KR20240012631A - Home resident monitoring system based on multi sensor and method thereof - Google Patents

Abstract

본 발명은 거주자 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1인 가구 거주자가 주거 내 생활하는 동안 획득하는 현재의 센싱 데이터를 과거 일정 기간 동안의 생활패턴 상의 기준 데이터와 비교하여 생활패턴으로부터 이탈된 것으로 판단될 경우 보호자에게 긴급 알림을 송출함으로써, 거주자에게 위급 상황이 도래하였는지 여부에 대한 판단의 정확성과 신속성을 향상시킬 수 있게 한 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a resident monitoring system and method. More specifically, the present invention relates to a resident monitoring system and method, and more specifically, to compare current sensing data acquired while a single-person household resident lives in a residence with reference data on the living pattern for a certain period of time in the past to detect deviation from the living pattern. It relates to a multi-sensor based resident monitoring system and method that improves the accuracy and speed of judgment as to whether an emergency situation has arrived for the resident by sending an emergency notification to the guardian when it is determined that an emergency has occurred.

Description

멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템 및 방법{HOME RESIDENT MONITORING SYSTEM BASED ON MULTI SENSOR AND METHOD THEREOF}Resident monitoring system and method based on multi-sensor {HOME RESIDENT MONITORING SYSTEM BASED ON MULTI SENSOR AND METHOD THEREOF}

본 발명은 거주자 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1인 가구 거주자가 주거 내 생활하는 동안 획득하는 현재의 센싱 데이터를 과거 일정 기간 동안의 생활패턴 상의 기준 데이터와 비교하여 생활패턴으로부터 이탈된 것으로 판단될 경우 보호자에게 긴급 알림을 송출함으로써, 거주자에게 위급 상황이 도래하였는지 여부에 대한 판단의 정확성과 신속성을 향상시킬 수 있게 한 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a resident monitoring system and method. More specifically, the present invention relates to a resident monitoring system and method, and more specifically, to compare current sensing data acquired while a single-person household resident lives in a residence with reference data on the living pattern for a certain period of time in the past to detect deviation from the living pattern. It relates to a multi-sensor based resident monitoring system and method that improves the accuracy and speed of judgment as to whether an emergency situation has arrived for the resident by sending an emergency notification to the guardian when it is determined that an emergency has occurred.

본 발명은 과학기술정보통신부가 주관하는 "상하지 운동기능 복원을 위한 인간증진의료 기술개발(3-2)" 과제와 관련하여 2022년 1월1일부터 2022년 12월31일까지의 기간동안 한국기계연구원이 연구개발한 산출물이다. The present invention is applied in Korea from January 1, 2022 to December 31, 2022 in relation to the project "Development of human enhancement medical technology for restoration of upper and lower extremity motor function (3-2)" hosted by the Ministry of Science and ICT. It is a product of research and development by the Mechanical Research Institute.

또한 본 발명은 (재)대구테크노파크에서 주관하는 "2021년 지역 정부 출연연 협력 융복합 R&D 지원사업"의 일환인 "멀티 센서 기반 독거인 행동패턴 분석 및 건강모니터링 IOT 시스템 개발" 과제와 관련하여 2021년 7월1일부터 2022년6월30일까지의 기간동안 주관기관 (주)휴먼플러스와 협력기관 한국기계연구원이 공동으로 연구개발한 산출물이다. In addition, the present invention is related to the project "Development of multi-sensor-based behavior pattern analysis and health monitoring IOT system for people living alone", which is part of the "2021 Local Government-funded Research Institute Cooperation Convergence R&D Support Project" hosted by Daegu Techno Park in 2021. It is a product of joint research and development between the host organization, Human Plus Co., Ltd., and the partner organization, Korea Institute of Machinery and Materials, during the period from July 1, 2022 to June 30, 2022.

