KR20230016409A - System for monitoring falldown - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 낙상 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 오류 없이 신뢰도 높게 낙상 사고의 응급 상황을 정확하게 감지할 수 있는 낙상 모니터링 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a fall monitoring system, and more particularly, to a fall monitoring system capable of accurately detecting an emergency situation of a fall accident with high reliability without errors.
2019년 보건복지부에서 발표한 노인 요양 시설의 사고 발생 현황을 살펴보면, 낙상 44.3%(5,202건), 투약 31.8%(3,798건), 검사 6.0%(715건)%로 낙상으로 인한 사고 비중이 높게 나타났으며, 낙상 사고 중에서 침대 낙상(68.2%)이 가장 많은 것으로 보고되었다. Looking at the current status of accidents in nursing facilities for the elderly announced by the Ministry of Health and Welfare in 2019, the proportion of accidents due to falls was high, with 44.3% (5,202 cases) of falls, 31.8% (3,798 cases) of medication, and 6.0% (715 cases) of inspections. Among the fall accidents, bed falls (68.2%) were reported to be the most common.
종래 낙상 모니터링 관련 기술은 대부분 영상인식 기반 기술을 사용하여 개인 사생활 노출의 위험성이 높고, 가시각의 문제로 인해 카메라의 천장 설치 작업이 필수적으로 요구되어 고비용의 문제가 있다. Most of the conventional fall monitoring-related technologies use image recognition-based technology, so there is a high risk of personal privacy exposure, and a ceiling installation work of a camera is required due to a problem of a viewing angle, resulting in high cost.
다른 간이적인 낙상 진단 시스템으로는 매트에 압력 센서를 설치하여 환자가 매트에서 등을 때면 휴대용 수신기로 위험 신호를 전송하는 제품이 있으나, 이는 병실 내 노인의 활동성을 고려하지 않는 시스템으로 볼 수 있다. Another simple fall diagnosis system is a product that transmits a danger signal to a portable receiver when a pressure sensor is installed on a mat and the patient lifts his back from the mat, but this can be seen as a system that does not consider the activity of the elderly in the hospital room.
또한 진동센서의 진동 데이터를 분석하여 낙상을 감지하는 선행 기술이 있으나, 외부 환경에 의한 외란을 낙상으로 오인하는 것과 같이 낙상을 감지하는데 있어서 오류가 빈번하고 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다. In addition, there is a prior art for detecting a fall by analyzing vibration data of a vibration sensor, but there are problems in that errors are frequent and reliability is low in detecting a fall, such as mistaking an external environment disturbance as a fall.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 오류 없이 신뢰도 높게 낙상 사고의 응급 상황을 정확하게 감지할 수 있는 낙상 모니터링 시스템을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fall monitoring system capable of accurately detecting an emergency situation of a fall accident with high reliability without errors.
이를 위해, 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템은 바닥에 설치되어 매초 생성한 진동/음압 신호에서 피크값을 포함하는 일정 시간 범위의 제1 유효 진동/음압 신호를 출력하는 제1 낙상 감지기와, 벽면에 설치되어 매초 생성한 진동/음압 신호에서 피크값을 포함하는 일정 시간 범위의 제2 유효 진동/음압 신호를 출력하는 제2 낙상 감지기와, 상기 제1 낙상 감지기 및 상기 제2 낙상 감지기로부터 각각 제1 유효 진동/음압 신호 및 제2 유효 진동/음압 신호를 수신하여, 제1 유효 진동/음압 신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차를 이용해 상기 제1 낙상 감지기의 제1 진동/음압 기준치를 안전값, 주의값 및 경고값으로 설정하고, 제2 유효 진동/음압 신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차를 이용해 상기 제2 낙상 감지기의 제2 진동/음압 기준치를 안전값, 주의값 및 경고값으로 설정한 후, 다시 상기 제1 낙상 감지기 및 상기 제2 낙상 감지기로부터 각각 제1 유효 진동/음압 신호 및 제2 유효 진동/음압 신호를 수신하여, 제1 유효 진동/음압 신호가 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상이고 제2 유효 진동/음압 신호가 제2 진동/음압 기준치의 주의값 미만인 경우, 상기 제1 낙상 감지기에서 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상의 제1 유효 진동/음압 신호가 발생한 시점 이전부터 일정 시간까지 누적한 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터를 이용해 낙상 진단을 수행하는 낙상 감지 서버를 포함한다. To this end, the fall monitoring system according to the present invention includes a first fall detector installed on the floor and outputting a first effective vibration/sound pressure signal of a predetermined time range including a peak value in the vibration/sound pressure signal generated every second; a second fall detector that outputs a second effective vibration/sound pressure signal of a predetermined time range including a peak value in the vibration/sound pressure signal generated