KR20210129842A - 요양원 인공지능 자동관제 시스템 - Google Patents

요양원 인공지능 자동관제 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 요양원 인공지능 자동관제 시스템은, 환자가 평소 정상적 행동 패턴에서 벗어나는 비정상 패턴의 행동 상태를 보이면 비정상 이벤트 임을 감지하고 이를 요양보호사, 환자보호자 및 중앙관제센터에 송신하여 즉각적인 대응이 이뤄지도록 하는 인공지능 기술을 이용한 자동관제 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 인공지능 자동관제 시스템은, 환자의 신체에 착용되어 위치 및 건강상태를 체크하는 웨어러블기기; 건물 내부 및 인근 감시지역에 일정 간격으로 배치되는 다수의 무선통신장치; 건물 내부 및 인근 감시지역에 다수 설치되어 환자의 행동 정보를 획득하는 영상장치; 영상장치에서 실시간 전송하는 영상을 근거로 기 설정된 평소 정상적인 행동 패턴과 다른 행동 패턴의 발현 시 비정상 이벤트 발생 여부를 판단하고 웨어러블기기 및 무선통신장치와 연동되어 환자를 구별하고 위치정보를 획득하여 상기 비정상 이벤트, 환자 구별 정보, 위치정보를 사용자그룹과 관리서버에 송신하는 이벤트분석장치; 비정상 이벤트 정보를 데이터베이스에 자동으로 별도 저장하고 즉각적 대응이 이뤄지도록 요양보호사, 요양보호사 대기실, 환자 보호자를 포함하는 사용자그룹에 고지하며 추후 담당 사회복지사, 보건담당자가 상기 이벤트 정보를 열람할 수 있도록 관제시스템을 종합 관리하는 관리서버; 및 상기 웨어러블기기, 무선통신장치, 영상장치, 이벤트분석장치를 통신 연결하는 근거리 통신망;을 포함하고, 영상장치는 입원실 및 복도를 포함한 감시지역에서 환자의 비정상 이벤트를 감지하는 다수의 3차원 카메라 센서로 구성되는 것을 더 포함하며 이벤트 발생 시 해당 상황을 자동으로 저장하되 윤곽만 표시되는 형태의 움직임을 기록하여 입소자 및 간병인의 사생활을 보호할 수 있도록 하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

요양원 인공지능 자동관제 시스템{Nursing Home AI Automatic Control System}
본 발명은 요양원 인공지능 자동관제 시스템에 관한 것으로서, 환자가 평소 정상적 행동 패턴에서 벗어나는 비정상 패턴의 행동 상태를 보이면 비정상 이벤트 임을 감지하고 이를 요양보호사, 환자보호자 및 중앙관제센터에 송신하여 즉각적인 대응이 이뤄지도록 하는 인공지능 기술을 이용한 자동관제 시스템에 관한 것이다.
보다 상세하게는 본 발명의 요양원 인공지능 자동관제 시스템은, 웨어러블기기가 환자에 착용되고, 요양원 다수 위치에 비콘을 포함한 무선통신장치가 설치되어 웨어러블기기와 연동되며, 요양원 다수 위치에 설치된 영상장치가 실시간으로 환자의 상태를 감시하는 데 있어 환자가 침대 낙상, 졸도, 가혹행위 등 평소 행동과 다른 패턴의 행동 패턴을 나타내면 해당 영상을 취득한 이벤트분석장치가 비정상 이벤트임을 인지하고 웨어러블기기와 무선통신장치를 이용하여 환자의 위치, 행동 정보, 이벤트 분석결과를 실시간으로 요양보호사, 환자보호자, 관리서버에 동시에 송신하여 환자 곁에 보호사가 위치하지 않더라도 즉각적인 안전조치 대응이 이뤄질 수 있도록 하는 인공지능 관제 시스템으로서 보호자가 상시 대기하거나 영상 모니터를 상시 관찰하지 않아도 환자의 비정상 이벤트를 즉각 인지하고 선제적인 대처가 이뤄질 수 있어 사고 발생에 따른 피해를 최소화할 수 있으며, 건물 입구에 열감지 카메라 및 안면인식장치가 구비되어 출입자의 체온 체크가 자동으로 이뤄져 감염 확산을 예방함은 물론 보호자 방문 시 담당 보호사를 포함한 관계자의 즉각 응대가 가능한 것을 인공지능으로 통제하는 자동화 시스템에 관한 것이다.
요양원에 입소한 환자 대부분은 스스로 거동이 힘든 고령, 중증 환자인 경우가 많아 간호사 및 요양보호사의 도움이 많이 필요한 반면 요양원에는 환자 수에 비해 간호사 및 요양보호사의 수가 적은 문제가 있어 환자의 상태를 24시간 상시 간병하고 체크해야 하는 필요성에도 불구하고 실제로는 보호받지 못하는 실정이다.
이의 개선을 위해서 요양보호사가 환자별로 배정되기에는 인력의 수요가 과다하고 노동 강도가 높아 현실적으로는 불가한 상황이며, 이의 보완을 위해서 CCTV가 배치되고 중앙관제실에서 상시 모니터링을 하고 있으나 적은 인력으로 모든 상황을 체크하기에는 역부족이어서 실제 사고 발생 시 대처가 늦어지고 큰 위험으로 맞닥뜨리게 되는 것이 현실이다.