최근 1인 가구 비중이 지속적으로 증가하면서 독거노인의 수도 매년 7만명 가량 가파르게 늘어나고 있으며, 그와 더불어 고독사하는 노인의 수도 함께 증가하고 있다. 1인 가구의 경우 거동이 불편한 독거노인이나 만성 질환자가 병의 악화 등으로 인하여 주거 내에서 위급한 상황에 처하게 되더라도, 외부에서 이러한 상황을 정확하게 파악할 수 없어 신속하고 적절한 조치를 취하지 못하는 경우가 빈번하게 발생되고 있다.Recently, as the proportion of single-person households continues to increase, the number of elderly people living alone is rapidly increasing by about 70,000 every year, and the number of elderly people dying alone is also increasing. In the case of single-person households, even if an elderly person living alone or a chronically ill person with limited mobility encounters an emergency situation within the residence due to worsening illness, etc., there are frequent cases in which prompt and appropriate measures cannot be taken because the situation cannot be accurately identified from the outside. It is happening a lot.

그에 따라, 최근 고독사 예방 및 관리에 관한 법령이 제정될 정도로 심각한 사회적 문제로 대두되고 있는 상황이며, 정부와 지방자치단체에서도 독거 노인들의 고독사를 예방하기 위하여 스마트 홈 기술 개발 사업 중 사회복지형 사업을 수행하고 있을 뿐만 아니라, 여러 기업에서도 돌봄 플러그, 리본 실버케어, Telecare 등 독거노인의 가구 내 상황을 파악하기 위한 다양한 제품들을 개발하여 출시하고 있다.Accordingly, it has emerged as a serious social problem to the extent that laws on the prevention and management of lonely deaths have recently been enacted, and the government and local governments are also implementing social welfare projects among smart home technology development projects to prevent lonely deaths among elderly people living alone. Not only that, but many companies are also developing and releasing various products to understand the situation in the households of seniors living alone, such as Care Plug, Ribbon Silver Care, and Telecare.

그러나, 스마트 홈 기술 개발 사업으로 수행되고 있는 사회복지형 사업의 경우 스마트 홈 서비스 적용이 가능한 일부 아파트나 다세대 주책(LH 임대주택) 등에 한정적으로 적용 가능하므로, 독거노인의 상당 부분을 차지하고 있는 노후 빈곤층이나 단독 주택 거주자의 경우 아직까지 그 혜택을 받기 어려운 문제점이 있었다.However, in the case of social welfare projects being carried out as smart home technology development projects, they can only be applied to some apartments or multi-family housing (LH rental housing) where smart home services can be applied, so the elderly poor, who make up a significant portion of the elderly living alone, In the case of single-family home residents, there are still problems in receiving the benefits.

그에 따라, 인터넷망을 구비한 단독주택에도 쉽게 적용할 수 있게 함과 아울러, 거주자가 위급 상황에 처하게 되었는지 여부에 대한 판단의 정확도를 향상시켜 오인 알림의 발생을 최소화할 수 있게 한 거주자 모니터링 시스템에 대한 요청은 여전하다.Accordingly, a resident monitoring system that can be easily applied to single-family homes equipped with an Internet network and minimizes the occurrence of false notifications by improving the accuracy of judgment as to whether a resident is in an emergency situation. The request for still remains.

