환경감지센서(330)를 통해 감지한 환경정보를 와이파이(W) 또는 이더넷(E)을 통해 서버(400)로 전송한다.
도 6은 게이트웨이(300)를 통해 서버(400)로 전송되는 다양한 정보들의 이력을 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 1초 단위로 정보들이 수신된다. 전력센서, 움직임센서, 온도센서, 습도센서, 조도센서 및 가스센서에서 감지한 각 정보들이 각 시간단위로 수신되어 데이터베이스에 저장된다.
서버(400)는 게이트웨이(300)를 통해 전송받은 실시간 정보들을 데이터베이스(410)에 저장한다. 데이터베이스(410)에는 이러한 정보들이 누적되어 신체활동 취약자(a,b,c,d,e,f) 개별로 히스토리를 생성한다.
비교판단부(420)는 히스토리를 통해 신체활동 취약자의 행동패턴 등을 습득하고, 실시간 신체정보와 위치정보 및 환경정보와 비교하여 신체활동 취약자의 위급상황 여부를 판단하게 된다.
일례로, 도 6에 도시된 바와 같이 신체정보와 가속도센서(131)에서 감지한 상태레벨을 기초로 하여 일정 시간 동안 움직임이 전혀 없고 전력사용량도 없다고 판단되면, 비교판단부(420)는 신체활동 취약자가 현재 실신했거나 신체활동 불가능상태로 판단하고 즉시 보호자 또는 사회복지사에게 연락을 하게 된다.
또한, 위치정보를 기초로 하여 늘 거주지 주변을 벗어나지 않던 신체활동 취약자가 갑자기 거주지로부터 멀리 벗어나 일정 시간 이상 계속 그 주변을 배회하는 경우 이탈징후가 있는 것으로 판단하고 즉시 보호자 또는 사회복지사 또는 경찰에게 연락을 하게 된다.
또한, 가스센서(333)에서 감지한 가스농도가 갑자기 높아졌다면 가스가 누설되는 것으로 판단하고 즉시 제1스피커(250) 또는 제2스피커(340)로 가스 누설여부를 음성으로 안내하여 신체활동 취약자가 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)로부터 벗어나게 한다. 음성메시지를 출력했음에도 불구하여 신체활동 취약자가 여전히 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)에 있는 경우 보호자 또는 사회복지사에게 연락하여 거주지(10,10a,10b,10c,10d,10e,10f)를 방문하게 한다.
한편, 일정 시간 이상 웨어러블 의류(100)를 착용하고 있으면, 웨어러블 의류(100)의 배터리(170)가 소진된다. 이에 웨어러블 의류(100)를 무선충전스테이션(200)에 거치하여 배터리(170)를 충진하여 사용하게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템(1)은 환경감지센서(330)가 게이트웨이(300)에 구비되는 것으로 기재되었으나, 이는 일 실시예일 뿐이며 경우에 따라 무선충전스테이션(200)에 구비될 수도 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템은 신체활동 취약자가 몸에 착용하는 웨어러블 의류를 통해 신체활동 취약자의 움직임, 체온, 맥박, 혈압 등의 신체정보와, 위치정보를 수집하고, 게이트웨이를 통해 실시간으로 원거리에 있는 서버로 전달되게 된다.
이러한 신체정보와 위치정보를 통해 신체활동 취약자에게 위급상황이 발생되면 즉시 그 사실을 판단하게 되고, 보호자 또는 관리자에게 통보하여 위급상황에 대처하여 신체활동 취약자에게 발생될 수 있는 위험상황을 예방하게 된다.