따라서 환자가 침대에서 낙상하거나 이동 중 쓰러지는 등의 위급한 상황 시 요양보호사나 간호사가 곁에 없다면 즉각적이 대처가 이뤄지지 않아 큰 사고로 이어질 가능성이 상존하는 문제점이 있다.
게다가 최근 일부 불미스러운 상황으로 간호 인력의 가혹행위에 의해 환자가 피해를 입어도 고령 또는 중증의 환자들이 스스로 피해상황을 저항하거나 보호자에게 설명하지 못하는 사례도 있고, 반대로 가혹행위가 없음에도 환자의 부주의로 인한 부상 또는 착각이나 정신이상 증세에 의한 허언으로 인해 요양원과 보호자 간 분쟁이 발생하고 있는 등 다양한 문제점이 요양원에서 발생하고 있는 실정이다.
이에 적은 인력으로도 환자의 보호가 가능하고 환자에 대한 비상 상황 발생 시 즉각 인지되어 간호사, 보호사 및 보호자에게 통지되어 조치가 이뤄질 수 있으며 관련 상황이 실시간으로 영상 취득되어 저장될 수 있어 환자 요양이력정보로 활용되고 분쟁의 해결에 도움이 될 수 있도록 하는 시스템이 절실한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 10-2014-0126933
본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 웨어러블기기가 환자에 착용되고, 요양원 다수 위치에 비콘을 포함한 무선통신장치가 설치되어 웨어러블기기와 연동되며, 요양원 다수 위치에 설치된 영상장치가 실시간으로 환자의 상태를 감시하는 데 있어 환자가 침대 낙상, 졸도, 가혹행위 등 평소 행동과 다른 패턴의 행동 패턴을 나타내면 해당 영상을 취득한 이벤트분석장치가 비정상 이벤트임을 인지하고 웨어러블기기와 무선통신장치를 이용하여 환자의 위치, 행동 정보, 이벤트 분석결과를 실시간으로 요양보호사, 환자보호자, 관리서버에 동시에 송신하여 환자 곁에 보호사가 위치하지 않더라도 즉각적인 안전조치 대응이 이뤄질 수 있도록 하는 인공지능 관제 시스템으로서 보호자가 상시 대기하거나 영상 모니터를 상시 관찰하지 않아도 환자의 비정상 이벤트를 즉각 인지하고 선제적인 대처가 이뤄질 수 있어 사고 발생에 따른 피해를 최소화할 수 있으며, 건물 입구에 열감지 카메라 및 안면인식장치가 구비되어 출입자의 열체크가 자동으로 이뤄져 감염 확산을 예방함은 물론 보호자 방문 시 담당 보호사를 포함한 관계자의 즉각 응대가 가능한 것을 인공지능으로 통제하는 자동화 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로,
본 발명의 실시예에 따른 요양원 인공지능 자동관제 시스템은, 환자의 신체에 착용되어 위치 및 건강상태를 체크하는 웨어러블기기; 건물 내부 및 인근 감시지역에 일정 간격으로 배치되는 다수의 무선통신장치; 건물 내부 및 인근 감시지역에 다수 설치되어 환자의 행동 정보를 획득하는 영상장치; 영상장치에서 실시간 전송하는 영상을 근거로 기 설정된 평소 정상적인 행동 패턴과 다른 행동 패턴의 발현 시 비정상 이벤트 발생 여부를 판단하고 웨어러블기기 및 무선통신장치와 연동되어 환자를 구별하고 위치정보를 획득하여 상기 비정상 이벤트, 환자 구별 정보, 위치정보를 사용자그룹과 관리서버에 송신하는 이벤트분석장치; 비정상 이벤트 정보를 데이터베이스에 자동으로 별도 저장하고 즉각적 대응이 이뤄지도록 요양보호사, 요양보호사 대기실, 환자 보호자를 포함하는 사용자그룹에 고지하며 추후 담당 사회복지사, 보건담당자가 상기 이벤트 정보를 열람할 수 있도록 관제시스템을 종합 관리하는 관리서버; 및 상기 웨어러블기기, 무선통신장치, 영상장치, 이벤트분석장치를 통신 연결하는 근거리 통신망;을 포함하고, 영상장치는 입원실 및 복도를 포함한 감시지역에서 환자의 비정상 이벤트를 감지하는 다수의 3차원 카메라 센서로 구성되는 것을 더 포함하며 이벤트 발생 시 해당 상황을 자동으로 저장하되 윤곽만 표시되는 형태의 움직임을 기록하여 입소자 및 간병인의 사생활을 보호할 수 있도록 하는 것을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 영상장치는, 건물 내 다수 지역을 상시 모니터링 하는 다수의 CCTV, 건물 입구에 설치되어 출입자의 체온을 체크하는 열감지 카메라,를 더 포함하고, 열감지 카메라는 고열로 체크되는 방문자는 관리서버 및 보호자의 휴대단말기에 고지하여 해당 고열 방문자와 요양원 내 사용자그룹의 교류를 차단하도록 선제적으로 조치하는 것을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 영상장치는 안면인식장치를 더 포함하며, 안면인식장치는, 건물 입구에 설치되어 출입자의 안면을 촬영하고 출입자의 안면을 인식하여 해당 출입자가 요양원 환자의 보호자인 경우 담당 요양보호사, 요양보호사 대기실, 관리서버를 포함한 담당자에게 송신하여 선제적 대응이 가능하도록 알림 기능을 할 수 있는 것을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블기기는 무선통신장치에 연동되며, 환자의 심박수, 산소포화도를 포함한 건강정보와 현재 위치를 포한한 환자의 행동 정보를 실시간으로 파악하여 무선통신장치에 송신하며, 무선통신장치는 상기 건강정보와 행동 정보를 관리서버에 송신하여 데이터베이스로 저장하는 것을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 관리서버는, 환자의 이력정보를 데이터베이스로 저장하며, 이력정보는 이전 거주 요양원의 현황 및 변경, 요양생활 중 특이사항, 사고 이력, 복용 약제 등을 포함하며 환자의 이송 시 자동으로 전달되는 것을 더 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 요양원 인공지능 자동관제 시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 환자가 혼자 있는 상황에서 낙상, 졸도 등의 위급 상황이 발생해도 인공지능에 의해 해당 상황이 자동으로 인지되고 즉각적으로 담당 보호사 및 관리서버에 고지되어 신속한 대처가 이뤄질 수 있어 큰 사고를 방지하고 피해를 최소화 할 수 있다.