every second; After receiving the effective vibration/sound pressure signal and the second effective vibration/sound pressure signal, obtaining a probability distribution diagram of the first effective vibration/sound pressure signal, using the standard deviation, the first vibration/sound pressure reference value of the first fall detector is a safe value, Setting the warning value and warning value, obtaining the probability distribution of the second effective vibration / sound pressure signal, and then using the standard deviation to set the second vibration / sound pressure reference value of the second fall detector to the safety value, warning value, and warning value Then, a first effective vibration/sound pressure signal and a second effective vibration/sound pressure signal are received from the first fall detector and the second fall detector, respectively, so that the first effective vibration/sound pressure signal corresponds to the first vibration/sound pressure reference value. When the first effective vibration/sound pressure signal is greater than the warning value and the second effective vibration/sound pressure signal is less than the warning value of the second vibration/sound pressure reference value, the time point at which the first effective vibration/sound pressure signal equal to or greater than the warning value of the first vibration/sound pressure reference value is generated in the first fall detector and a fall detection server that performs a fall diagnosis using accumulated data of the first vibration/sound pressure signal accumulated from a previous time to a predetermined time.
상기 낙상 감지 서버는 상기 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터를 주파수 영역에서 분석하여 누적 진동 파워 스펙트럼 및 누적 음압 파워 스펙트럼을 생성하고 누적 진동 파워 스펙트럼 및 누적 음압 파워 스펙트럼으로부터 각각 진동 결과값 및 음압 결과값을 산출하여 진동 결과값 및 음압 결과값이 기 설정된 제3 진동/음압 기준치 이상이면 낙상으로 판단하는 것을 특징으로 한다. The fall detection server analyzes the cumulative data of the first vibration/sound pressure signal in the frequency domain to generate a cumulative vibration power spectrum and a cumulative sound pressure power spectrum, and generates a vibration result value and a sound pressure result from the cumulative vibration power spectrum and the cumulative sound pressure power spectrum, respectively. It is characterized in that by calculating the value, it is characterized in that it is determined as a fall when the result value of the vibration and the result value of the sound pressure are equal to or greater than the preset third vibration/sound pressure reference value.
상기 낙상 감지 서버는 제1 진동신호의 누적 데이터를 소정 시간 단위로 나누어 소정 시간 단위의 데이터에 대해 퓨리에 변환을 수행한 후 퓨리에 변환된 데이터를 합산하여 누적 진동 파워 스펙트럼을 생성하여 누적 진동 파워 스펙트럼의 특정 대역으로부터 진동 결과값을 산출하고, 제1 음압 신호의 누적 데이터를 소정 단위로 나누어 소정 시간 단위의 데이터에 대해 퓨리에 변환을 수행한 후 퓨리에 변환된 데이터를 합산하여 누적 음압 파워 스펙트럼을 생성하여 누적 음압 파워 스펙트럼의 특정 대역으로부터 음압 결과값을 산출하고, 상기 산출한 진동 결과값이 제3 진동 기준치 이상이고 상기 산출한 음압 결과값이 제3 음압 기준치 이상이면 낙상으로 판단하는 것을 특징으로 한다. The fall detection server divides the accumulated data of the first vibration signal into predetermined time units, performs Fourier transformation on the data of predetermined time units, and then sums the Fourier-transformed data to generate an accumulated vibration power spectrum. A vibration result value is calculated from a specific band, the accumulated data of the first sound pressure signal is divided into predetermined units, Fourier transform is performed on the data of a predetermined time unit, and the accumulated sound pressure power spectrum is generated and accumulated by adding the Fourier transformed data. A sound pressure result value is calculated from a specific band of the sound pressure power spectrum, and if the calculated vibration result value is equal to or greater than the third vibration reference value and the calculated sound pressure result value is equal to or greater than the third sound pressure reference value, it is characterized in that a fall is determined.
