KR20230128024A - 모니터링용 센서 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
모니터링 영역 내에서 사람의 존재, 위치, 움직임 및/또는 자세를 관찰하기 위한 방법, 센서 및 시스템. 센서(101, 301, 401)는, 측정 전자 기기와 같은 센서의 측정 신호를 처리하기 위한 수단 및 추가 처리를 위해 측정 결과 및/또는 측정 결과와 관련된 데이터를 통신하기 위한 수단을 포함한다. 상기 센서(101, 301, 401)는 주파수 변조 연속파 MIMO 레이더 기반 센서와 같은 레이더 기반 센서이고, 모니터링 영역 내의 대상자(206)를 검출하고 모니터링 대상자(206)의 위치, 속도 및/또는 형상을 측정 및 검출하도록 구성된다. 센서(101, 301, 401)는 예를 들어 가속도 센서와 같은 센서(101, 301, 401)의 배향을 검출하기 위한 수단을 포함하고, 센서(101, 301, 401)는 모니터링 대상자(206)의 측정 결과를 판정할 때, 예를 들어 검출된 배향을 기반으로 측정 결과를 보정하거나 고려하도록, 및/또는 검출된 배향을 통신함으로써 센서의 검출된 배향을 고려하도록 구성된다.
Description
본 발명은 모니터링 영역 내의 사람을 관찰, 추적 및 모니터링할 수 있는 방법, 센서 및 시스템에 관한 것이다.
고령자가 가정 환경에서 고령화에 대처할 가능성을 연장하려면 가정 환경에서 고령자의 상태를 모니터링하는 것이 필수적이다. 오늘날 안전 팔찌 시스템은 이러한 종류의 응용 분야에 널리 사용되고 있다. 이것들의 약점은 사용자가 팔찌를 지속적으로 착용해야 하고 긴급 시 알람 버튼을 눌러야 한다는 것이다. 사용자의 건강 상태를 체크하는 팔찌도 존재하지만, 위에서 설명한 것과 동일한 문제가 있으며 오경보도 추가로 문제가 되고 있다.
압전 재료로 된 필름을 바닥에 설치하여 이 필름이 바닥면의 움직임으로 인한 압력 변화를 기록하는 해결책도 제시되어 있다. 또한 종래 기술에서 정전용량 센서에 의해 압력의 변화 없이 사람의 존재 및 움직임을 검출하는 바닥 또는 그 아래에 설치되는 센서의 사용도 알려져 있다.
고령자의 컨디션(condition) 및 상태(state)를 모니터링하기 위해, 예를 들어, 비디오 카메라, 예를 들어 적외선 검출을 기반으로 하는 움직임 검출기, 또는 예를 들어 초음파 센서를 사용하는 가능성이 종래 기술에 제시되어 있다.
예를 들어, 국제 공개 공보 WO2012164169호에는 초음파 기술에 기반한 대상물 추적하기 위한 방법 및 시스템이 개시되어 있다.
사람을 추적하기 위해 밀리미터파(MMW) 레이더를 사용하는 몇몇 종래 기술의 해결책도 공지되어 있다.
기술 분야에 공지된 관찰 및 모니터링 시스템의 단점은 다양한 종류의 상황에서 신뢰할 수 있는 측정 결과를 제공할 수 없다는 것이다. 게다가, 종래 기술의 관찰 및 모니터링 시스템은 복잡하고 제조, 설치 및 유지 비용이 많이 든다.
본 발명에 따른 센서는 사람의 상태 및/또는 자세를 측정하도록 구성된 센서이고, 본 발명에 따른 시스템은 적어도 하나의 이러한 센서를 포함한다. 본 발명에 따른 해결책에서 센서는 예를 들어 천장, 바닥 또는 벽에 설치될 수 있다. 본 발명에 따른 해결책은 예를 들어 고령자의 자택이나 양호 시설에서 고령자의 컨디션 및 상태를 모니터링하기 위해 사용된다.
청구항 1에 따른 센서, 청구항 10에 따른 방법 및 청구항 19에 따른 시스템을 사용함으로써, 종래 기술의 문제점이 제거될 수 있다. 본 발명은 청구범위에 개시된 바에 의해 특징지어진다.
본 발명에 따른 해결책에서, 모니터링 영역 내의 사람의 존재, 위치, 움직임 및/또는 자세를 관찰하기 위한 센서는 측정 전자 기기와 같은 센서의 측정 신호를 처리하기 위한 수단과, 측정 결과 및/또는 추가 처리를 위한 측정 결과와 관련된 데이터를 통신하기 위한 수단을 포함한다. 센서는 주파수 변조 연속파 MIMO 레이더 기반 센서와 같은 레이더 기반 센서로, 모니터링 영역 내의 사람을 검출하고 모니터링 대상자의 위치, 속도 및/또는 형상을 측정 및 검출하도록 구성된다. 센서는 가속도 센서와 같은 센서의 배향을 검출하기 위한 수단을 포함할 수 있고, 센서 또는 시스템, 예를 들어 서버는, 모니터링 대상자에 대한 측정 결과를 판정할 때, 예를 들어 검출된 배향을 기반으로 측정 결과를 보정하거나 고려하도록, 및/또는 검출된 배향을 통신함으로써 센서의 검출된 배향을 고려하도록 구성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서는 센서의 위치, 높이 및/또는 검출된 배향에 기초하여 측정 결과를 보정하거나 고려한다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서는 센서의 위치, 예를 들어, 모니터링 영역 내에서 센서의 위치, 센서의 높이 및/또는 센서의 검출된 배향에 대한 정보를 통신하고 서버는 이 정보를 센서의 검출된 배향, 센서의 높이 및/또는 모니터링 영역 내에서 센서의 위치와 같은 센서의 위치를 기반으로 측정 결과를 보정함으로써 고려한다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서는 제1 작동 모드 및 제2 작동 모드를 포함한다. 제1 작동 모드에서 센서는 모니터링 대상자의 움직임을 추적하도록 구성되고, 제2 작동 모드에서 센서는 제1 작동 모드에서 사람의 움직임이 관찰된 측정 영역의 일부와 관련된 측정치를 측정 및/또는 추가로 분석하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서는 본질적으로 제1 작동 모드를 연속적으로 사용하거나 제2 작동 모드가 비활성화될 때 제1 작동 모드만을 사용하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서는 모니터링 대상자가 움직이지 않는 것, 낙상한 것 및/또는 모니터링 대상자의 속도가 미리 정의된 임계값보다 느림을 검출하는 것에 기초하여 제2 작동 모드를 활성화하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서는 모니터링 대상자가 낙상하였다고 판정되지 않고, 대상자가 움직이고 있고 및/또는 모니터링 대상자의 속도가 소정의 임계값보다 높음을 검출하는 것에 기초하여 제2 작동 모드를 비활성화하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 작동 모드에서 센서는, 심박 및/또는 호흡과 같은 대상의 움직임을 관찰하기 위해, 측정 신호의 위상이 결정되는 방식으로 측정 신호를 분석하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제2 작동 모드에서 센서 및/또는 센서의 측정 전자 기기는 제1 작동 모드에서 결정된 대상자의 센서로부터 측정된 방위각, 고도 및/또는 거리와 관련된 영역 및/또는 상기 영역 둘레의 특정 거리로부터의 측정 신호를 분석하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서 또는 시스템은 예를 들어 대상자의 고도가 특정 임계값 고도를 하회하는 경우 대상자가 낙상하였다고 판정될 수 있도록, 대상자의 측정된 고도에 의해 대상자의 낙상 및/또는 앉음을 검출하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서는 대상자의 고도, 방위각, 움직임 및/또는 거리를 관찰하도록 구성된 레이더 센서이다.