이에 따라 최근에 독거 노인에 몸에 스마트 워치 등의 센서 장치를 장착하도록 하여 사용자의 위치와 생체 신호이 일부를 모니터링하는 기술들이 개발되어 상용화되고 있으며, 이와 관련하여 등록특허 제2254598호의 경우에도 사용자의 몸에 착용되어 사용자의 위치를 알리는 위치알림모듈이 사용되고 그 위치알람모듈과의 무선 통신에 의해 사용자가 미리 설정된 조건에서 움직임이 없는 경우 스마트조명 모듈을 제어하여 사용자의 상태에 대한 영상을 외부에 송신하도록 하는 발명을 개시하고 있다. 그러나, 독거 노인의 경우 심한 건망증, 노인성 치매, 질병 등으로 인해 그러한 사용자 모니터링 장치를 장착하는 것을 잊거나 독자적으로 장착할 수 없는 상황들이 발생하여 사용자 모니터링 장치가 방치되고 제대로 모니터링하지 못하는 경우가 자주 발생하고 있어서, 이러한 센서 장치를 몸에 장착하여 직접적으로 독거노인의 위치 추적이나 생체 신호를 감지하여 건강 이상 징후를 효과적으로 모니터링하는 데에는 한계점을 드러내고 있다. Accordingly, recently, technologies have been developed and commercialized to monitor part of the user's location and biological signals by equipping the elderly living alone with sensor devices such as smart watches. In relation to this, in the case of registered patent No. 2254598, the user's body is also monitored. A location notification module that is worn and notifies the user's location is used, and through wireless communication with the location alarm module, if the user does not move under preset conditions, the smart lighting module is controlled to transmit an image of the user's status to the outside. An invention is being disclosed. However, in the case of elderly people living alone, there are situations in which they forget to install such a user monitoring device or are unable to install it independently due to severe forgetfulness, senile dementia, disease, etc., so there are frequent cases where the user monitoring device is neglected and cannot be properly monitored. Therefore, there are limitations in effectively monitoring signs of health abnormalities by directly tracking the location of elderly people living alone or detecting vital signs by installing these sensor devices on the body.