상기 낙상 감지 서버는 제1 진동/음압 기준치의 안전값, 주의값 및 경고값을 상기 제1 낙상 감지기로 전송하고, 상기 제1 낙상 감지기는 제1 유효 진동/음압 신호가 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상이면 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상의 제1 유효 진동/음압신호가 발생한 시점 이전부터 일정 시간까지 누적한 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터를 상기 낙상 감지 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다. The fall detection server transmits a safety value, a warning value, and a warning value of the first vibration/sound pressure reference value to the first fall detector, wherein the first fall detector sends a first effective vibration/sound pressure signal to the first vibration/sound pressure reference value. If it is equal to or greater than the warning value of the first vibration/sound pressure reference value, the first effective vibration/sound pressure signal is transmitted to the fall detection server. to be characterized
상술한 바와 같이, 본 발명은 오류 없이 신뢰도 높게 낙상 사고의 응급 상황을 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has an effect of accurately detecting an emergency situation of a fall accident with high reliability without errors.
본 발명에 따르면, 요양시설 병실의 바닥 및 벽면에 낙상 감지기를 설치하여 바닥 및 벽면으로부터 발생하는 진동 및 음압을 측정하면서 바닥의 진동 및 음압이 제1 기준치 이상이고, 벽면의 진동 및 음압이 제2 기준치 미만인 경우에 한해 바닥의 진동 및 음압에 대한 주파수 분석을 수행하는 과정을 통해 외부 환경(바람, 외부충격 등)에 의한 외란이 낙상으로 오인되지 않도록 함으로써 낙상 모니터링의 신뢰도를 한층 높일 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, a fall detector is installed on the floor and wall of a ward in a nursing facility to measure vibration and sound pressure generated from the floor and wall, so that the vibration and sound pressure of the floor are greater than a first reference value, and the vibration and sound pressure of the wall are a second Through the process of performing frequency analysis on vibration and sound pressure of the floor only when it is below the standard value, it prevents disturbances caused by the external environment (wind, external shock, etc.) from being mistaken for a fall, which further enhances the reliability of fall monitoring. there is.
도 1은 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템에서 낙상 감지기의 기준치를 설정하는 과정을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템에서 1차 낙상 진단을 수행하는 과정을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템에서 2차 낙상 진단 과정을 나타낸 도면.1 is a diagram showing the configuration of a fall monitoring system according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a process of setting a reference value of a fall detector in the fall monitoring system according to the present invention;
3 is a diagram illustrating a process of performing a primary fall diagnosis in the fall monitoring system according to the present invention;
4 is a diagram illustrating a secondary fall diagnosis process in the fall monitoring system according to the present invention;
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part includes a certain component, this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 낙상 모니터링 시스템에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a fall monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템의 구성을 나타낸 것이다. 1 shows the configuration of a fall monitoring system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 낙상 모니터링 시스템은 제1 낙상 감지기(10), 제2 낙상 감지기(20), 낙상 감지 서버(30), 관리자 단말(40) 등을 포함한다. Referring to FIG. 1 , the fall monitoring system includes a
제1 낙상 감지기(10)와 제2 낙상 감지기(20)는 동일한 장치로서, 제1 낙상 감지기(10)는 병실 바닥에 설치되고, 제2 낙상 감지기(20)는 병실 벽면에 설치되어 각각 병실 내의 진동 및 음압을 측정한다. The
제1 낙상 감지기(10)는 병실 바닥에서 발생하는 진동 및 음압을 측정하여 네트워크를 통해 낙상 감지 서버(30)로 제1 진동 및 음압 신호를 전송한다. The
제2 낙상 감지기(20)는 병실 벽면에서 발생하는 진동 및 음압을 측정하여 네트워크를 통해 낙상 감지 서버(30)로 제2 진동 및 음압 신호를 전송한다. The
본 발명의 실시예에서 제1 낙상 감지기(10) 및 제2 낙상 감지기(20)는 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluethooth) 등의 근거리통신 또는 LTE, 5G 등의 무선통신을 통해 낙상 감지 서버(30)로 진동 및 음압 신호를 전송할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the
낙상 감지 서버(30)는 제1 낙상 감지기(10)로부터 수신한 제1 진동 및 음압 신호와 제2 낙상 감지기(20)로부터 수신한 제2 진동 및 음압 신호를 이용하여 병실 내의 낙상 유무를 판단한다. The
낙상 감지 서버(30)는 제1 진동 및 음압 신호가 모두 기 설정한 제1 진동 및 음압 기준치 이상이고, 제2 진동 및 음압 신호가 모두 기 설정한 제2 진동 및 음압 기준치 미만인 경우, 제1 진동 및 음압 신호에 대한 주파수 분석을 통해 낙상 유무를 판단한다. 낙상 감지 서버(30)는 병실 내 낙상이 발생한 것으로 판단하면 낙상 응급 상황을 관리자 단말(40)로 통지한다. The
관리자 단말(40)은 낙상 감지 서버(30)로부터 실시간 낙상 응급 상황을 통지받아 요양시설(요양병원, 요양원, 실버타운 등)에서 발생하는 병실 내 낙상 사고를 감시한다. The
본 발명의 실시예에 따른 관리자 단말(40)은 요양시설의 관리자가 사용하는 퍼스널 컴퓨터(PC), 스마트폰, 태블릿 PC 등을 포함한다. The
도 2는 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템에서 낙상 감지기의 기준치를 설정하는 과정을 나타낸 것이다. 2 illustrates a process of setting a reference value of a fall detector in the fall monitoring system according to the present invention.