본 발명은 또한 모니터링 영역 내에서 하나 이상의 대상자의 존재, 위치, 움직임, 및/또는 자세를 관찰하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 본 발명에 따른 적어도 하나의 센서를 포함하고, 여기서 센서 또는 센서들은 모니터링 영역, 예를 들어 바닥, 벽 및/또는 천장에 설치된다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 해결책에 따른 적어도 하나의 센서를 포함하는 모니터링 영역 내의 하나 이상의 대상자의 존재, 위치, 움직임, 및/또는 자세를 관찰하기 위한 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 시스템은 적어도 2개의 센서를 포함하고 시스템은 모니터링 영역과 동일한 영역 및/또는 다른 부분을 모니터링할 수 있는 적어도 2개의 센서의 측정 신호에 기초하여 모니터링 영역 내의 대상자를 검출 및 측정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서들의 송신은 동기화되고 센서가 동일한 대상자 및/또는 동일한 방을 관찰할 수 있도록 인터리브 방식(interleaved manner)으로 실행된다.
본 발명의 일 실시예에서, 시스템은, 추가로, 대상자가 낙상한 것으로 해석되는 경우 및/또는 모니터링 대상자의 추적된 심박 및/또는 호흡과 같은 생활 기능이 저하되어 소정의 한도 내에 있지 않은 경우, 낙상 통지를 송신하도록 되어 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 통지 및/또는 낙상 통지는 대상자의 건강을 모니터링하는 사람 및/또는 조직에게 경보나 메시지의 송신, 예를 들어, 전화에 보내는 메시지, 알람 및/또는 예를 들어, 간호사, 보호자 또는 응급 센터에 보내는 것이다.
그 중에서도 한 가지 장점은 시스템이 대상자의 움직임, 및 이에 부가하여 심박 및 호흡과 같은 사람의 건강 관련 기능까지 하나의 통합 센서로 신뢰성을 가지고 관찰할 수 있다는 것이다.
또한 다수의 센서를 구비한 시스템이 제공될 수 있어 더 넓은 영역을 모니터링할 수 있다. 사람을 모니터링하는 데 다수의 레이더 기반 센서가 사용되는 본 발명의 일 실시예의 이점은, 센서가 동일 공간에서 적어도 부분적으로 동작함에도 불구하고 서로 간섭을 일으키지 않도록 센서 및 그 조작 장치가 배치될 수 있다는 것이다.
전술한 본 발명의 해결책으로, 상이한 종류의 상황에서 신뢰할 수 있는 측정 결과를 제공할 수 있고 설치 및 유지가 용이한 것으로 알려지는 모니터링 시스템이 제공된다.
본 발명은 다음의 도면에 예시되어 있다.
도 1은 모니터링 영역 내에서 본 발명의 시스템의 하나의 예시적인 실시예의 구성요소를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 시스템의 일 예시적인 실시예의 동작을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 해결책에 따른 센서의 예시적인 실시예를 나타내는 도면.
도 4a 및 도 4b는 센서들이 방(room)에 배치된 본 발명의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 시스템의 일 예시적인 실시예의 동작을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 해결책에 따른 센서의 예시적인 실시예를 나타내는 도면.
도 4a 및 도 4b는 센서들이 방(room)에 배치된 본 발명의 일 실시예를 나타내는 도면.
본 발명의 해결책에서, 센서는 대상자의 존재 및 움직임을 검출할 수 있는 레이더 기반 센서이다. 모니터링 대상은 예를 들어 고령자 또는 감독의 혜택을 받는 다른 사람일 수 있다. 센서는 표면, 예를 들어 벽, 문, 바닥 또는 천장 및/또는 표면 근처, 예를 들어 대상자가 접근할 수 있는 아파트 및/또는 모니터링할 영역의 바닥면, 벽면, 문 표면 또는 천장면에 설치될 수 있다. 센서는 또한 사람의 호흡 및 나아가 심박과 같은 피측정자의 생활 기능을 관찰하는 데 사용할 수 있다. 이 기능은 자고 있거나 낙상한 사람을 모니터링하는 것을 허용하고 비정상적인 현상이 관찰되면 경보를 울릴 수 있다.
본 발명에 따른 해결책에서, 시스템은 적어도 하나의 센서를 포함하고, 센서에 의해 센서 관찰을 생성하는 측정 전자 기기, 센서 관찰을 처리하도록 구성된 프로세서, 및/또는 메모리를 포함하는 중앙 유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 중앙 유닛은 예를 들어 데이터 처리 장치이다. 이 기능의 목적을 위해, 시스템의 중앙 유닛은, 필요한 소프트웨어와, 검출되는 신호의 특성에 관한 정보를 구비할 수 있다. 일반적으로, 측정 전자 기기 및/또는 중앙 유닛은 센서를 통해 수신된 신호로부터 정보를 추정할 수 있다. 시스템에는 하나 이상의 센서 또는 센서 그룹을 관리할 수 있는 중앙 유닛을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 센서 그룹은 예를 들어 동일한 방과 같은 동일한 공간에 있는 센서를 포함한다.
센서에 의한 모니터링 영역은 영역 전체여도 되고, 영역의 일부만이어도 된다. 모니터링 영역은 예를 들어 하나 이상의 방으로 구성할 수 있고, 상기 영역의 특정 부분, 예를 들어, 선반이 있는 장과 같은 고정 설비는 모니터링할 영역 밖에 남겨둘 수 있다.
본 발명에 따른 해결책에서 센서는 모니터링 영역 내의 사람을 검출하고 모니터링 대상자의 위치, 속도 및/또는 형상을 측정 및 검출한다. 센서는 가속도 센서와 같은 센서의 배향을 검출하기 위한 수단을 포함할 수 있고, 센서는, 예를 들어 검출된 배향을 기반으로 측정 결과를 보정함으로써, 모니터링 대상자의 측정 결과를 결정할 때 센서의 검출된 배향을 고려할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서는 신호 강도에 기초하여 및/또는 가능성 있는 잘못된 측정 결과를 필터링함으로써 대상을 관찰하도록 구성된다.
센서는, 예를 들어 벽, 문, 바닥 또는 천장 등의 표면 상, 및/또는 예를 들어 대상자가 접근할 수 있는 아파트 및/또는 모니터링 영역의 바닥면, 벽면, 문 표면 또는 천장면과 같은 표면 근처에 설치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서 또는 센서들은 모니터링할 공간의 벽 상 또는 모니터링 대상 공간의 코너에, 일반적으로는 바닥면보다 위, 예를 들어 바닥에서 약 40 내지 150cm의 높이에 설치된다. 센서의 시야는 예를 들어 수평면에서 약 90도일 수 있다.
센서는 예를 들어 MIMO 레이더 원리로 작동할 수 있는 밀리미터파(MMW) 레이더를 구비할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 예를 들어 3개의 송신 안테나 및 4개의 수신 안테나가 있을 수 있다. 이 예에서, 이것은 12개 요소의 가상 안테나를 형성한다. 본 발명의 센서를 사용하면, 대상물의 고도, 방위각, 움직임 및 거리를 높은 정밀도로 관찰하는 것이 가능하다. 예를 들어 주파수 변조 연속파(FMCW) 기술은 레이더에 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 센서는 제1 작동 모드 및 제2 작동 모드를 포함한다. 제1 작동 모드에서 센서는 모니터링 대상자의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있고, 제2 작동 모드에서 센서는 제1 작동 모드에서 사람의 움직임이 관찰되는 측정 영역의 일부와 관련된 측정치를 측정 및/또는 추가로 분석하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서는 검출된 사람의 도플러 주파수를 분석함으로써 제1 작동 모드에서 관찰된 사람의 움직임을 추적하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서는 측정 신호의 위상을 분석함으로써 제2 작동 모드에서 모니터링 대상자의 심박 및/또는 호흡을 추적하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서의 스위프 시간(sweep time)은 제1 작동 모드보다 제2 작동 모드 쪽이 더 길다.