또한, 본 발명의 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템은 게이트웨이에 환경정보를 감지할 수 있는 환경감지센서를 구비하여, 신체적 위급상황 뿐만 아니라 가스누설, 저체온, 누수 등의 다양한 환경적 위험상황도 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 게이트웨이는 블루투스, 와이파이 및 이더넷의 3가지 통신기술이 복합적으로 적용되어 서버로 빠르게 정보를 전달할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템은 거주지 뿐만 아니라 실외에서 게이트웨이가 구비되어 신체활동 취약자의 이동, 거주지 이탈 등을 판단하여 실외에서 발생되는 위급상황도 즉시 대처할 수 있는 장점이 있다.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
1 : 신체활동 취약자 맞춤형 관리시스템
10 : 거주지 20 : 실외
100 : 웨어러블의류 110 : 의류본체
120 : 입력부 130 : 신체정보센서부
131 : 가속도센서 132 : 체온센서
133 : 맥박센서 134 : 혈압센서
140 : GPS 150 : 제1저장부
160 : 비콘송신기 170 : 배터리
180 : 제1제어부 200 : 무선충전스테이션
210 : 옷걸리본체 220 : 블루투스통신부
230 : 무선충전수단 240 : 제2저장부
250 : 제1스피커 260 : 제2제어부
300 : 게이트웨이 310 : 본체
320 : 동작감지센서 330 : 환경감지센서
331 : 온도센서 332 : 습도센서
333 : 가스센서 334 : 조도센서
340 : 제2스피커 350 : 다중통신부
351 : 비콘수신부 353 : 와이파이통신부
355 : 이더넷통신부 360 : 제3제어부
400 : 서버 410 : 데이터베이스
420 : 비교판단부 500 : 보호자단말기
600 : 복지사단말기 700 : 응급기관

Claims (7)

  1. 신체활동 취약자의 몸에 착용되어 신체활동 취약자의 신체정보를 수집하며, 상기 신체활동 취약자의 위치정보를 송출하는 웨어러블 의류(100)와;
    신체활동 취약자의 거주지에 배치되어 상기 웨어러블 의류(100)를 무선 충전하는 옷걸이 형상의 무선충전스테이션(200)과;
    상기 신체활동 취약자의 거주지에 배치되어 상기 거주지의 환경정보를 수집하고, 상기 웨어러블 의류(100)가 수집한 신체정보와 위치정보를 스캔하는 게이트웨이(300)와;
    상기 게이트웨이(300)로부터 상기 환경정보, 상기 신체정보 및 상기 위치정보를 전달받아 상기 신체활동 취약자의 현재 신체상황, 위치 및 환경상황을 분석하고 위급상황 여부를 판단하는 서버(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 의류(100)는 조끼형상으로 형성되며,
    내부에 활동정보를 감지하는 가속도센서(131)와, 신체정보를 수집하는 신체정보센서부(130)와, 상기 위치정보를 송출하는 GPS(140)와, 비콘정보를 송출하는 비콘송신기(160)와, 상기 신체정보센서부(130)와 상기 GPS(140) 및 상기 비콘송신기(160)로 전원을 공급하는 배터리(170)를 포함하며,
    상기 신체정보센서부(130)는,
    신체활동 취약자의 체온을 감지하는 체온센서(132), 맥박을 감지하는 맥박센서(133), 혈압을 감지하는 혈압센서(134)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무선충전스테이션(200)은,
    상기 웨어러블 의류(100)가 거치되는 옷걸이본체(310)와;
    상기 옷걸이본체(310)에 구비되어 상기 웨어러블 의류(100)의 배터리(170)를 무선충전하는 무선충전수단(230)과;
    상기 서버(400)로부터 수신받은 상기 신체활동 취약자의 안내사항을 음성으로 출력하는 제1스피커(250)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 게이트웨이(300)는,
    상기 신체활동 취약자의 동작을 감지하는 동작감지센서(320)와;
    상기 환경정보를 수집하는 환경감지센서(330)와;
    상기 웨어러블 의류(100)와 상기 무선충전스테이션(200) 및 상기 서버(400)와 통신하는 다중통신부(350)를 포함하며,
    상기 다중통신부(350)는,
    상기 웨어러블 의류(100)와 통신하는 비콘수신부(351)와, 상기 서버(400)와 통신하는 와이파이통신부(353) 및 이더넷통신부(355)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 환경감지센서(330)는,
    주거지의 온도를 감지하는 온도센서(331)와, 주거지의 습도를 감지하는 습도센서(332)와, 주거지의 조도를 감지하는 조도센서(334)와, 주거지의 가스누설여부를 감지하는 가스센서(333)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서버(400)는 다수의 신체활동 취약자 각각의 병력기록과 상기 게이트웨이(300)로부터 전송받은 신체정보와 위치정보 및 환경정보의 히스토리가 저장된 데이터베이스(410)와;
    상기 데이터베이스(410)에 저장된 병력기록과 상기 히스토리를 기초로 상기 신체활동 취약자의 위급상황 여부를 비교분석하는 비교판단부(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비교판단부(420)가 위급상황으로 판단하면,
    상기 서버(400)는 보호자의 휴대단말기 또는 신체활동 취약자의 담당 복지사의 휴대단말기 또는 응급기관으로 연락하는 것을 특징으로 하는 스마트 의류 스테이션을 이용한 신체활동 취약자의 데이터 수집 및 상황인지 처리 시스템.
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