낙상 감지기(10, 20) 제품에 내재하는 오차(센서 오차, 회로 특성, 기구 특성), 외부 환경 또는 외란에 대한 데이터 차이로 인해 낙상 결정에 대한 오진단이 발생할 수 있기 때문에, 낙상 감지기(10, 20)를 실전 배치하여 실제적인 낙상 모니터링을 하기 전에 낙상 감지기(10, 20)의 기준치를 설정하는 과정을 수행한다. Because errors inherent in the fall detectors (10, 20) (sensor error, circuit characteristics, device characteristics), external environment, or data differences in disturbances may cause misdiagnosis of fall determination, the fall detectors (10, 20) 20) is actually deployed and a process of setting reference values of the
도 2를 참조하면, 제1 낙상 감지기(10)는 초당 200개의 제1 진동/음압 신호를 생성한다(S10). Referring to FIG. 2 , the
여기서 진동/음압 신호는 진동신호 및 음압신호를 말한다. 제1 낙상 감지기(10)에는 진동센서와 음압센서가 내장되어 있다. 제1 낙상 감지기(10)는 진동센서를 통해 초당 200개의 제1 진동신호를 생성하고, 음압센서를 통해 초당 200개의 제1 음압신호를 생성한다. Here, the vibration/sound pressure signal refers to a vibration signal and a sound pressure signal. The
제1 낙상 감지기(10)는 단계 S10에서 생성한 제1 진동/음압 신호로부터 제1 유효 진동/음압 신호를 추출하여 낙상 감지 서버(30)로 전송한다(S12).The
여기서 유효 진동/음압 신호란 유효 진동신호 및 유효 음압신호를 의미한다. 제1 낙상 감지기(10)는 200개의 제1 진동신호에서 피크(peak) 진동값을 포함하는 일정 시간 범위에 있는 제1 유효 진동신호를 출력하고, 200개의 제1 음압신호에서 피크 음압값을 포함하는 일정 시간 범위에 있는 제1 유효 음압신호를 출력한다. Here, the effective vibration/sound pressure signal means an effective vibration signal and an effective sound pressure signal. The
이와 같이, 제1 낙상 감지기(10)는 제1 유효 진동신호 및 제2 유효 음압신호로 구성된 제1 유효 진동/음압 신호를 낙상 감지 서버(30)로 전송한다. In this way, the
제2 낙상 감지기(20)는 제1 낙상 감지기(10)와 동일하게 초당 200개의 제2 진동/음압 신호를 생성한다(S14). 제2 낙상 감지기(20)는 진동센서를 통해 초당 200개의 제2 진동신호를 생성하고, 음압센서를 통해 초당 200개의 제2 음압신호를 생성한다. Like the
제2 낙상 감지기(10)는 단계 S14에서 생성한 제2 진동/음압 신호로부터 제2 유효 진동/음압 신호를 추출하여 낙상 감지 서버(30)로 전송한다(S16). The
제2 낙상 감지기(20)는 200개의 제2 진동신호에서 피크(peak) 진동값을 포함하는 일정 시간 범위에 있는 제2 유효 진동신호를 출력하고, 200개의 제2 음압신호에서 피크 음압값을 포함하는 일정 시간 범위에 있는 제2 유효 음압신호를 출력한다. 이와 같이, 제2 낙상 감지기(20)는 제2 유효 진동신호 및 제2 유효 음압신호로 구성된 제2 유효 진동/음압 신호를 낙상 감지 서버(30)로 전송한다. The
낙상 감지 서버(30)는 제1 낙상 감지기(10) 및 제2 낙상 감지기(20)로부터 각각 제1 유효 진동/음압 신호 및 제2 유효 진동/음압 신호를 수신하여, 제1 유효 진동/음압 신호에 근거해 제1 진동/음압 기준치를 설정하고(S18), 제2 유효 진동/음압 신호에 근거해 제2 진동/음압 기준치를 설정한다(S20).The
낙상 감지 서버(30)는 제1 유효 진동/음압 신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차(σ)를 이용해 제1 낙상 감지기(10)의 제1 진동/음압 기준치를 구하고, 제2 유효 진동/음압 신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차(σ)를 이용해 제2 낙상 감지기(20)의 제2 진동/음압 기준치를 구한다. The