본 발명의 일실시예에서, 제2 작동 모드에서는 사람들의 추적은 실행되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 센서는 제1 작동 모드와 제2 작동 모드를 동시에 사용할 수 있으며, 예를 들어, 항상 제1 작동 모드가 사용되고 필요한 경우에는 제2 작동 모드가 활성화되고, 필요치 않으면 제2 작동 모드가 비활성화된다. 본 발명의 일 실시예에서, 하나의 센서는 제1 및 제2 작동 모드를 인터리브 방식으로 사용할 수 있다.
센서는 모니터링 대상자가 움직이지 않는 것, 낙상한 것, 및/또는 모니터링 대상자의 속도가 소정의 임계값보다 느림을 검출한 것에 기초하여 제2 작동 모드를 활성화하도록 구성될 수 있다. 센서는 모니터링 대상자가 낙상하였다고 판정되지 않는 것, 사람이 움직이고 있는 것 및/또는 모니터링 대상자의 속도가 소정의 임계값보다 높음을 검출하는 것에 기초하여 제2 작동 모드를 비활성화하도록 구성될 수 있다.
제2 작동 모드에서 센서는 심박 및/또는 호흡과 같은 대상의 움직임을 관찰하기 위해 측정 신호의 위상이 결정되는 방식으로 측정 신호를 분석하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 작동 모드에서 센서 및/또는 센서의 측정 전자 기기는 측정된 방위각, 고도 및/또는 제1 작동 모드에서 결정된 사람의 센서로부터의 거리와 관련된 영역 및/또는 영역 주위의 특정 거리로부터 측정 신호를 분석하도록 구성된다.
일 실시예에서 시스템은 적어도 2개의 센서를 포함하고 적어도 2개의 센서의 측정 신호에 기초하여 모니터링 영역 내의 사람을 검출 및 측정하도록 구성되며, 이 센서는 모니터링 영역의 동일한 영역 및/또는 다른 부분을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 센서의 측정 영역은 예를 들어 영역의 특정 부분에서 중복될 가능성이 있다.
본 발명의 실시예에서, 아파트 또는 양호 시설에서는 각각의 방에 적어도 하나의 레이더가 있을 수 있다. 이 경우 수정 조치를 강구하지 않으면 레이더는 서로 간섭하게 된다. 일 실시예에서, 복수의 레이더가 간섭을 일으키지 않고 서로 가까이에서 동시에 사용될 수 있도록, 모드 및/또는 몇몇 레이더의 타임 슬롯에 대한 분할이 제시된다. 센서의 송신은, 예를 들어 센서가 동일한 사람 및/또는 동일한 방을 관찰할 수 있도록 동기시켜서 인터리브 방식으로 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 다른 센서는 다른 작동 모드여도 되는데, 예를 들어 몇몇 센서는 제2 작동 모드를 활성화시켜는 정지 대상물을 판정하는 것으로 하고, 다른 센서는 제1 작동 모드만 사용하여 대상물의 움직임을 모니터링하고 정지 대상물을 검색하게 할 수도 있다.
시스템은 사람이 낙상한 것으로 해석되는 경우 및/또는 모니터링 대상자의 심박 및/또는 호흡과 같은 모니터링 대상자의 생활 기능이 사전에 정의된 한계 내에 있지 않은 경우 낙상 통지를 송신할 수 있다. 일 실시예에서 통지 및/또는 낙상 통지는 대상의 건강을 모니터링하고 있는 사람 및/또는 조직에게 경보나 메시지를, 예를 들어 전화 메시지로서, 경보로서 및/또는 예를 들어 간호사, 보호자 또는 응급 센터에 보낸다.
본 발명의 일 실시예에서, 사람이 누울 수 있는 침대 또는 소파와 같은 고정 물체는 사용자가 센서 및/또는 센서 시스템에 의해 판단될 수 있어, 센서는 이러한 고정 대상의 영역 내에 사람이 낙상하였다고 판정하지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서는, 예를 들어, 판정된 대상물의 고도가 본질적으로 일정한 임계값 고도를 항상 하회하고 있는 경우에 그 대상물은 사람이 아닌 것으로 인식될 수 있도록, 관찰된 대상물의 측정된 고도에 의해, 관찰된 사람으로부터 대상물을 식별할 수 있다.
일부 응용 프로그램에서는, 먼저 변경되지 않은 영역의 차트 작성을 실행하는 것이 유리하다, 즉, 주로 움직이지 않고 변경되지 않은 대상물이나 구조물이 소정 위치에 있을 때 센서의 측정 정보를 차트화하는 것이 유리하다. 이러한 유형의 상황은 예를 들어 주거용 아파트에서 가구는 소정 위치에 있지만 아파트 내에 사람, 애완동물 또는 로봇이 없는 경우이다. 이 차트 정보는 시스템, 예를 들어, 중앙 유닛에 위치한 메모리 또는 데이터 네트워크를 통해 접속되어 있는 메모리 수단에 기록될 수 있으며, 이 메모리 수단은 예를 들어 컨트롤 센터 또는 서비스 센터에 있을 수 있다. 이 목적을 위해 메모리 수단은 장치 내에 포함되어야 하며, 이 메모리 수단은 중앙 유닛 내에 있어도 되고, 데이터 네트워크를 통해 중앙 유닛에 접속되어도 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시스템은 변경 없는 영역을 연속적으로 또는 소정 간격으로 차트화시키며, 이 경우 시스템은 예를 들어 새로운 가구 또는 가구 위치 변경으로 인한 영역의 변화를 검출할 수 있다. 이러한 방식으로, 시스템은 모니터링 영역 내에서 발생하는 변화에 점점 적응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서 또는 시스템은 측정된 고도에 의해 그 사람의 낙상 및/또는 앉음 검출하도록 구성되어, 예를 들어, 사람의 고도가 특정 임계값 고도 미만인 경우, 사람이 낙상한 것이 틀림없다고 판정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 사람의 고도는 노이즈가 있는 측정값에 의한 오경보를 방지하기 위해 칼만 필터(Kalman filter) 또는 저역 통과 필터와 같은 필터로 추적되고 필터링된다.
도 1은 모니터링 영역 내에서 본 발명에 따른 시스템의 실시예의 구성요소를 나타낸다. 본 발명에 사용되는 센서(101) 또는 센서들은 센서(101) 또는 센서들에 의해 모니터링 영역이 모니터링할 수 있도록 모니터링 영역과 관련하여 배치된다. 표면, 예를 들어, 벽, 바닥 또는 천장면 위에 설치된 센서가 사용되는 경우, 센서는 예를 들어 양면 테이프 또는 스티커 스트립을 사용하여 표면에 고정할 수 있고, 이 경우 센서는 용이하게 제거할 수 있다. 센서(101)는 무선으로 또는 유선으로 게이트웨이(104)에 접속될 수 있으며, 게이트웨이(104)는 센서(101)로부터 획득된 측정값 또는 센서(101)에 의해 형성된 상태 정보, 예를 들어. 검출된 대상, 대상의 건강 상태 및/또는 대상의 자세를 수집한다. 게이트웨이(104)는 예를 들어 정보를 계속해서 예를 들어 통제 센터 또는 영역 및/또는 그 안의 대상물을 감독하는 다른 기관에 송신한다. 시스템과 수신자 간의 정보의 송신은 예를 들어 전화 접속, 유선 광대역 접속 또는 무선 접속을 사용하여, 실행될 수 있다. 데이터 송신 시에 고려하면 유리한 데이터 보안과 개인 정보 보호에 관한 문제는, 많은 공식 규제에서도 다루고 있다.
본 발명의 일 실시예에서 센서(101) 또는 센서들은 그것들 자체의 중앙 유닛을 포함하고 센서의 중앙 유닛은 게이트웨이(104)와 접속되어 있다. 본 발명의 제2 실시예에서 센서(101) 또는 센서들의 중앙 유닛들은 게이트웨이(104)에 통합된다.