둘째, 간호사 및 요양보호사의 상시 케어를 줄여 노동력을 감소시키고, 요양원 병실 별 다수 배정되는 요양보호사의 감축을 통해 인건비를 절감할 수 있다.
셋째, 환자의 사고 발생 순간이 인공지능 영상분석장치에 의해 자동 인지되고 해당 영상이 블랙박스처럼 별도 저장되므로 요양원과 보호자와의 분쟁 시 정확한 책임 소재 파악이 가능하다.
넷째, 환자 및 요양보호사의 행동 영상은 관리서버에 자동 저장되되 3차원 카메라 센서를 통해 윤곽만 표시되는 형태의 움직임으로만 기록될 수 있어 환자 및 간병인의 사생활을 보호할 수 있다.
다섯째, 건물입구에 열감지 카메라가 설치되어 건물 출입자의 체온을 자동으로 체크하고 고열 환자의 방문 시 통제가 이뤄져 병원 내 감염을 사전에 차단할 수 있다.
여섯째, 건물입구에 안면인식장치가 설치되어 환자의 보호자 방문 시 즉각 담당 요양보호사 및 관리서버에 통지되어 선제적인 응대가 이뤄질 수 있다.
일곱째, 환자의 신체에 착용된 웨어러블기기를 통해 평상 시 환자의 심박수, 산소포화도 등 건강정보와 행동 정보를 파악하고 이를 관리서버에 저장함으로써 환자 관리 정보로 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 요양원 내 영상장치 및 무선통신장치의 배치를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환자의 비정상 이벤트를 전송하는 절차를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 센서가 환자 및 보호사의 행동 정보를 형태의 움직임으로 기록한 영상을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열감지 카메라의 기능을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 센서 및 이벤트분석장치에 적용된 인공지능 센서의 기능을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 이력관리 정보를 예시한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형되어 실시될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
또한 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다.
각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 요양원 내 영상장치 및 무선통신장치의 배치를 예시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환자의 비정상 이벤트를 전송하는 절차를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 센서가 환자 및 보호사의 행동 정보를 형태의 움직임으로 기록한 영상을 예시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열감지 카메라의 기능을 예시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 카메라 센서 및 이벤트분석장치에 적용된 인공지능 센서의 기능을 예시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 환자 이력관리 정보를 예시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 요양원 인공지능 자동관제 시스템(10)은 관리서버(100), 이벤트분석장치(200), 영상장치(300), 무선통신장치(400), 웨어러블기기(500) 및 상기 열거한 구성요소들을 상호 연결하는 근거리 통신망(600)을 포함하여 구성될 수 있다.
관리서버(100)는 중앙관제센터에 위치하며 웨어러블기기(500), 무선통신장치(400), 영상장치(300), 이벤트분석장치(200)와 연동되며 환자 및 현장의 정보를 수신하고 관련 사용자그룹에 전달하며 데이터베이스로 저장하는 등 요양원의 전체적인 관제시스템을 인공지능에 기반하여 종합 관리하는 기능을 할 수 있다.
웨어러블기기(500)는 손목밴드, 인식표 등 편리하게 상시 휴대할 수 있는 형태로서 환자의 신체에 착용되고 환자의 실시간 심박수, 산소포화도 등을 포함한 건강정보를 취득할 수 있다.
웨어러블기기(500)는 건물 내부 및 인근 감시지역에 일정 간격으로 다수 설치된 무선통신장치(400)에 연동되며 상기 취득한 건강정보를 무선통신장치(400)에 송신할 수 있다.
무선통신장치(400)는 웨어러블기기(500)로부터 해당 환자의 건강정보를 취득하고 해당 환자가 머무르고 있는 위치정보를 웨어러블기기(500)로부터 수신할 수 있다.
무선통신장치(400)가 취득한 상기 건강정보 및 위치정보는 이벤트분석장치(200) 및 관리서버(100)에 전달되어 실시간으로 모니터링 되고 별도 기록되어 저장될 수 있다.
무선통신장치(400)는 본 발명의 일 실시예로 비콘으로 구성될 수 있다.
비콘은 요양원 내부 입원실, 복도 등 실내에서 정교한 위치 파악이 가능하여 웨어러블기기(500)를 착용한 사용자의 현재 위치를 파악할 수 있고, 웨어러블기기(500)와 연동되어 웨어러블기기(500)가 측정하고 있는 환자의 건강정보를 수신할 수 있다.