여기서 진동/음압 기준치는 진동 기준치와 음압 기준치를 말하고, 기준치는 안전값(±σ), 주의값(±2σ) 및 경고값(±3σ)을 포함한다. 진동 기준치는 진동 안전값, 진동 주의값 및 진동 경고값을 포함하고, 음압 기준치는 음압 안전값, 음압 주의값 및 음압 경고값을 포함한다. Here, the vibration/sound pressure reference value refers to a vibration reference value and a sound pressure reference value, and the reference value includes a safety value (±σ), a caution value (±2σ), and a warning value (±3σ). The vibration reference value includes a vibration safety value, a vibration caution value, and a vibration warning value, and the sound pressure reference value includes a negative pressure safety value, a negative pressure warning value, and a sound pressure warning value.
구체적으로, 낙상 감지 서버(30)는 제1 유효 진동신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차(σV1)를 이용해 제1 진동 기준치로서 제1 진동 안전값(±σV1), 제1 진동 주의값(±2σV1), 제1 진동 경고값(±3σV1)을 산출한다. Specifically, the
낙상 감지 서버(30)는 제1 유효 음압신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차(σS1)를 이용해 제1 음압 기준치로서 제1 음압 안전값(±σS1), 제1 음압 주의값(±2σS1), 제1 음압 경고값(±3σS1)을 산출한다. The
또한, 낙상 감지 서버(30)는 제2 유효 진동신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차(σV2)를 이용해 제2 진동 기준치로서 제2 진동 안전값(±σV2), 제2 진동 주의값(±2σV2), 제2 진동 경고값(±3σV2)을 산출한다. In addition, the
낙상 감지 서버(30)는 제2 유효 음압신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차(σS2)를 이용해 제2 음압 기준치로서 제2 음압 안전값(±σS2), 제2 음압 주의값(±2σS2), 제2 음압 경고값(±3σS2)을 산출한다. The
낙상 감지 서버(30)는 제1 진동/음압 기준치를 제1 낙상 감지기(10)로 전송하고(S22), 제2 진동/음압 기준치를 제2 낙상 감지기(20)로 전송한다(S24). The
도 3은 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템에서 1차 낙상 진단을 수행하는 과정을 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 1차 낙상 진단 과정은 도 2에 도시된 기준치 설정 과정이 완료된 이후에 수행된다.3 illustrates a process of performing a primary fall diagnosis in the fall monitoring system according to the present invention. The first fall diagnosis process shown in FIG. 3 is performed after the reference value setting process shown in FIG. 2 is completed.
도 3을 참조하면, 제1 낙상 감지기(10) 및 제2 낙상 감지기(20)는 각각 제1 유효 진동/음압 신호 및 제2 유효 진동/음압 신호를 낙상 감지 서버(30)로 전송한다(S30, S32).Referring to FIG. 3 , the
제1 낙상 감지기(10)는 제1 유효 진동/음압 신호가 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상인지 확인한다(S34).The
제1 낙상 감지기(10)는 제1 유효 진동신호의 값이 제1 진동 기준치의 주의값(제1 진동 주의값)(±2σV1)이상이고, 제1 유효 음압신호의 값이 제1 음압 기준치의 주의값(제1 음압 주의값)(±2σS1) 이상이면, 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터를 낙상 감지 서버(30)로 전송한다(S36).In the
여기서, 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터는 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상의 제1 유효 진동/음압 신호가 발생한 시점 이전부터 일정 시간(예를 들어, 3초)까지 누적된 제1 진동/음압 신호를 말한다. Here, the accumulated data of the first vibration/sound pressure signal is the first vibration accumulated for a certain time (eg, 3 seconds) from before when the first effective vibration/sound pressure signal equal to or greater than the reference value of the first vibration/sound pressure reference value occurs. /Says a negative pressure signal.