중앙 유닛 또는 게이트웨이(104)의 기능 중 일부는 데이터 네트워크 접속을 통해 다른 곳에서 예를 들어, 중앙 제어실 또는 서비스 센터에서 실행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 미리 결정된 기간 동안 지속되는 모니터링되는 공간에서 시스템에 의해 경보 신호를 발할 수 있다. 이 경보 신호는 예를 들어 경보 또는 통지의 송신 전에 부여될 수 있다. 시스템의 광 경보 유닛 및/또는 음성 경보 유닛을 통해 제공할 수 있다. 광 경보 유닛 및/또는 음성 경보 유닛은 영역 내의 각기 다른 부분, 예를 들어 방에 설치할 수 있다. 이 기능은 센서, 예를 들어, 모든 센서 또는 일부 센서에만 통합될 수도 있다.
본 발명에 따른 시스템은 또한 호출 푸시 버튼(102)을 포함할 수 있으며, 이 버튼을 누르면 시스템은 예를 들어 간호 직원, 경비원에 접속을 형성하거나 다양한 경보 절차를 실행할 수 있다. 호출 푸시 버튼은 무선으로 할 수 있으며 배터리 없이 기능하도록 할 수도 있다.
본 발명의 시스템에 따른 통지 절차 및 경보 절차는 예를 들어 경보 표시 신호(부저, 라이트, 사이렌, 알람 시계)의 개시, 경보 센터 또는 서비스 센터, 개호 제공자 또는 보호자와의 연락을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는, 예를 들어 음성 합성 또는 음성 녹음을 통해 감시 대상자나 사용자에게 알람을 보낼 수도 있다. 이러한 작업을 실행하기 위해, 이 장치는 예를 들어, 클럭 회로와 같은, 타임 데이터를 처리하는 데 필요한 수단을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템은 또한 유선 또는 무선 접속을 통해 다른 시스템과 접속될 수 있는 화재 검출기(103)를 포함할 수 있다. 화재 탐지기(103)가 화재를 경고하면, 예를 들어 통제 센터 또는 구조 당국에 경보 메시지를 송신하여 경보 절차를 실행할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예의 작동을 나타내며, 여기서 모니터링 영역 내의 대상자(206)의 건강 상태 또는 자세가 모니터링된다.
시스템의 센서(101)가 모니터링 영역 내의 대상자(206)가 낙상한 것 및/또는 사람의 생활 기능이 허용 가능한 수준에 있지 않음을 검출한 경우, 시스템은 통지를 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 시스템은 다수의 센서, 예를 들어 모니터링 영역 내의 모든 센서에 의해 측정된 정보를 검사하여, 센서에 의해 다른 사람이 검출되지 않은 경우에만 통지가 송신된다.
도 2에 제시된 실시예의 상황에서, 시스템은 예를 들어 대상자의 낙상 또는 대상자의 판정된 생활 기능으로 인한 메시지를 송신하고, 센서(101)는 그 상황에 대한 정보를 시스템의 게이트웨이(104)로 송신하고, 게이트웨이(104)는 예를 들어 인터넷 접속 또는 다른 접속을 통해 정보 및/또는 경보를 서버(201)로 송신한다. 서버(201)로부터 정보 및/또는 경보는, 예를 들어, 사람의 건강을 모니터링하는 기관에는 전화(202) 메시지로, 및/또는 예를 들어, 간호사(203), 보호자 또는 응급 센터에는 경보로서 송신된다. 이런 식으로 예를 들어, 사람의 낙상이나 건강 상태에 관한 정보는 필요한 사람들이나 조직에 전달되고, 낙상한 사람은 가능한 한 일찍 도움을 받을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 시스템은 게이트웨이(104)로부터 모니터링 대상자의 건강을 모니터링하는 조직 또는 개인에게 정보를 직접 송신할 수 있다.
본 발명의 해결책에서 사용되는 프로세서, 중앙 유닛 및/또는 측정 전자 기기는 센서에 통합될 수 있거나 별도로 또는 별도의 유닛에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어를 사용하여, 센서 또는 시스템은 적어도 하나의 센서에 의해 관찰된 움직임을 해석하여 프로그램에 대해 정의된 경보 조건이 충족된 경우에 경보를 발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 모니터링 영역의 센서 중 일부만이 전술한 바와 같이 경보 신호의 발행을 가능하게 하는 기능을 갖는다. 예를 들어, 거실과 같은 일부 방의 센서에만 이 기능을 갖게 하고 다른 방의 센서는 낙상이 검출되거나, 및/또는 피측정자의 측정 결과가 허용 범위 내 및/또는 소정 범위에 있지 않으면 즉시 통지를 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 방과 같은 하나의 공간 내에 있는 센서 중 몇몇 센서만이 전술한 바와 같이 경보 신호의 발행을 가능하게 하는 기능을 구비한다.
이 시스템은 통제 센터를 구비할 수도 있고, 대상물의 존재, 위치, 움직임 및/또는 자세에 관한 소정의 정보가 통제 센터로 송신될 수 있다. 시스템에 의해 사용되는 경보 조건은 예를 들어 RFID 판독기에서 수신될 수 있는 예를 들어 존재 정보를 기반으로 변경할 수 있다. 통지를 송신하거나 경보를 예를 들어 외부 경보 시스템에 송신하거나 시스템의 중앙 서버에 무선으로 송신할 수 있어, 그 서버로부터 경보가 송신될 수 있다.
시스템은 또한 모니터링 영역의 시계열 의존성 및 대상물의 거동을 관찰하기 위해, 측정 신호 또는 그로부터 도출되는 정보를 기록하도록 되어 있는 메모리 수단을 가질 수도 있다. 이로써, 시스템은, 모니터링 대상자가 일정 시간 침대에서 일어나지 않는 경우, 부엌에 가지 않는 경우, 화장실을 빈번히 들락거리는 경우, 또는 모니터링 대상자의 심박이나 호흡 등의 생활 기능이 저하된 경우 등에 경보를 발할 수 있다. 메모리 수단은 또한 보다 일반적인 생활 리듬을 학습하여, 그 속에서 발생하는 이상을 검출하는 것을 가능하게 한다.
다음에서 하나의 예시적인 실시예가 설명된다. 이 예시적인 실시예에서, 센서의 제1 작동 모드는 예를 들어 하나의 방에서 사람의 존재 및 움직임을 추적하는 데 사용된다. 이 실시예에서 추적은 측정된 포인트 클라우드 데이터를 이용하여 실행된다. 필요한 도플러 범위는 다음 식에 의해 주어진다.
일 예에서, 사람이 1m/s의 속도로 움직이는 경우, 필요한 도플러 범위는 ±40 Hz이고 최대 측정 간격은 60 GHz 주파수에서 25 ms이다. 흡기는 약 2초 동안 지속된다. 대응하는 움직임이 5cm인 경우 필요한 도플러 범위는 ±1 Hz, 스위핑 시간은 1초이다.
사람이 정지한 것을 시스템이 관찰하면, 제2 작동 모드를 활성화시켜 심박 및/또는 호흡과 같은 사람의 생활 기능을 추적할 수 있다.
대상자의 생활 기능이 판정된 후, 시스템은 제2 작동 모드를 비활성화할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 시스템은, 그 대상자가 가만히 있는 한, 주기적으로 동일한 대상자의 생활 기능을 판정할 수 있다. 시스템이 정지된 대상을 관찰하면, 제2 작동 모드를 사용하여 이러한 대상의 중요한 기능을 판정하기 시작한다.