영상장치(300)는 건물 내부 및 인근 감시지역에 다수 설치될 수 있으며 환자의 행동 정보를 영상으로 획득하여 이벤트분석장치(200) 및 관리서버(100)에 송신하여 실시간 이상 상황 발생 여부를 모니터링 하도록 지원하는 기능을 할 수 있다.
영상장치(300)는 본 발명의 일 실시예로서 CCTV(320), 3차원 카메라 센서(310), 열감지 카메라(330), 안면인식장치(340)를 포함하여 구성될 수 있다.
CCTV(320)는 건물 내 다수 지역에 분포되어 환자를 포함한 요양원 내 사람과 시설의 상황을 모니터링 하는 기능을 할 수 있다.
3차원 카메라 센서(310)는 본 발명의 특징적인 부분으로서 인공지능 기능이 부여되어 이벤트분석장치(200)와 연동되며 환자의 비정상 이벤트 상황을 실시간으로 캐치하여 사고에 조기에 대처할 수 있도록 하는 기능을 할 수 있다.
3차원 카메라 센서(310)는 건물 내 다수 위치에 배치되되 치료실을 제외하고 주로 입원실 및 복도 등 환자가 간호사, 요양보호사 등의 관리자 도움 없이 혼자서 기거하고 이동하는 공간으로서 환자의 동태가 상시적으로 파악되지 않는 위치에 중점적으로 배치될 수 있다.
3차원 카메라 센서(310)는 환자에게서 일반적으로 보이는 패턴, 즉 걷고 앉고 눕고 일어나고 식사하는 등의 일상적 활동을 정상적인 행동 패턴으로 정의하여 기 설정된 상태일 수 있으며, 3차원 카메라 센서(310)에서 환자에 대한 영상 취득 시 상기 정상적인 평소 행동 패턴과 다른 행동 패턴이 취득이 되면 이를 비정상 이벤트, 즉 사고 상황으로 간주하고 이벤트분석장치(200)에 즉각 송신할 수 있다.
또는 3차원 카메라 센서(310)는 환자의 행동을 실시간으로 이벤트분석장치(200)에 송신하고 이벤트분석장치(200)에서 정상적인 행동 패턴 여부를 판단하도록 할 수도 있으며, 이 경우에도 이벤트분석장치(200)는 상기 기준에 의거 평소와 다른 패턴의 행동 양태로부터 비정상 이벤트를 판단할 수 있다.
환자의 정상적인 행동 패턴은 인공지능에 의해 기 설정되어 관리서버(100) 및 이벤트분석장치(200), 3차원 카메라 센서(310)에 저장된 상태일 수 있으며, 기 저장된 정상적 행동 패턴과 다른 패턴의 발현 시 비정상 이벤트로 간주하여 후속 조치가 이뤄질 수 있다.
비정상 이벤트는 예컨대 환자의 침대 낙상, 졸도, 미끄러짐, 넘어짐 등이 포함될 수 있으며 요양보호사의 가혹행위 등 불미스러운 상황도 포함될 수 있다.
3차원 카메라 센서(310)는 실시간으로 환자 촬영 영상을 이벤트분석장치(200)에 송신하고 이벤트분석장치(200)는 수신한 영상을 토대로 비정상 이벤트를 판단하여 결정할 수 있다.
이벤트분석장치(200)는 비정상 이벤트 발생 시 3차원 카메라 센서(310)에서 취득한 영상정보와 웨어러블기기(500) 및 무선통신장치(400)로부터 취득되어 수신된 위치정보, 건강정보를 함께 취합하여 어느 환자인지, 어느 위치인지, 어떤 상황으로 추론 되는지 등을 종합하여 실시간으로 관리서버(100)에 송신할 수 있다.
또한 동시에 이벤트분석장치(200)는 상기 비정상 이벤트, 환자 구별정보, 위치정보를 사용자그룹의 단말기 또는 원내 방송망에 송신하여 담당 보호사 또는 근거리에 위치한 관리자에 의해 즉각적이고 선제적인 대처가 이뤄지도록 알릴 수 있다.
사용자그룹은 환자의 담당 요양보호사, 요양보호사 대기실, 환자 보호자, 간호인력을 포함하며 필요 시 담당 사회복지사, 담당 보건담당자는 상기 이벤트 상황을 상시 자유롭게 조회 및 열람할 수 있도록 사용자그룹에 포함될 수 있다.
따라서 환자의 위급상황이 요양원 내부 사용자그룹에 즉각 전달되어 상황 인지와 선제적 조치가 시행될 뿐 아니라, 외부 관계기관 및 담당자가 추후 자유로운 시간에 이벤트 이력을 열람할 수 있도록 하여 향후 의료수가 적용 및 담당 공무원들의 업무 효율 향상에 도움이 될 수 있다.
그리고 상기 비정상 이벤트 상황은 3차원 카메라 센서(310)에 의해 촬영된 해당 영상이 인공지능에 의해 자동으로 인지되어 자동차의 블랙박스와 같은 별도의 공간에 저장될 수 있으며 이로써 분쟁 발생 시 명확한 책임 소재를 판명하고 분쟁을 해결하도록 제공될 수 있다.
이때 3차원 카메라 센서(310)에서 촬영하여 저장되는 영상은 3차원 센서를 통한 형태의 움직임으로만 기록되어 비정상 이벤트의 상황 파악에 도움을 주되 환자 및 요양보호사의 얼굴 및 신체가 극명하게 드러남으로써 야기될 수 있는 사생활 침해를 방지할 수 있다.