제1 낙상 감지기(10)는 제1 진동 주의값 이상의 제1 유효 진동신호가 발생한 시점 이전 3초간 누적된 제1 진동신호의 누적 데이터와 제1 음압 주의값 이상의 제1 유효 음압신호가 발생한 시점 이전 3초간 누적된 제1 음압신호의 누적 데이터를 낙상 감지 서버(30)로 전송한다. The
마찬가지로 제2 낙상 감지기(20)는 제2 유효 진동/음압 신호가 제2 진동/음압 기준치의 주의값 이상인지 확인한다(S38).Likewise, the
제2 낙상 감지기(20)는 제2 유효 진동신호의 값이 제2 진동 기준치의 주의값(제2 진동 주의값)(±2σV2) 이상이고, 제2 유효 음압신호의 값이 제2 음압 기준치의 주의값(제2 음압 주의값)(±2σS2) 이상이면, 제2 진동/음압 신호의 누적 데이터를 낙상 감지 서버(30)로 전송한다(S40). In the
즉, 제2 낙상 감지기(20)는 제2 진동 주의값 이상의 제2 유효 진동신호가 발생한 시점 이전 예를 들어, 3초간 누적된 제2 진동신호의 누적 데이터와 제2 음압 주의값 이상의 제2 유효 음압신호가 발생한 시점 이전 예를 들어, 3초간 누적된 제2 음압신호의 누적 데이터를 낙상 감지 서버(30)로 전송한다. That is, the
낙상 감지 서버(30)는 제1 낙상 감지기(10) 및 제2 낙상 감지기(20)로부터 각각 제1 유효 진동/음압 신호 및 제2 유효 진동/음압 신호를 수신하면서 외부 환경 변화에 따라 제1 낙상 감지기(10) 및/또는 제2 낙상 감지기(20)로부터 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터 및/또는 제2 진동/음압 신호의 누적 데이터를 수신하게 된다. The
낙상 감지 서버(30)는 제1 유효 진동/음압 신호가 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상이고 제2 유효 진동/음압 신호가 제2 진동/음압 기준치의 주의값 미만인지 확인한다(S42).The
즉, 낙상 감지 서버(30)는 제1 유효 진동신호가 제1 진동 주의값 이상이고 제1 유효 음압신호가 제1 음압 주의값 이상이며, 동시에 제2 유효 진동신호가 제2 진동 주의값 미만이고 제2 유효 음압신호가 제2 음압 주의값 미만이면, 2차 낙상 진단을 수행한다(S44). That is, the
만약, 제1 유효 진동/음압 신호가 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상이고 제2 유효 진동/음압 신호가 제2 진동/음압 기준치의 주의값 미만인 경우가 아니면, 낙상 감지 서버(30)는 낙상이 발생하지 않은 것으로 보고 2차 낙상 진단을 수행하지 않는다(S46). If the first effective vibration/sound pressure signal is equal to or greater than the reference value of the first vibration/sound pressure reference value and the second effective vibration/sound pressure signal is less than the reference value of the second vibration/sound pressure reference value, the
도 4는 본 발명에 따른 낙상 모니터링 시스템에서 2차 낙상 진단 과정을 나타낸 것이다. 4 illustrates a secondary fall diagnosis process in the fall monitoring system according to the present invention.