본 발명의 하나의 예시적인 실시예에서, 제2 작동 모드에서의 동작은 예를 들어 정지 대상자가 검출되었을 때 검출된 대상자의 영역 주변의 포인트 클라우드 데이터가 저장되고 분석되도록 실장될 수 있다. 저장된 패키지는 주기적으로, 예를 들어, 600ms마다 생성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 데이터는 분석을 위해 중앙 제어 유닛으로 송신될 수 있다. 신호, 즉 포인트 클라우드 데이터의 분석을 통해 대상자의 작은 움직임에 대한 정보를 관찰할 수 있으므로 시스템은 예를 들어 대상자의 호흡 활동 및/또는 심박을 판정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 센서의 스위프 시간은 제2 작동 모드에서 더 길고 이 때문에 더 나은 신호 대 잡음비가 달성될 수 있다. 또한 측정에 사용할 수 있는 시간이 늘어나기 때문에 더 많은 TX-안테나를 활용할 수 있다. 이렇게 하면 각도 분해능을 향상시킬 수 있다. 거리 분해능을 향상시키기 위해, 주파수 스위프 범위를 늘릴 수 있다.
도플러 주파수는 예를 들어 고속 푸리에 변환(FFT)으로 결정될 수 있다. 생활 기능 활동, 예를 들어, 심박 및 호흡 활동은 결정된 도플러 주파수에 기초하여 측정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 공간 분해능을 증가시키기 위해 제2 작동 모드에서 보다 많은 TX 안테나가 사용된다. 피측정자는 움직이지 않기 때문에, 보다 좁은 범위에서 신호 처리가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서는 사람을 식별하기 위한 무선 기반 식별 수단을 포함할 수 있다. 무선 기반 식별 수단은 예를 들어 블루투스, 저전력 블루투스(BLE) 또는 지그비 기반 수단일 수 있다. 이 실시예에서, 시스템은 대상물과, 팔찌, 시계, 모바일 디바이스, 태그 등, 대상자가 운반하는 무선 기반 디바이스를 인식할 수 있으며 측정 결과는 특정 인식된 사람과 링크시킬 수 있다. 이러한 방식으로 시스템은 측정 영역에 누가 있는지, 측정 결과가 누구와 관계되는 것인지를 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 무선 기반 식별 수단은 복수의 사람 및 장치가 존재할 경우에 식별 디바이스를 그들의 캐리어에 보다 정확히 연관짓는 것을 가능하게 하는 안테나 어레이를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 식별 수단이 모니터링 영역 내에서 간호사 등의 특정인을 검출하면 경보를 자동적으로 비활성화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 시스템의 경보 조건은 사람의 신원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 권한 없는 사람이 특정 위치에 들어올 때는 경보가 트리거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 무선 기반 식별 수단, 예를 들어 블루투스, 저전력 블루투스(BLE) 또는 지그비 기반 수단을 사람의 위치를 특정하는 데 사용하거나 사람의 위치를 특정하는 것을 지원하거나 할 수 있다. 센서로는, 무선 기반 식별 수단용의 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어 블루투스 5.1 사양에 따라 예를 들어 블루투스, BLE 또는 지그비 안테나에 의해, 지그비, 블루투스, 또는 저전력 블루투스(BLE) 방향 탐지 기술 등의 방향 탐지 기술을 유효하게 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서의 레이더가 움직임을 검출하였지만 무선 기반 식별 수단이 Bluetooth, BLE 또는 Zigbee 태그 또는 디바이스와 같은 원격 판독 가능한 태그 또는 디바이스를 검출하지 못하는 경우, 레이더에 의해 검출된 사람은 방문자라고 간주할 가능성이 있다. 한편, 레이더가 블루투스, BLE 또는 지그비 태그 또는 디바이스와 같이 원격 판독 가능한 태그나 디바이스를 검출한 경우, 검출된 사람을 식별할 수 있고, 식별된 사람을 기초로 하여 조치를 실행할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 거주자가 방에 있고 개호 보조자도 있는 경우, 시스템에 있어서 그 사람 또는 방의 상태를 "방에 개호 보조자가 존재함"으로 설정될 수 있다. 동일한 방식으로, 방에 거주자 이외의 사람이 입실하였음을 시스템이 인식하기 때문에, 거주자에 의한 경보도 인식할 수 있다. 이 경우 경보는 자동으로 인식된다. 일 실시예에서는, 경보는 자동으로 인식되지 못하고, 예를 들어 알람을 사용자 디바이스로부터의 액티브한 식별 가능한 이벤트가 요구될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 검출된 사람의 식별은, 다른 수단, 예를 들어 복도에 배치된, 예를 들어 감시 카메라로 실행될 수 있다. 이 경우 레이더 기반 센서는 누군가 방에 들어오는 것을 검출하고 시스템은 예를 들어, 감시 녹화의 특정 시점부터 감시 카메라로부터의 정보를 체크할 수 있다. 일 실시예에서, 이 기록은 입장 이벤트로서 방에 링크될 수 있고 입장자는 나중에 필요한 경우 기록을 봄으로써 식별될 수 있다. 이 경우 식별은 자동일 수 있지만 선호하지 않는 경우 자동 식별을 구현하지는 않아도 된다. 비디오에서 자동 식별이 사용되는 경우 예를 들어 안면인식 기술을 기반으로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 사용자가 다른 방식으로 식별될 수 있는 경우, 얼굴 인식 또는 비디오 기반 인식은 사용되지 않는다. 일 실시예에서 비디오 기반 식별은 사람이 어떤 다른 방식으로도 식별될 수 없는 경우에만 사용된다.
무선 기반 식별 수단이 사용되는 본 발명의 일 실시예에서, 필요한 전자 기기 및 안테나가 센서에 통합될 수 있다. 블루투스 안테나 어레이가 센서(301)에 통합된 예시적인 실시예가 도 3에 제시되어 있다. 도 3의 블루투스 안테나 어레이는 4개의 안테나(302) 및 식별 수단 및 안테나의 동작을 제어하는 필수 전자 기기를 포함한다. 안테나 어레이는 블루투스 디바이스 및 태그를 측정하고 검출하는 데 활용할 수 있으며, 예를 들어 블루투스 5.1 방향 탐지 기술을 이용하여 팔찌 등의 블루투스 디바이스를 휴대하고 있는 사람의 위치를 특정한다. 일 실시예에서, 블루투스 안테나 어레이로 측정된 데이터는 예를 들어 센서에 의해 레이더에 의해 측정된 데이터에 조합되어 레이더 센서의 위치 및 위치 설정 정확도를 증가시킨다. 레이더(303)의 안테나 또는 안테나 어레이는 본 실시예에서 센서의 중심에 그리고 4개의 블루투스 안테나(302)에 의해 형성되는 영역 내에 배치된다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 따른 센서는 예를 들어 병실이나 사람들이 자고 있고 모니터링이 필요한 방에서 사용될 수 있다. 이 실시예에서 센서는 침대에 있는 사람을 측정하고 검출할 수 있도록 배치될 수 있다. 하나의 센서의 측정 영역이 하나의 침대의 적어도 일부를 커버하도록 센서를 방에 또는 방과 접속하여 배치할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서는 방의 천장에, 예를 들어 각각의 침대 위에 배치되고, 예를 들어 각 침대 위에 하나의 센서가 배치된다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서는 방의 벽에, 예를 들어 각각의 침대 옆에 배치되고, 예를 들어 각각의 침대 옆에 하나의 센서가 배치된다. 이러한 실시예에서 센서는 침대에 있는 사람의 존재뿐만 아니라 사람의 움직임, 심박 및 호흡과 같은 생활 기능을 측정 및/또는 검출할 수 있다. 이러한 실시예의 이점 중 하나는 예를 들어 유선 센서로는 가능하지 않은 잠자는 사람을 방해하지 않고 모니터링할 수 있다는 점이다. 또한 이 실시예에서는 잠을 자고 있어야 할 사람들의 모니터링이 예를 들어, 병원 환경에서 직원과 간호사에게 용이하다. 이들 실시예에서 센서는 센서의 배향을 검출하기 위한 수단을 포함할 필요가 없다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 따른 적어도 하나의 추가 센서는 사람들이 자고 있는 모니터링 대상의 방 또는 영역에 배치될 수 있다. 이 추가 센서는 침대를 떠난 사람을 검출하고 측정할 수 있다. 이 경우 추가 센서의 측정 영역은 센서 모니터링 침대의 측정 영역보다 클 수 있다. 측정 영역은 예를 들어, 하나 또는 여러 개의 추가 센서로, 기본적으로 방 전체를 커버할 수 있다. 또한 이 추가 센서는 실내에 배치되거나 방과 접속되어 센서 또는 센서들의 측정 영역이 방, 특히 침대 외부 영역을 커버하도록 할 수 있다. 일 실시예에서 추가 센서는 방의 천장, 벽 및/또는 모서리에 배치될 수 있다. 이 실시예에서 방은 직원에 의해 더 잘 모니터링할 수 있다, 예를 들어, 사람들이 침대를 떠나거나 잠을 자려는 다른 사람들을 방해하는 경우 경보를 울릴 수 있다. 이러한 추가 센서를 통해 침대를 떠난 사람을 모니터링할 수도 있으며, 예를 들어, 사람이 낙상하거나 판정된 생활 기능이 사전 정의 및/또는 허용 수준이 아닌 경우 경보를 생성한다. 이들 실시예에서, 추가 센서는 그 센서의 배향을 검출하기 위한 수단은 포함할 필요가 없다.