본 발명은 1인 가구 거주자가 주거 내 생활하는 동안 획득하는 현재의 센싱 데이터를 과거 일정 기간 동안의 생활패턴 상의 기준 데이터와 비교하여 생활패턴으로부터 이탈된 것으로 판단될 경우 보호자에게 긴급 알림을 송출함으로써, 거주자에게 위급 상황이 도래하였는지 여부에 대한 판단의 정확성과 신속성을 향상시킬 수 있게 한 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention compares the current sensing data acquired by a single-person household resident while living in the residence with standard data on the lifestyle pattern for a certain period of time in the past, and sends an emergency notification to the guardian when it is determined that the resident has deviated from the lifestyle pattern, The purpose is to provide a multi-sensor based resident monitoring system and method that can improve the accuracy and speed of judgment as to whether an emergency situation has arrived for the resident.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템은, 주거 내에서 생활하는 거주자의 이동과 전기 기구의 사용 여부를 감지하는 복수의 센서로 이루어진 멀티 센서부; 근거리 무선 통신망을 이용하여 상기 복수의 센서로부터 획득한 센싱 데이터를 수신하고, 상기 복수의 센서 각각으로부터의 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 모니터링 서버로 전송하는 메인 모듈; 및 상기 메인 모듈로부터 수신한 상기 복수의 센서 각각으로부터의 센싱 데이터를 누적 저장하고, 일정 기간 동안 누적된 과거의 센싱 데이터들의 평균으로 산출되는 기준 데이터를 기반으로 거주자의 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 이상을 도출하여 저장한 후, 상기 복수의 센서에서 현재 측정되어 전송된 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 이상의 기준 데이터와 비교하여, 상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈된 것으로 판단될 경우 미리 설정되어 있는 연락처로 긴급 알림을 송출하는 모니터링 서버;를 포함할 수 있다.A multi-sensor based resident monitoring system according to an embodiment of the present invention for realizing the above-described problem includes a multi-sensor unit consisting of a plurality of sensors that detect the movement of residents living in a residence and whether or not electric appliances are used; a main module that receives sensing data obtained from the plurality of sensors using a short-range wireless communication network and transmits the sensing data from each of the plurality of sensors to a monitoring server through a wired or wireless communication network; and accumulating and storing sensing data from each of the plurality of sensors received from the main module, and determining the resident's lifestyle patterns by time and behavior based on reference data calculated as the average of past sensing data accumulated over a certain period of time. After deriving and storing at least one of the plurality of sensors, the monitoring data, which is the sensing data currently measured and transmitted by the plurality of sensors, is compared with at least one reference data of the time-specific life pattern and the behavior-specific life pattern, and the monitoring data is It may include a monitoring server that sends an emergency notification to preset contact information when it is determined that the data deviates from the reference data by a predetermined percentage or more.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 멀티 센서부는, 주거 내의 출입문이나 현관에 설치되어 거주자의 입실과 퇴실을 감지하는 출입 감지 센서; 및 전기 기구의 케이블에 설치되어 전력 소모의 증감을 감지하는 전력 소모 감지 센서;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the multi-sensor unit includes: an entry/exit detection sensor installed at the door or entrance of a residence to detect the entry and exit of a resident; and a power consumption detection sensor installed on the cable of the electric appliance to detect an increase or decrease in power consumption.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 출입 감지 센서는, 적외선을 방사형으로 발광하는 1개의 전송 모듈; 및 하나는 출입문의 내측 방향으로 설치되고, 다른 하나는 출입문의 외측 방향으로 이격 설치되어 있는 2개의 수신 모듈;을 포함하며, 상기 2개의 수신 모듈에서 적외선이 감지되는 순서에 의해 상기 거주자의 진입 방향을 감지할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the entry detection sensor includes: one transmission module that radially emits infrared rays; And two receiving modules, one of which is installed toward the inside of the door and the other of which is installed spaced apart toward the outside of the door, wherein the resident's entry direction is determined by the order in which infrared rays are detected by the two receiving modules. can be detected.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전력 소모 감지 센서는, 전기 기구의 파워 케이블에 장착되어 잔여 전류의 증감을 감지하고, 감지된 잔여 전류를 이용하여 전기 기구에서의 소모 전력량을 산출한 후, 산출된 소모 전력량을 기 설정된 값과 비교하여 전기 기구의 사용 여부를 감지할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the power consumption detection sensor is mounted on the power cable of the electric appliance to detect an increase or decrease in residual current, and calculates the amount of power consumed by the electric appliance using the detected residual current, By comparing the calculated amount of power consumption with a preset value, it is possible to detect whether or not an electric appliance is in use.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 멀티 센서부는, 상기 거주자와 비접촉 상태에서 광대역의 임펄스 신호를 이용하여 거주자의 호흡을 측정하는 생체 정보 수집 센서를 더 포함하고, 상기 생체 정보 수집 센서는, 상기 거주자가 일정 범위 내에서 움직이지 않고 있는지 여부를 감지하기 위한 도플러 검출부; 및 상기 거주자가 움직이지 않는 것으로 판단될 때, 호흡 중 반복적으로 발생되는 상기 거주자의 미세한 움직임에 의해 상기 거주자의 호흡을 측정하는 생체 신호 검출부;를 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the multi-sensor unit further includes a biometric information collection sensor that measures the resident's breathing using a broadband impulse signal in a non-contact state, and the biometric information collection sensor includes the a Doppler detection unit to detect whether the resident is stationary within a certain range; And when it is determined that the resident is not moving, a bio-signal detection unit that measures the resident's respiration by the microscopic movement of the resident that occurs repeatedly during breathing.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 메인 모듈은, 주거 내부 공간에 분산 설치되어 있는 상기 복수의 센서 각각으로부터 센싱 데이터를 수신한 후 상기 메인 모듈로 중계하는 적어도 하나 이상의 중계기를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the main module may further include at least one repeater that receives sensing data from each of the plurality of sensors distributed in the interior space of the residence and then relays the sensing data to the main module. .