도 4를 참조하면, 낙상 감지 서버(30)는 제1 유효 진동/음압 신호가 제1 진동/음압 기준치의 주의값(±2σV1, ±2σS1) 이상이고 제2 유효 진동/음압 신호가 제2 진동/음압 기준치의 주의값(±2σV2, ±2σS2) 미만인 경우, 제1 진동신호의 누적 데이터 및 제1 음압신호의 누적 데이터를 이용해 2차 낙상 진단을 수행한다. Referring to FIG. 4 , the
먼저, 낙상 감지 서버(30)는 제1 진동신호의 누적 데이터 예를 들어, 3초간 누적된 진동신호에 대해 주파수 분석을 수행한다. First, the
본 발명의 실시예에서 낙상 감지 서버(30)는 3초간 누적된 진동신호를 1초 단위로 나누어 1초 데이터에 대해 고속 퓨리에 변환(FFT)을 수행한 후(S100), 3개의 FFT 데이터를 합산하여 누적 진동 파워 스펙트럼을 생성한다(S102). In an embodiment of the present invention, the
낙상 감지 서버(30)는 누적 진동 파워 스펙트럼에서 특정 대역으로부터 상수값을 산출한다(S104). 누적 진동 파워 스펙트럼의 특정 대역으로부터 산출한 상수값이 진동 결과값이 된다. 진동 결과값은 누적 진동 파워 스펙트럼에서 특정 대역의 에너지값이다. The
마찬가지로, 낙상 감지 서버(30)는 제1 음압신호의 누적 데이터 예를 들어, 3초간 누적된 음압신호에 대해 주파수 분석을 수행한다. Similarly, the
낙상 감지 서버(30)는 3초간 누적된 음압신호를 1초 단위로 나누어 1초 데이터에 대해 고속 퓨리에 변환(FFT)을 수행한 후(S110), 3개의 FFT 데이터를 합산하여 누적 음압 파워 스펙트럼을 생성한다(S112). The
낙상 감지 서버(30)는 누적 음압 파워 스펙트럼에서 특정 대역으로부터 상수값을 산출한다(S114). 누적 음압 파워 스펙트럼의 특정 대역으로부터 산출한 상수값이 음압 결과값이 된다. 음압 결과값은 누적 음압 파워 스펙트럼에서 특정 대역의 에너지값이다. The
낙상 감지 서버(30)는 진동/음압 결과값이 기 설정한 제3 진동/음압 기준치 이상인지 확인한다(S120).The
즉, 낙상 감지 서버(30)는 진동 결과값이 제3 진동 기준치 이상이고 음압 결과값이 제3 음압 기준치 이상인 경우 낙상으로 판단하고(S122), 그렇지 않은 경우에는 외란으로 판단한다(S124).That is, the
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
10: 제1 낙상 감지기
20: 제2 낙상 감지기
30: 낙상 감지 서버
40: 관리자 단말10: first fall detector 20: second fall detector
30: fall detection server 40: administrator terminal
Claims (4)
벽면에 설치되어 매초 생성한 진동/음압 신호에서 피크값을 포함하는 일정 시간 범위의 제2 유효 진동/음압 신호를 출력하는 제2 낙상 감지기와,
상기 제1 낙상 감지기 및 상기 제2 낙상 감지기로부터 각각 제1 유효 진동/음압 신호 및 제2 유효 진동/음압 신호를 수신하여, 제1 유효 진동/음압 신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차를 이용해 상기 제1 낙상 감지기의 제1 진동/음압 기준치를 안전값, 주의값 및 경고값으로 설정하고, 제2 유효 진동/음압 신호의 확률분포도를 구한 후 표준편차를 이용해 상기 제2 낙상 감지기의 제2 진동/음압 기준치를 안전값, 주의값 및 경고값으로 설정한 후, 다시 상기 제1 낙상 감지기 및 상기 제2 낙상 감지기로부터 각각 제1 유효 진동/음압 신호 및 제2 유효 진동/음압 신호를 수신하여, 제1 유효 진동/음압 신호가 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상이고 제2 유효 진동/음압 신호가 제2 진동/음압 기준치의 주의값 미만인 경우, 상기 제1 낙상 감지기에서 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상의 제1 유효 진동/음압 신호가 발생한 시점 이전부터 일정 시간까지 누적한 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터를 이용해 낙상 진단을 수행하는 낙상 감지 서버를 포함하는 낙상 모니터링 시스템.A first fall detector installed on the floor and outputting a first effective vibration/sound pressure signal of a predetermined time range including a peak value in the vibration/sound pressure signal generated every second;
A second fall detector installed on the wall and outputting a second effective vibration/sound pressure signal in a predetermined time range including a peak value in the vibration/sound pressure signal generated every second;
The first effective vibration/sound pressure signal and the second effective vibration/sound pressure signal are received from the first fall detector and the second fall detector, respectively, and a probability distribution diagram of the first effective vibration/sound pressure signal is obtained. After setting the first vibration/sound pressure reference value of the first fall detector as a safety value, caution value, and warning value, obtaining a probability distribution diagram of the second effective vibration/sound pressure signal, using the standard deviation, the second vibration of the second fall detector /After setting the sound pressure reference value to a safe value, a caution value, and a warning value, receiving a first effective vibration/sound pressure signal and a second effective vibration/sound pressure signal from the first fall detector and the second fall detector, respectively, When the first effective vibration/sound pressure signal is equal to or greater than the reference value of the first vibration/sound pressure reference value and the second effective vibration/sound pressure signal is less than the reference value of the second vibration/sound pressure reference value, the first vibration/sound pressure in the first fall detector A fall monitoring system comprising a fall detection server configured to perform a fall diagnosis using accumulated data of the first vibration/sound pressure signal accumulated from before a first valid vibration/sound pressure signal greater than or equal to a reference value to a predetermined time.