상기 3차원 센서의 형태 움직임 저장은 환자 및 요양보호사의 프라이버시를 보호함과 동시에 사고 당시 상황을 정확히 판단할 수 있도록 하는 것으로 본 발명의 주요 특징 중 하나가 될 수 있다.
열감지 카메라(330)는 건물 입구에 설치되어 모든 출입자의 체온을 자동으로 체크할 수 있으며 고열로 판명된 출입자는 관리서버(100), 관리자 및 환자 보호자에게 즉각 통지될 수 있으며, 동시에 고열의 출입자가 요양원 내 사용자그룹과의 교류되는 것을 사전에 차단하고 별도의 대처가 후속 처리되도록 함으로써 요양원 내 감염이 확산될 위험을 미연에 방지하도록 조치될 수 있다.
안면인식장치(340)도 열감지 카메라(330)와 함께 건물 입구에 설치될 수 있으며 열감지 카메라(330)와 연계되거나 또는 자체 구비된 카메라를 이용하여 요양원 출입자의 안면을 촬영하고 인식할 수 있다.
안면 인식 결과 해당 출입자가 요양원 환자의 보호자인 경우 보호자의 방문 사실을 관리서버(100), 환자의 담당 요양보호사, 요양보호사 대기실에 전달함으로써 보호자에 대한 신속한 응대가 가능토록 할 수 있으며 환자가 착용한 웨어러블기기(500)에도 전달할 수 있다.
관리서버(100)는 중앙관제센터에 구비될 수 있으며 24시간 상시 운영체제로 가동될 수 있다.
관리서버(100)는 다수의 영상장치(300)에서 송출하는 영상을 모니터링 하고 분석하고 저장하며, 평상 시 환자의 건강정보를 수신하여 건강정보의 이상 여부를 파악하는 기능을 할 수 있으며, 환자의 위치정보를 수신하여 환장의 특이 행동이나 생활양식 등을 참고자료로 구축할 수도 잇다.
관리서버(100)는 또한 비정상 이벤트 발생 시 대상 환자의 이름 등 기본 정보, 환자의 건강정보, 위치정보와 이벤트분석장치(200)로부터 수신한 환자가 겪는 위험상황을 영상정보와 함께 전달받은 후 해당 상황을 즉각 사용자그룹에 전송하여 선제적인 조치가 이뤄질 수 있도록 할 수 있다.
이때 사용자그룹에 전송되는 방식은 개인 단말기의 무선 메시지 또는 유선통화, 중앙관제센터의 모니터, 화면건물 내·외부 방송 등을 통해 이뤄질 수 있으며 따라서 가장 신속한 대처가 이뤄질 수 있는 모든 가용 인력에 전달되도록 할 수 있다.
관리서버(100)는 환자에 대해 수신한 정보가 평상 시 환자의 정상 패턴에 해당되는 경우에는 웨어러블기기(500)에서 측정하는 건강정보, 위치정보를 기록하고 저장하여 환자 관리 이력정보로 사용할 수 있으며, 상기 이력정보에는 입소 요양병원의 현황, 입소 중 발생된 특이사항, 사고 이력, 복용 약제 등이 포함되어 데이터베이스로 저장될 수 있으며 환자가 요양병원을 옮기거나 필요 시 관계 기관 및 보호자에게 환자 관련 정보를 제공할 수 있다.
또한 관리서버(100)는 비정상 이벤트 발생 당시의 3차원 카메라 센서(310)의 영상, CCTV(320) 영상, 웨어러블기기(500)에서 측정한 건강정보 및 위치정보, 이벤트분석장치(200)에서 분석한 비정상 이벤트 상황 정보 등을 모두 데이터베이스로 저장할 수 있다.
특히 비정상 이벤트 관련 정보는 자동차 블랙박스처럼 별도 녹화 저장될 수 있어서 사고 경위 파악을 위해 CCTV(320) 화면 요청을 할 필요 없이 비정상 이벤트만 별도 검색할 수 있으며 상기 비정상 이벤트 녹화 저장과정은 인공지능기술에 의해 자동으로 인지되어 진행될 수 있다.
한편 상술한 관리서버(100), 이벤트분석장치(200), 영상장치(300), 무선통신장치(400), 웨어러블기기(500) 등은 요양원 내에서 근거리 통신망(600)으로 상호 유·무선으로 연결될 수 있다.
근거리 통신망(600)은 본 발명의 일 실시예로서 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), LTE(Long Term Evolution), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth), NFC, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5rd Generation Partnership Project), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 등이 포함되어 구성될 수 있으며 다만 이에 제한을 두지 아니한다.
상술한 설명을 바탕으로 한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 요양원 인공지능 자동관제 시스템(10)의 사용예는 다음과 같다.
우선 환자에게는 무선통신 기능이 포함된 웨어러블기기(500)가 손목밴드, 인식표 등을 활용하여 신체에 착용될 수 있다.
또한 요양원 내 다수 지역에는 무선통신장치(400)가 배치되어 웨어러블기기(500)와 환자 관련 정보를 송수신하고 다수의 영상장치(300)에 관련 정보를 송신하는 기능을 할 수 있으며 본 발명의 일 실시예로 비콘이 구비될 수 있다.
요양원 내 다수 지역에는 영상장치(300)가 장치될 수 있으며, 본 발명에서는 3차원 카메라 센서(310), CCTV(320), 열감지 카메라(330), 안면인식장치(340)를 포함하여 구비될 수 있다.