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 모니터링 서버는, 상기 메인 모듈에서 전송되는 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 수신하여 데이터베이스에 누적 저장하는 센싱 데이터 저장부; 일정 기간 동안 누적된 과거의 상기 센싱 데이터들의 평균을 기준 데이터로 산출하고, 상기 기준 데이터의 시간별 흐름 및 연속적인 행동의 흐름을 각각 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴으로 도출하여 상기 데이터베이스에 저장하는 생활패턴 도출부;According to one embodiment of the present invention, the monitoring server includes a sensing data storage unit that receives sensing data transmitted from the main module through a wired or wireless communication network and stores the accumulated data in a database; A life in which the average of the past sensing data accumulated over a certain period of time is calculated as reference data, and the time flow and continuous action flow of the reference data are derived as a life pattern by time and a life pattern by behavior, respectively, and stored in the database. pattern derivation unit;

상기 메인 모듈에서 현재 전송되고 있는 센싱 데이터를 상기 거주자의 상태를 파악하기 위한 모니터링 데이터로 특정하고, 상기 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 상의 기준 데이터와 비교하여 거주자의 행동이 생활패턴을 이탈하는지 여부를 판단하는 패턴 이탈 판단부; 및 상기 모니터링 데이터가 생활패턴 상의 기준 데이터를 일정 비율 이상 이탈한 경우 거주자에게 긴급 상황이 발생된 것으로 판단하여, 미리 등록되어 있는 보호자와 구급센터로 긴급 상황의 발생을 알리는 긴급 알림 송출부;를 포함할 수 있다. Sensing data currently being transmitted from the main module is specified as monitoring data to determine the resident's condition, and the monitoring data is compared with reference data on the time-specific life pattern and behavior-specific life pattern to determine whether the resident's behavior is a life pattern. a pattern departure determination unit that determines whether a pattern deviation occurs; And an emergency notification transmitter that determines that an emergency situation has occurred in the resident when the monitoring data deviates from the standard data on lifestyle patterns by a certain percentage and notifies the pre-registered guardian and emergency center of the occurrence of the emergency situation. can do.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 생활패턴 도출부는, 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 센싱 데이터들의 최근 일정 기간 동안의 평균 값을 기준 데이터로 설정하고, 상기 기준 데이터들을 시간의 연속성에 따라 취합하여 분석하여 시간별 생활패턴을 도출하고, 상기 기준 데이터들을 행동의 연속성에 따라 취합하여 분석하여 행동별 생활패턴을 도출할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the life pattern derivation unit sets the average value of the sensing data stored in the database for a recent certain period as reference data, and collects and analyzes the reference data according to time continuity. Thus, a life pattern by time can be derived, and the above standard data can be collected and analyzed according to the continuity of behavior to derive a life pattern by behavior.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 생활패턴 도출부는, 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 도출한 이후에 상기 멀티 센서부에서 수집되는 새로운 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 반영하여 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 업데이트할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the life pattern derivation unit, after deriving at least one of the life pattern by time and the life pattern by behavior, reflects monitoring data, which is new sensing data collected by the multi-sensor unit, to At least one of the lifestyle patterns and behavior-specific lifestyle patterns can be updated.