상기 낙상 감지 서버는 상기 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터를 주파수 영역에서 분석하여 누적 진동 파워 스펙트럼 및 누적 음압 파워 스펙트럼을 생성하고 누적 진동 파워 스펙트럼 및 누적 음압 파워 스펙트럼으로부터 각각 진동 결과값 및 음압 결과값을 산출하여 진동 결과값 및 음압 결과값이 기 설정된 제3 진동/음압 기준치 이상이면 낙상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 낙상 모니터링 시스템.According to claim 1,
The fall detection server analyzes the cumulative data of the first vibration/sound pressure signal in the frequency domain to generate a cumulative vibration power spectrum and a cumulative sound pressure power spectrum, and generates a vibration result value and a sound pressure result from the cumulative vibration power spectrum and the cumulative sound pressure power spectrum, respectively. A fall monitoring system, characterized in that by calculating the values, it is determined that a fall occurs when the resulting vibration/sound pressure result value is equal to or greater than a preset third vibration/sound pressure reference value.
상기 낙상 감지 서버는 상기 제1 진동신호의 누적 데이터를 소정 시간 단위로 나누어 소정 시간 단위의 데이터에 대해 퓨리에 변환을 수행한 후 퓨리에 변환된 데이터를 합산하여 누적 진동 파워 스펙트럼을 생성하여 누적 진동 파워 스펙트럼의 특정 대역으로부터 진동 결과값을 산출하고,
상기 제1 음압 신호의 누적 데이터를 소정 단위로 나누어 소정 시간 단위의 데이터에 대해 퓨리에 변환을 수행한 후 퓨리에 변환된 데이터를 합산하여 누적 음압 파워 스펙트럼을 생성하여 누적 음압 파워 스펙트럼의 특정 대역으로부터 음압 결과값을 산출하고,
상기 산출한 진동 결과값이 제3 진동 기준치 이상이고 상기 산출한 음압 결과값이 제3 음압 기준치 이상이면 낙상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 낙상 모니터링 시스템.According to claim 2,
The fall detection server divides the accumulated data of the first vibration signal into predetermined time units, performs Fourier transform on the data of predetermined time units, and then adds the Fourier-transformed data to generate an accumulated vibration power spectrum to generate an accumulated vibration power spectrum. Calculate the vibration result value from a specific band of,
The accumulated sound pressure power spectrum is generated by dividing the accumulated data of the first sound pressure signal into predetermined units, performing Fourier transform on the data of predetermined time units, and then adding the Fourier transformed data to generate a sound pressure result from a specific band of the accumulated sound pressure power spectrum. calculate the value,
The fall monitoring system of claim 1 , wherein a fall is determined when the calculated vibration result value is greater than or equal to a third vibration reference value and the calculated sound pressure result value is greater than or equal to the third sound pressure reference value.
상기 낙상 감지 서버는 제1 진동/음압 기준치의 안전값, 주의값 및 경고값을 상기 제1 낙상 감지기로 전송하고,
상기 제1 낙상 감지기는 제1 유효 진동/음압 신호가 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상이면 제1 진동/음압 기준치의 주의값 이상의 제1 유효 진동/음압신호가 발생한 시점 이전부터 일정 시간까지 누적한 제1 진동/음압 신호의 누적 데이터를 상기 낙상 감지 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 낙상 모니터링 시스템.According to claim 1,
The fall detection server transmits a safety value, a caution value, and a warning value of a first vibration/sound pressure reference value to the first fall detector;
When the first effective vibration/sound pressure signal is equal to or greater than the reference value of the first vibration/sound pressure reference value, the first fall detector operates from before the time when the first effective vibration/sound pressure signal equal to or greater than the reference value of the first vibration/sound pressure reference value occurs to a predetermined time. The fall monitoring system, characterized in that for transmitting the accumulated data of the first vibration/sound pressure signal to the fall detection server.
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