CCTV(320)는 24시간 상시 모니터링 영상 감시체계로서 다수 지역에 고루 분산되어 설치되며, 촬영되는 영상을 중앙관제센터 모니터에 송신하여 실시간 감시 도구로 활용될 수 있다.
3차원 카메라 센서(310)는 환자가 요양보호사 없이 혼자 머무르거나 이동할 가능성이 높은 장소를 위주로 다수 지역에 설치될 수 있는데, 예컨대 입원실, 복도 등이 될 수 있다.
3차원 카메라 센서(310)는 이벤트분석장치(200) 및 무선통신장치(400)와 연계될 수 있으며, 웨어러블기기(500)를 착용한 환자가 입원실, 복도 등에 위치하면 무선통신장치(400)로부터 해당 환자의 위치정보를 전달받아 해당 지역의 3차원 카메라 센서(310)가 해당 환자의 움직임을 측정할 수 있다.
환자에게 비정상 이벤트, 예컨대 침대 낙상, 졸도, 이동 중 넘어짐 등의 문제가 발생하면 3차원 카메라 센서(310)는 촬영 영상을 이벤트분석장치(200)에 송신하게 되고, 또는 문제 발생 여부와 무관하게 상시적으로 촬영 영상을 이벤트분석장치(200)에 송신할 수도 있다.
이벤트분석장치(200)는 기 설정된 평소 정상 행동 패턴과 3차원 카메라 센서(310)로부터 수신한 환자의 행동 패턴을 비교하여 현재 환자의 행동이 비정상적이라고 판단되면 해당 상황을 비정상 이벤트로 간주하고 즉각 사용자그룹과 관리서버(100)에 송신할 수 있다.
사용자그룹에는 담당 요양보호사, 요양보호사 대기실, 환자 보호자 뿐 아니라 사회복지사 및 보건담당자가 더 포함될 수 있으며, 개인 단말기에 문자 또는 유선연락이 취해지거나 동시에 대기실 방송망 등을 통해 전달될 수 있다.
이 경우 사회복지사 및 보건담당자의 경우 상시 알림 서비스보다는 추후 자유로운 시간에 열람 및 조회가 가능하도록 이력이 공개되는 대상으로서 사용자그룹에 포함될 수 있으며, 담당 사회복지사 또는 보건담당자 등 관련 공무원이 희망한다면 상시 알림 대상에 포함되어 즉각적인 상황 고지가 이뤄질 수 있다.
또한 관리서버(100)에는 해당 비정상이벤트에 관한 영상, 환자 정보, 위치정보 등이 전송되고 중앙관제센터에 전달되며 별도의 기록장치에 즉각 저장되어 블랙박스와 같이 보관될 수 있다.
비정상 이벤트를 수신한 담당 요양보호사, 요양보호사 대기실 내 대기 보호사, 중앙관제센터 관리인 중 가장 근거리에 위치하고 즉각적인 조처가 가능한 인력이 현장에 투입되어 현장 상황을 파악할 수 있으며, 현장 상황에 대응되는 관련 후속 조치가 진행될 수 있다.
상술한 절차에 있어 비정상 이벤트의 상황 파악, 해당 환자의 인적·위치정보 획득, 상황 알림 대상자 파악 및 연락 실행 등은 모두 인공지능에 의해 통제되는 3차원 카메라 센서(310), 이벤트분석장치(200), 관리서버(100) 등에 의해 진행되며 따라서 신속하고 즉각적인 인지와 대처가 이뤄질 수 있다.
이때 3차원 카메라 센서(310)에서 촬영하고 저장되는 영상은 환자 및 요양보호사의 얼굴 및 신체를 그대로 나타내지 않고 3차원 센서를 통한 신체 형태의 움직임으로만 기록되어 비정상 이벤트의 상황 파악에 도움을 주되 개인의 프라이버시는 보호될 수 있도록 하는 특징을 가진다.
블랙박스와 같이 즉각적이고 별도로 저장된 비정상 이벤트 영상 정보는 추후 사고 발생 경위를 분석할 때 근거자료로 활용되고 따라서 책임의 소재를 분명히 할 수 있고 보험사기를 예방하는 등 보험사 참고 자료로 활용될 수 있다.
한편 영상장치(300)에는 열감지 카메라(330)가 구비될 수 있으며, 열감지 카메라(330)는 건물 입구에 설치되어 모든 출입자의 체온을 자동으로 체크하며, 고열의 출입자가 있으며 관련 정보를 즉각 중앙관제센터, 관리서버(100), 관리자 및 환자 보호자에게 통지할 수 있다.
고열의 출입자를 인지한 후 요양원 관리자는 고열 출입자를 별도 차단 지역으로 안내한 뒤 진찰, 퇴장 등의 조치를 취함으로써 요양원 내 환자를 포함한 다수 인력과의 교류를 차단하고 요양원 내 감염 확산의 위험을 사전에 차단할 수 있다.
한편 안면인식장치(340)도 건물 입구에 설치될 수 있으며 요양원 출입자의 안면을 촬영하고 안면을 인식한 결과 해당 출입자가 요양원 환자의 보호자인 경우 보호자의 방문 사실을 관리서버(100), 환자의 담당 요양보호사, 요양보호사 대기실에 전달하여 보호자에 대한 신속한 응대를 유도하고 환자에게도 웨어러블기기(500)를 통해 전달할 수 있다.