도 4a 및 도 4b는 이 실시예가 방, 예를 들어 병실에서 어떻게 실장될 수 있는지를 예로서 도시한 것이다. 도 4a는 위에서 본 방을 나타내고 도 4b는 같은 방을 측면에서 본 것이다. 이 예시적인 실시예에서 침대(403)는 방에 배치된다. 센서(401)는 하나의 센서(401)의 측정 영역(402)이 하나의 침대(403)의 적어도 일부를 커버하도록 방에 배치된다. 본 발명의 실시예에서, 센서(401)는 방의 벽, 예를 들어 각각의 침대(403) 옆에 배치되고, 예를 들어 도 4a 및 도 4b에 제시된 바와 같이 각각의 침대 옆에 하나의 센서가 배치된다. 추가 센서(410)는 모니터링되는 방 또는 사람들이 자고 있는 영역에 배치된다. 이 추가 센서(410)는 침대(403)를 떠난 사람을 검출하고 측정할 수 있다. 이 경우 추가 센서(410)의 측정 영역(411)은 침대(403)를 모니터링하는 센서(401)의 측정 영역보다 크다. 추가 센서(410)의 측정 영역(411)은 본질적으로 방 전체를 커버할 수 있다. 추가 센서(411)는 방의 천장, 벽 및/또는 모서리에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 모니터링 영역 내의 사람의 존재, 위치, 이동 및/또는 자세를 관찰하기 위한 센서 장치에 관한 것으로, 센서 장치는 PIR 센서와 같은 적외선 기반 센서 및 레이더 기반 센서를 포함한다. 센서 장치는 측정 전자장치와 같은 센서의 측정 신호를 처리하기 위한 수단을 더 포함한다. 적외선 기반 센서는 모니터링 영역을 측정하고 모니터링 영역 내의 사람의 움직임을 검출하도록 구성된다. 레이더 기반 센서는 모니터링 영역을 측정하고 모니터링 영역 내에서 사람의 움직임을 검출하도록 구성된다. 센서 장치는 적외선 기반 센서가 모니터링 영역의 움직임을 관찰할 수 없고 및/또는 모니터링 영역 내에서 적외선 기반 센서에 의해 관찰된 움직임이 미리 정의된 임계값 미만일 때 레이더 기반 센서가 측정하도록 활성화되고 모니터링 영역 내에서 움직임을 관찰하기 위해 적외선 기반 센서를 사용하도록 구성된다. 레이더 기반 센서는 필요하지 않을 때, 예를 들어, 움직임이 검출되지 않거나 정확한 측정 결과가 필요하지 않은 경우, 비활성화될 수 있다. 그렇게 하면 적외선 기반 센서로 영역 모니터링을 계속할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 센서 장치는 적외선 기반 센서가 모니터링 영역 내에서 움직임을 관찰할 수 있고 및/또는 모니터링 영역 내에서 적외선 기반 센서에 의해 관찰된 움직임이 미리 정의된 임계값 수준 위일 때 레이더 기반 센서가 사용불능 되도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 적외선 기반 센서의 측정 영역은 적외선 기반 센서가 특정 높이, 예를 들어 바닥 레벨 아래의 움직임은 관찰할 수 없도록 배치되고 및/또는 제한된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서 장치는 센서 장치에 에너지를 제공하도록 구성된 배터리를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서 장치는 센서 장치 및/또는 배터리에 에너지를 제공하도록 구성된 주 전원을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서 장치 구조는 센서 장치가 배치될 수 있는 부착 구조를 포함하고, 부착 구조는 벽 또는 천장에 고정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 센서 장치는 예를 들어 센서 장치의 배터리 충전을 위해, 공구를 사용하지 않고도 부착 수단으로부터 탈거될 수 있다. 센서 장치 또는 센서 장치를 위한 부착 구조는 벽에 예를 들어, 바닥면에서 1.5m 높이 또는 그 이상의 높이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 레이더 기반 센서는 측정 신호에 기초하여 대상자 및 대상자의 방위각, 고도 및/또는 센서로부터의 거리를 측정하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서 장치는 심박 및/또는 호흡과 같은 대상자의 움직임을 관찰하기 위해 측정 신호의 위상이 측정되도록 측정 신호를 적어도 필터링함으로써 측정 신호를 분석하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서 장치는 예를 들어 사람의 결정된 높이에 의해 사람의 낙상 및/또는 앉음을 검출하도록 구성되어, 사람의 고도가 특정 임계값 고도 미만인 경우 사람이 낙상한 것으로 판단할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 레이더 기반 센서는 주파수 변조 연속파(FMCW)와 같은 연속파 레이더 기술을 사용하여, 대상, 예를 들어 대상의 고도, 방위각, 이동 및/또는 거리를 관찰하도록 구성된 레이더 센서이다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서 장치는 가속도 센서와 같은 센서의 자세를 검출하기 위한 수단을 포함하고, 센서는 사람의 방위각, 고도 및/또는 센서로부터의 거리를 측정할 때 센서의 자세를 고려하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예는 또한 센서 장치를 이용하여 모니터링 영역 내의 사람의 존재, 위치, 움직임 및/또는 자세를 관찰하기 위한 방법에 관한 것이며, 센서 장치는 PIR 센서 등의 적외선 기반 센서 및 레이더 기반 센서를 포함하고, 센서 장치는 측정 전자 기기와 같은 센서의 측정 신호를 처리하기 위한 수단을 더 포함한다. 적외선 기반 센서는 모니터링 영역을 측정하고 모니터링 영역 내에서 사람의 움직임을 검출한다. 레이더 기반 센서는 모니터링 영역을 측정하여 모니터링 영역 내의 사람의 움직임을 검출한다. 센서 장치는 모니터링 영역 내의 움직임을 관찰하기 위해 적외선 기반 센서를 사용하고, 모니터링 영역 내의 레벨이 소정의 임계값 레벨을 하회하여 적외선 기반 센서가 모니터링 영역 내의 움직임 및/또는 적외선 기반 센서에 의해 관찰된 움직임을 관찰할 수 없는 경우에, 레이더 기반 센서가 측정할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예는 또한 모니터링 영역 내의 모니터링 대상의 하나 이상의 대상물의 존재, 위치, 움직임 및/또는 자세를 관찰하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 본 발명에 따른 적어도 하나의 센서 장치를 포함하며, 여기서 센서 장치 또는 센서 장치들은 모니터링 영역, 예를 들어 바닥, 벽 및/또는 천장에 장착된다.