본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법은, 멀티 센서부를 이루고 있는 복수의 센서 각각에서 주거 내에서 생활하는 거주자의 이동과 전기 기구의 사용에 따라 감지되는 센싱 데이터를 획득하는 단계; 근거리 통신망을 이용하여 상기 복수의 센서로부터 획득한 센싱 데이터를 수신한 메인 모듈에서 상기 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 모니터링 서버로 전송하는 단계; 상기 메인 모듈로부터 수신한 상기 복수의 센서 각각으로부터의 센싱 데이터를 상기 모니터링 서버에서 시간별 및 행동별로 분류한 후 데이터베이스에 누적 저장하는 단계; 일정 기간 동안 누적된 과거의 센싱 데이터들의 평균으로 산출되는 기준 데이터를 기반으로 거주자가 주거 내에서 취하는 행동의 연속성을 시간의 흐름에 따라 파악하여 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 도출한 후 데이터베이스에 저장하는 단계; 상기 복수의 센서에서 새롭게 측정되어 전송된 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 상의 기준 데이터와 비교하여 상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈되었는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈된 것으로 판단될 경우, 미리 설정되어 있는 보호자의 스마트폰이나 구급센터로 긴급 알림을 송출하는 단계;를 포함할 수 있다.A multi-sensor based resident monitoring method according to another embodiment of the present invention includes the steps of acquiring sensing data detected according to the movement of a resident living in a residence and the use of electrical appliances from each of a plurality of sensors forming a multi-sensor unit. ; A main module that receives sensing data obtained from the plurality of sensors using a local area network and transmitting the sensing data to a monitoring server through a wired or wireless communication network; Classifying sensing data from each of the plurality of sensors received from the main module by time and action in the monitoring server and storing them cumulatively in a database; Based on the standard data calculated as the average of past sensing data accumulated over a certain period of time, the continuity of the residents' actions within the residence is identified over time and at least one of the time-specific life pattern and the behavior-specific life pattern is derived. After saving to database; Monitoring data, which is sensing data newly measured and transmitted from the plurality of sensors, is compared with reference data on at least one of the time-specific life pattern and the behavior-specific life pattern to determine whether the monitoring data deviates from the reference data by a predetermined ratio or more. judging step; And when it is determined that the monitoring data deviates from the reference data by a predetermined percentage or more, transmitting an emergency notification to a preset smartphone of the guardian or an emergency center may be included.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 센싱 데이터를 획득하는 단계에서는, 주거 내의 출입문이나 현관에 설치되어 있는 출입 감지 센서에서 상기 거주자가 입실하거나 퇴실하는 것을 감지하는 센싱 데이터와, 전기 기구의 케이블에 설치되어 있는 전력 소모 감지 센서에서 전기 기구의 사용 시 증가하는 전력 소모의 증감 여부를 감지하는 센싱 데이터를 획득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of acquiring the sensing data, sensing data that detects the resident entering or leaving the room from an entry detection sensor installed at the door or entrance of the residence, and the cable of the electric appliance Sensing data that detects an increase or decrease in power consumption when using an electric appliance can be obtained from an installed power consumption detection sensor.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 센싱 데이터를 획득하는 단계에서는, 상기 멀티 센서부에 생체 정보 수집 센서가 더 포함될 경우, 상기 생체 정보 수집 센서에서 호흡 중 반복적으로 발생되는 거주자의 미세한 움직임에 의해 거주자의 호흡 횟수를 측정한 센싱 데이터를 획득할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, in the step of acquiring the sensing data, when the multi-sensor unit further includes a biometric information collection sensor, the biometric information collection sensor detects the resident's fine movement that occurs repeatedly during breathing. Sensing data measuring the resident's breathing frequency can be obtained.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 출입 감지 센서는, 적외선을 방사형으로 발광하는 1개의 전송 모듈과, 하나는 출입문의 내측 방향으로 설치되고 다른 하나는 출입문의 외측 방향으로 이격 설치되어 있는 2개의 수신 모듈을 포함하며, 상기 2개의 수신 모듈에서 적외선이 감지되는 순서에 의해 거주자의 진입 방향을 감지할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the entry detection sensor includes one transmission module that emits infrared rays radially, and two modules, one of which is installed toward the inside of the door and the other is installed spaced apart from the outside of the door. It includes a receiving module, and can detect the occupant's entry direction based on the order in which infrared rays are detected by the two receiving modules.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 센싱 데이터를 획득하는 단계에서는,According to an embodiment of the present invention, in the step of acquiring the sensing data,