상기 열감지 카메라(330), 안면인식장치(340)는 모두 관리서버(100)와 연계되고 고열 환자의 열감지, 출입자의 안면 인식 등은 인공지능 관제 시스템에 의해 자동으로 진행되며 그 결과에 따라 중앙관제센터, 보호사, 환자 등에 통지되고 후속 조치가 결정되어 진행되도록 할 수 있다.
비정상 이벤트 정보는 물론 환자의 평소 건강정보 및 행동 정보는 데이터베이스로 저장되어 환자의 이력정보로 기록되고 요양원의 이전 시 상대 요양원에게 전달되거나, 관계기관 및 보호자에게 제출되는 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 요양원 인공지능 자동관제 시스템(10)의 사용예는 상술한 바와 같으며 그 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
우선 요양원 인공지능 자동관제 시스템(10)은 안전한 서비스를 제공할 수 있다.
요양원 인공지능 자동관제 시스템(10)은 24시간 자동 관제 시스템으로 사고 발생 시 자동 알람을 통해 빠른 대처가 가능할 수 있으며 보호자가 희망할 경우 항상 CCTV(320)를 통해 입소자의 상태 및 상황을 확인 할 수 있는 안전한 서비스를 제공한다.
특히 인공지능으로 자동 통제되는 3차원 카메라 센서(310) 및 이벤트분석장치(200)를 통해 요양보호사의 가혹행위를 즉각 인지할 수 있고 따라서 예방효과를 거둘 수 있으며, 침대 낙상, 넘어짐 등의 사고 발생 시 사용자그룹에 알림을 통해 빠른 대처가 가능하다.
이때 사고 관련 사실이 고지되는 대상에는 요양원 내 담당 요양보호사, 요양보호사 대기실, 관리서버(100)는 물론 요양원 외부의 환자 보호자가 포함되어 유·무선으로 즉각적으로 통지될 수 있다.
또한 상기 이벤트 상황이 관리서버(100)에 기록, 저장되고 추후 요양원의 담당 사회복지사, 보건담당자가 자유롭게 열람 및 조회를 할 수 있어 의료수가 적용 및 담당 공무원들의 업무 효율 향상에 도움이 될 수 있다.
두 번째로 인건비가 절감되고 인력을 집중해서 사용할 수 있다.
입원실에 일반적으로 4 ~ 6인의 환자가 입소하면 최소 1명의 요양보호사가 필요하지만 본 발명의 요양원 인공지능 자동관제 시스템(10)을 통해 입원실마다 요양보호사 등의 관리사를 필수 배치 할 필요가 없어지게 되어 인건비가 절감될 수 있다.
이에 환자에 대한 상시 케어가 아닌 관리가 필요한 상황에만 해당 환자에 따라 맞춤식 케어가 제공될 수 있어 관리보호 능력을 집중해서 사용할 수 있고, 상시 케어는 웨어러블기기(500), 무선통신장치(400), 이벤트분석장치(200), 영상장치(300)를 활용한 인공지능 시스템에 의해 진일보되어 이뤄질 수 있다.
세 번째, 점차 증가하는 의료 정보의 요구에 부응할 수 있다.
환자에게 사고 발생 시 인공지능이 자동으로 사고 상황을 인지하여 자동차 블랙박스처럼 별도 녹화 저장하므로 CCTV(320) 요청을 하고 검색을 할 필요가 없으며, 따라서 의료정보를 신속하고 투명하게 제공할 수 있으므로 의료분쟁의 해결과 책임 소재 판명 등 명확한 대처가 가능해진다.
또한 환자 보호자는 본 발명의 시스템을 통해 해당 사고의 영상은 물론 평상 시 생활도 확인할 수 있어서 궁금증이 해소되고 안심할 수 있으며, 정상 패턴에서 벗어나는 사고 발생 시 요양원 내 시스템은 물론 환자 보호자에게도 자동으로 알림이 송신될 수 있어 관리자의 신속 대처 욕구 및 보호자의 안심 욕구를 모두 충족시킬 수 있게 된다.
게다가 3차원 카메라 센서(310)가 촬영하여 저장하는 비정상 이벤트의 영상은 입원실 내 실제 영상을 외형 그대로 기록하지 않고 3차원 센서를 통해 파악하는 형태의 움직임을 기록함으로써 해당 상황에 대한 정확한 인지 정보는 제공하되 환자 및 보호자의 프라이버시는 보호할 수 있게 된다.
네 번째, 출입자에 대한 검사로 요양원 내 감염을 방지하고 보호자에 대한 신속한 응대가 가능하다.
본 발명의 영상장치(300)는 요양원 입구에 열감지 카메라(330)가 구비되고 모든 출입자는 자동으로 체온 체크가 이뤄지므로 고열환자 발생 시 관리서버(100)와 보호자 개인단말기에 알리고 고열환자의 요양원 내 접촉을 차단하는 조치가 후행되어 요양원 내 감염 위험을 사전에 차단할 수 있다.
또한 안면인식장치(340)가 함께 구비되어 출입자의 안면을 인식하고 환자의 보호자가 방문한 경우에는 해당 방문 사실을 관리서버(100), 담당 요양보호사에 전달하여 선제적 응대가 이뤄지도록 할 수 있다.
다섯 번째, 입소자의 위치가 실시간으로 확인되고 건강상태가 점검될 수 있다.