본 발명의 일 실시예에서, 시스템은 본 발명의 적어도 2개의 상기 센서 장치를 포함하고, 시스템은 적어도 2개의 센서 장치의 측정 신호에 기초하여 모니터링 영역 내의 사람을 검출하고 측정하도록 구성되며, 이들 센서 장치는 같은 지역 및/또는 다른 지역을 모니터링할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 시스템은 사람이 낙상한 것으로 해석되는 경우 및/또는 모니터링 대상자의 추적된 심박 및/또는 호흡과 같은 모니터링 대상자의 생활 기능이 소정의 한계 내에 있지 않는 경우, 낙상 통지를 송신하도록 추가로 적용된다.
본 발명의 일 실시예에서 통지 및/또는 낙상 통지는 대상자의 건강을 모니터링하는 사람 및/또는 조직에는 예를 들어 전화 메시지로서, 그리고 간호사, 보호자 또는 응급 센터에는 예를 들어 경보로서 정보나 메시지를 송신하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 시스템은 유선 또는 무선 통신 수단을 사용하여 대상자로부터 도출된 정보를 송신하도록 적용된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서, 센서 장치 및/또는 센서 시스템은 적어도 하나의 광원, 예를 들어 LED 광원을 포함하고, 여기서 센서 장치는 센서가 서 있는 사람, 예를 들어 하루 중 특정 시간대 및/또는 측정 영역의 광 레벨이 낮을 때 광원을 활성화하도록 구성된다. 센서 장치는 측정 영역의 광의 레벨을 측정하는 수단을 구비할 수 있다.
일반적으로 레이더 기반 센서는 적외선 기반 센서보다 더 많은 에너지를 소비한다. 레이더 기반 센서와 적외선 기반 센서를 모두 포함하는 센서 장치를 가진 실시예의 해결책은 모니터링 솔루션의 에너지 소비를 저감할 수 있고 따라서 센서 장치가 예를 들어 배터리 전원에 의한 전력을 공급받을 수 있게 한다. 본 발명의 해결책에서는, 센서 장치는 모니터링 영역 내에서 움직임을 관찰하기 위해서는 적외선 기반 센서를 사용하고 레이더 기반 센서는 필요할 때만, 예를 들어, 더 정확하거나 자세한 측정이 필요할 때만 측정할 수 있도록 한다. 예를 들어 적외선 기반 센서는, 특정 높이, 예를 들어, 바닥 레벨보다 아래의 움직임을 관찰할 수 없도록 적외선 기반 센서의 측정 영역이 배치 및/또는 제한되도록 실장될 수 있다. 이 경우 적외선 기반 센서로는 예를 들어 모니터링 영역 내에서 움직임을 관찰할 수 없거나 및/또는 모니터링 영역 내의 적외선 기반 센서에 의해 관찰된 움직임이 미리 정의된 임계값 레벨을 하회하고 있는 낙상한 사람을 감지함에 있어서는 레이더 기반 센서를 이용하면 보다 정확한 측정을 실행할 수 있다. 이 상황에서는 레이더 기반 센서가 사용되며, 정확한 측정이 필요하지 않은 경우에는 레이더 기반 센서는 무효로 하고, 적외선 기반 센서로 해당 영역을 모니터링할 수 있다.
본 발명의 각종 실시예들은 상술한 예로만 제한되는 것은 아니며, 이하의 청구 범위의 범주 내에서 변경될 수 있음은 기술 분야에 숙련된 자에게는 명백할 것이다. 다른 특징 구성과 관련한 설명 내에 제시한 특징 구성은, 필요할 경우, 서로 분리해서 별도로 사용될 수도 있다.
101: 센서
102: 푸쉬 버튼
103: 화재 탐지기
104: 게이트웨이
201: 서버
202: 전화
203: 간호사
206: 대상자
301: 센서
302: 안테나
303: 레이더
401: 센서
402: 측정 영역
403: 침대
410: 추가 센서
411: 측정 영역
102: 푸쉬 버튼
103: 화재 탐지기
104: 게이트웨이
201: 서버
202: 전화
203: 간호사
206: 대상자
301: 센서
302: 안테나
303: 레이더
401: 센서
402: 측정 영역
403: 침대
410: 추가 센서
411: 측정 영역
Claims (28)
- 모니터링 영역 내의 사람의 존재, 위치, 움직임 및/또는 자세를 관찰하기 위한 센서에 있어서,
상기 센서(101, 301, 401)는 측정 전자 기기와 같은 센서의 측정 신호를 처리하기 위한 수단 및 추가 처리를 위해 측정 결과 및/또는 측정 결과와 관련된 데이터를 통신하기 위한 수단을 포함하고,
상기 센서(101, 301, 401)는 주파수 변조 연속파 MIMO 레이더 기반 센서와 같은 레이더 기반 센서이고, 모니터링 영역 내의 대상자(206)를 검출하고 모니터링 대상자(206)의 위치, 속도 및/또는 형상을 측정 및 검출하도록 구성되고,
상기 센서(101, 301, 401)는 예를 들어 가속도 센서와 같은 센서의 배향을 검출하기 위한 수단을 포함하고, 상기 센서(101) 및/또는 시스템, 예를 들어, 서버는 예를 들어, 모니터링 대상자(206)에 대한 측정 결과를 판정할 때, 예를 들어 검출된 배향을 기반으로 측정 결과를 보정하거나 고려하도록, 및/또는 검출된 배향을 통신함으로써 센서의 검출된 배향을 고려하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 센서. - 제1항에 있어서,
상기 센서(101)는, 제1 작동 모드 및 제2 작동 모드를 포함하고,
상기 제1 작동 모드에서 상기 센서는 모니터링 대상자(206)의 움직임을 추적하도록 구성되고,
상기 제2 작동 모드에서 상기 센서는, 상기 제1 작동 모드에서 대상자(206)의 움직임이 관찰된 측정 영역의 일부에 관한 측정치를 측정 및/또는 추가로 분석하도록 구성되는, 센서. - 제2항에 있어서,
상기 센서(101)는 본질적으로 상기 제1 작동 모드를 연속적으로 사용하거나 상기 제2 작동 모드가 비활성화될 때 상기 제1 작동 모드만 사용하도록 구성되는, 센서. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 센서(101)는 상기 모니터링 대상자(206)가 움직이지 않는 것, 낙상한 것 및/또는 상기 모니터링 대상자(206)의 속도가 소정의 임계값보다 느림을 검출하는 것에 기초하여 상기 제2 작동 모드를 활성화하도록 구성되는, 센서. - 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서(101)는 모니터링 대상자(206)가 낙상하였다고 판정되지 않고, 대상자(206)가 움직이고 있고, 및/또는 상기 모니터링 대상자(206)의 속도가 소정의 임계값보다 높음을 검출하는 것에 기초하여 상기 제2 작동 모드를 비활성화하도록 구성되는, 센서. - 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 작동 모드에서 상기 센서(101)는, 심박 및/또는 호흡과 같은, 대상의 움직임을 관찰하기 위해, 측정 신호의 위상이 결정되는 방식으로 측정 신호를 분석하도록 구성되는, 센서. - 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 작동 모드에서 상기 센서(101) 및/또는 상기 센서의 측정 전자 기기는 제1 작동 모드에서 결정된 대상자(206)의 센서로부터 측정된 방위각, 고도 및/또는 거리와 관련된 영역 및/또는 그 영역 주변의 특정 거리로부터의 상기 측정 신호를 분석하도록 구성되는, 센서. - 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서(101)는 예를 들어, 상기 대상자(206)의 고도가 특정 임계값 고도를 하회할 때, 상기 대상자(206)가 낙상하였다고 판정될 수 있도록, 상기 대상자의 측정된 고도에 의해 상기 대상자(206)의 낙상 및/또는 앉음을 검출하도록 구성되는, 센서. - 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서(101)는 예를 들어 주파수 변조 연속파(FMCW)와 같은 연속파 레이더 기술을 사용하여, 대상자의 고도, 방위각, 움직임 및/또는 거리를 관찰하도록 구성된 레이더 센서인, 센서. - 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서(401)는 상기 센서의 측정 영역이 침대(403) 및/또는 상기 침대에 누워 있는 사람의 적어도 일부를 커버하도록 상기 침대(403) 옆 또는 상방에 배치되고, 상기 센서(401)는 상기 침대 위의 사람을 측정하도록 배치되는, 센서. - 모니터링 영역 내의 사람의 존재, 위치, 움직임 및/또는 자세를 관찰하는 방법으로서,