요양원 내부에는 일정한 간격으로 비콘센서와 같은 무선통신장치(400)가 배치될 수 있으며, 웨어러블기기(500)를 착용한 환자의 실시간 심박수 및 산소 포화도 등을 포함한 다양한 건강정보가 비콘을 통해 관리서버(100)에 제공되고 환자의 위치도 실시간으로 전달되어 위급 상황 발생 시 현장에 즉각 출동이 가능하고 상기 건강정보 및 위치정보는 데이터베이스화 되어 환자 관리 개선을 위한 이력정보로 사용될 수 있다.
여섯 번째로, 환자의 이력이 데이터베이스로 자동 저장되어 요양원의 변경이나 특이사항 발생 시 사고이력, 복용 약제 등이 포함된 환자 이력정보가 자동으로 전달되어 환자 보호 및 관리에 심층 자료로 활용될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 요양원 인공지능 자동관제 시스템(10)은 요양원에만 국한되어 사용되는 것이 아니며, 의료기관, 교도소와 같은 수감기관 등 입소자, 수용자를 자동으로 관제하는 모든 시스템에도 적용 가능하며, 그 방법은 본 발명의 특징적인 근간을 이루는 인공지능이 적용된 관리서버(100), 이벤트분석장치(200), 영상장치(300)와 함께 무선통신장치(400), 웨어러블기기(500)의 인프라가 구축되어 시스템이 운영될 수 있다.
따라서 본 발명의 요양원 인공지능 자동관제 시스템(10)은 상시적인 체크와 즉각적인 대처가 필요한 모든 공동 수용시설에 적용할 수 있으며 다양한 방식으로 변형되어 확대 적용될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.
그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 요양원 인공지능 자동관제 시스템
100 : 관리서버
200 : 이벤트분석장치
300 : 영상장치
310 : 3차원 카메라 센서
320 : CCTV
330 : 열감지 카메라
340 : 안면인식장치
400 : 무선통신장치
500 : 웨어러블기기
600 : 근거리 통신망

Claims (5)

  1. 환자의 신체에 착용되어 위치 및 건강상태를 체크하는 웨어러블기기;
    건물 내부 및 인근 감시지역에 일정 간격으로 배치되는 다수의 무선통신장치;
    건물 내부 및 인근 감시지역에 다수 설치되어 환자의 행동 정보를 획득하는 영상장치;
    영상장치에서 실시간 전송하는 영상을 근거로 기 설정된 평소 정상적인 행동 패턴과 다른 행동 패턴의 발현 시 비정상 이벤트 발생 여부를 판단하고 웨어러블기기 및 무선통신장치와 연동되어 환자를 구별하고 위치정보를 획득하여 상기 비정상 이벤트, 환자 구별 정보, 위치정보를 사용자그룹과 관리서버에 송신하는 이벤트분석장치;
    비정상 이벤트 정보를 데이터베이스에 자동으로 별도 저장하고 즉각적 대응이 이뤄지도록 요양보호사, 요양보호사 대기실, 환자 보호자를 포함하는 사용자그룹에 고지하며 추후 담당 사회복지사, 보건담당자가 상기 이벤트 정보를 열람할 수 있도록 관제시스템을 종합 관리하는 관리서버; 및
    상기 웨어러블기기, 무선통신장치, 영상장치, 이벤트분석장치를 통신 연결하는 근거리 통신망;을 포함하고,
    영상장치는 입원실 및 복도를 포함한 감시지역에서 환자의 비정상 이벤트를 감지하는 다수의 3차원 카메라 센서로 구성되는 것을 더 포함하며 이벤트 발생 시 해당 상황을 자동으로 저장하되 윤곽만 표시되는 형태의 움직임을 기록하여 입소자 및 간병인의 사생활을 보호할 수 있도록 하는 것을 더 포함하는 요양원 인공지능 자동관제 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    영상장치는,
    건물 내 다수 지역을 상시 모니터링 하는 다수의 CCTV,
    건물 입구에 설치되어 출입자의 체온을 체크하는 열감지 카메라,를 더 포함하고,
    열감지 카메라는 고열로 체크되는 방문자는 관리서버 및 보호자의 휴대단말기에 고지하여 해당 고열 방문자와 요양원 내 사용자그룹의 교류를 차단하도록 선제적으로 조치하는 것을 더 포함하는 요양원 인공지능 자동관제 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    영상장치는 안면인식장치를 더 포함하며,
    안면인식장치는, 건물 입구에 설치되어 출입자의 안면을 촬영하고 출입자의 안면을 인식하여 해당 출입자가 요양원 환자의 보호자인 경우 담당 요양보호사, 요양보호사 대기실, 관리서버를 포함한 담당자에게 송신하여 선제적 대응이 가능하도록 알림 기능을 할 수 있는 것을 더 포함하는 요양원 인공지능 자동관제 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    웨어러블기기는 무선통신장치에 연동되며, 환자의 심박수, 산소포화도를 포함한 건강정보와 현재 위치를 포한한 환자의 행동 정보를 실시간으로 파악하여 무선통신장치에 송신하며, 무선통신장치는 상기 건강정보와 행동 정보를 관리서버에 송신하여 데이터베이스로 저장하는 것을 더 포함하는 요양원 인공지능 자동관제 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    관리서버는,
    환자의 이력정보를 데이터베이스로 저장하며,
    이력정보는 이전 거주 요양원의 현황 및 변경, 요양생활 중 특이사항, 사고 이력, 복용 약제 등을 포함하며 환자의 이송 시 자동으로 전달되는 것을 더 포함하는 요양원 인공지능 자동관제 시스템.
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