측정 전자 기기와 같은 상기 센서의 측정 신호를 처리하는 수단, 추가 처리를 위해 측정 결과 및/또는 상기 측정 결과와 관련된 데이터를 통신하는 수단을 포함하는 방법에 센서(101, 301, 401)가 사용되며, 상기 센서(101, 301, 401)는 주파수 변조 연속파 MIMO 레이더 기반 센서와 같은 레이더 기반 센서이고,
상기 방법에서, 상기 센서(101, 301, 401)는 상기 모니터링 영역 내의 대상자(206)를 검출하고 상기 모니터링된 사람의 위치, 속도 및/또는 형상을 측정 및 검출하며,
상기 센서(101, 301, 401)는 가속도 센서와 같은 센서의 배향을 검출하기 위한 수단을 포함하고, 상기 센서 및/또는 시스템, 예를 들어, 서버는 검출된 배향을 기반으로 측정 결과를 보정하거나 고려하고 및/또는 검출된 배향을 통신함으로써, 모니터링 대상자(206)에 대한 측정 결과를 결정할 때 센서의 검출된 배향을 고려하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제11항에 있어서,
상기 센서(101)는 그 센서를 위한 제1 작동 모드 및 제2 작동 모드를 포함하고,
상기 제1 작동 모드에서 상기 센서는 모니터링 대상자(206)의 움직임을 추적하고,
상기 제2 작동 모드에서 상기 센서는 대상자(206)의 움직임이 상기 제1 작동 모드에서 관찰된 측정 영역의 일부에 관한 측정치를 측정 및/또는 추가로 분석하는, 방법. - 제12항에 있어서,
상기 센서(101)는, 본질적으로 상기 제1 작동 모드를 연속적으로 사용하거나 상기 제2 작동 모드가 비활성화될 때 상기 제1 작동 모드만 사용하는, 방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 센서(101)는 상기 모니터링 대상자(206)가 움직이지 않는 것, 낙상하였다는 것, 및/또는 상기 모니터링 대상자(206)의 속도가 소정의 임계값보다 느림을 검출하는 것에 기초하여 상기 제2 작동 모드를 활성화하는, 방법. - 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서(101)는 모니터링 대상자(206)가 낙상하였다고 판정되지 않고, 대상자(206)가 움직이는 것, 및/또는 상기 모니터링 대상자(206)의 속도가 소정의 임계값보다 높음을 검출하는 것에 기초하여 상기 제2 작동 모드를 비활성화하는, 방법. - 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 작동 모드에서 상기 센서(101)는 심박 및/또는 호흡과 같은, 대상의 움직임을 관찰하기 위해 측정 신호의 위상을 측정하는 방식으로 측정 신호를 분석하는, 방법. - 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 작동 모드에서 상기 센서(101) 및/또는 상기 센서의 측정 전자 기기는 제1 작동 모드에서 측정된 대상자(206)의 측정된 방위각, 고도 및/또는 센서로부터의 거리와 관련된 영역 및/또는 그 영역 주변의 특정 거리로부터의 상기 측정 신호를 분석하는, 방법. - 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서(101)는 예를 들어, 상기 대상자(206)의 고도가 특정 임계값 고도를 하회할 때, 상기 사람이 낙상하였다고 판정될 수 있도록, 상기 사람의 측정된 고도에 의해 상기 사람의 낙상 및/또는 앉음을 검출하는, 방법. - 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서(101)는 예를 들어, 주파수 변조 연속파(FMCW)와 같은 연속파 레이더 기술을 사용하여, 대상의 고도, 방위각, 움직임 및/또는 거리를 관찰하도록 구성된 밀리미터파 도플러 레이더 센서와 같은 도플러 레이더 센서인, 방법. - 모니터링 영역 내에서 하나 이상의 대상자의 존재, 위치, 움직임 및/또는 자세를 관찰하기 위한 시스템에 있어서,
상기 시스템은 제1항 내지 제10 항에 따른 적어도 하나의 센서를 포함하고,
상기 센서 또는 센서들은 상기 모니터링 영역, 예를 들어 바닥, 벽 및/또는 천장에 설치되는 것을 특징으로 하는, 시스템. - 제20 항에 있어서,
상기 시스템은 적어도 2개의 센서(101)를 포함하고, 상기 시스템은 상기 모니터링 영역과 동일한 영역 및/또는 다른 부분을 모니터링할 수 있는 적어도 2개의 센서의 측정 신호에 기초하여 상기 모니터링 영역 내에 있는 대상자(206)를 검출하고 측정하도록 구성된, 시스템. - 제21항에 있어서,
상기 센서(101)들의 송신은, 동기화되고, 상기 센서(101)가 동일한 대상자(206) 및/또는 동일한 방을 관찰할 수 있도록 인터리브 방식으로 실행되는, 시스템. - 제20 항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스템은, 추가로, 대상자(206)가 낙상한 것으로 해석되는 경우, 및/또는 모니터링 대상자(206)의 추적된 심박 및/또는 호흡과 같은 생활 기능이 저하되어 소정의 한도 내에 있지 않은 경우, 낙상 통지를 송신하도록 되어 있는, 시스템. - 제20 항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
통지 및/또는 낙상 통지는, 대상자의 건강을 모니터링하는 사람 및/또는 조직에 대해서는 예를 들어 전화(202)에 메시지로, 그리고 예를 들어 간호사(303), 보호자 또는 응급 센터에 대해서는 알람으로 보내는 것인, 시스템. - 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 또는 상기 시스템은, 무선 기반 식별 수단, 예를 들어 블루투스, 저전력 블루투스(BLE) 또는 지그비 기반 무선 식별 수단을 포함하거나 이에 접속되고, 상기 센서 또는 상기 시스템은, 상기 무선 기반 식별 수단을 사용하여 사람 또는 사람이 휴대한 기기를 식별 및/또는 위치 확인함으로써 사람의 식별 및/또는 위치 확인에 도움을 주도록 구성되는, 시스템. - 제20 항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 또는 상기 시스템은, 카메라 기반 식별 수단, 예를 들어 감시 카메라를 포함하거나 이에 접속되고, 상기 센서 또는 상기 시스템은 사람의 식별에 있어서 상기 카메라 기반 식별 수단을 사용하도록 구성되는, 시스템. - 제20 항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서(401)는, 침대(403) 옆이나 상방에 배치되어 상기 센서(401)의 상기 측정 영역이 침대(403) 및/또는 침대에 누워있는 사람의 적어도 일부를 커버하여, 상기 센서(401)는 침대(403)에 있는 사람을 측정하도록 배치되는, 시스템. - 제27항에 있어서,
상기 시스템은, 침대(403)가 센서(401) 및 추가 센서(410)의 측정 영역으로 모니터링되는 방에 배치된 적어도 하나의 추가 센서(410)를 포함하고, 상기 추가 센서(410) 또는 추가 센서들의 측정 영역은, 이것들이 본질적으로 방 전체를 커버하도록 배치되고, 및/또는 상기 추가 센서 또는 센서들은 적어도 침대 영역 밖에 있는 사람을 측정 및/또는 검출하도록 배치되는, 시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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