상기 멀티 센서부에 생체 정보 수집 센서가 더 포함될 경우, 상기 생체 정보 수집 센서에서 호흡 중 반복적으로 발생되는 상기 거주자의 미세한 움직임에 의해 거주자의 호흡 횟수를 측정한 센싱 데이터를 획득할 수 있다. If the multi-sensor unit further includes a biometric information collection sensor, the biometric information collection sensor can obtain sensing data measuring the number of times the resident breathes by the resident's subtle movements that occur repeatedly during breathing.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 생활패턴을 도출하여 저장하는 단계에서는, 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 센싱 데이터들의 최근 일정 기간 동안의 평균 값을 기준 데이터로 설정하고, 상기 기준 데이터들을 시간의 연속성에 따라 취합하여 시간별 생활패턴을 도출하고, 상기 기준 데이터들을 행동의 연속성에 따라 취합하여 행동별 생활패턴을 도출할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, in the step of deriving and storing the lifestyle pattern, the average value of the sensing data stored in the database for a recent certain period is set as reference data, and the reference data is set as reference data for temporal continuity. Life patterns by time can be derived by collecting them according to the above, and by collecting the above standard data according to the continuity of behavior, life patterns by behavior can be derived.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 긴급 알림을 송출하는 단계에서는, 기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈되지 않은 경우에도, 상기 모니터링 서버에서 수신한 상기 거주자의 주거 내 온도, 습도, 조도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 환경정보와, 상기 거주자의 호흡 횟수를 포함하는 생체 정보를 표출시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, in the step of transmitting the emergency notification, even if the existing monitoring data does not deviate from the reference data by more than a predetermined percentage, the temperature and humidity in the resident's residence received from the monitoring server , environmental information including at least one of illumination intensity, and biometric information including the breathing frequency of the resident.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 생활패턴을 도출하여 저장하는 단계에서는, 상기 생활패턴이 도출된 이후에 상기 멀티 센서부에서 수집되는 새로운 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 반영하여 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 업데이트할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of deriving and storing the life pattern, the hourly life pattern and behavior are reflected by monitoring data, which is new sensing data collected by the multi-sensor unit after the life pattern is derived. You can update at least one of the star life patterns.

상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의해, 센서에서 현재 측정되는 센싱 데이터를 최근 일정 기간 동안 거주자의 실제 생활패턴상의 기준 데이터와 비교하여 긴급 상황의 발생 여부를 판단함으로써, 긴급 상황 판단의 정확도를 향상시킬 수 있음은 물론, 센싱 데이터를 거주자의 정적인 상태 판단이 아닌 연속적인 생활패턴 상의 한 요소로 판단함으로써 센서 오류나 거주자의 일시적인 생활패턴 이탈 등으로 야기되는 오인 알림의 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to various embodiments of the present invention as described above, the sensing data currently measured by the sensor is compared with reference data on the resident's actual life pattern for a recent period of time to determine whether an emergency situation has occurred, thereby improving the accuracy of emergency situation judgment. Not only can it improve the system, but it can also minimize the occurrence of false notifications caused by sensor errors or temporary departure from the resident's life pattern by judging the sensing data as an element of the continuous life pattern rather than judging the resident's static status. It works.

또한, 본 발명은 메인 모듈만이 인터넷 망을 통해 모니터링 서버에 접속하고, 멀티 센서부를 구성하는 센서들은 메인 모듈과의 근거리 통신으로만 연결함으로써, 스마트 홈이 구축되지 않은 단독주택에 이르기까지 그 적용범위를 확대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention connects only the main module to the monitoring server through the Internet network, and the sensors constituting the multi-sensor unit are connected only through short-distance communication with the main module, so it can be applied even to single-family homes where smart homes are not built. It has the effect of expanding the range.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템의 전체 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 출입 감지 센서의 설치 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 전력 소모 감지 센서의 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 생체 정보 수집 센서의 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 센싱 데이터의 중계 예시도.
도 7은 본 발명에 따라 거주자의 생활패턴을 도출하는 것을 나타내는 예시도.
도 8은 본 발명에 따라 긴급 알림이 실행되는 것을 나타내는 예시도.
도 9는 본 발명에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법의 구성도.1 is a block diagram of a multi-sensor based resident monitoring system according to the present invention.
Figure 2 is an overall configuration diagram of a multi-sensor based resident monitoring system according to the present invention.
Figure 3 is an example of installation of an entry detection sensor according to the present invention.
Figure 4 is an exemplary diagram of a power consumption detection sensor according to the present invention.
Figure 5 is an exemplary diagram of a biometric information collection sensor according to the present invention.
Figure 6 is an example of relaying sensing data according to the present invention.
Figure 7 is an example diagram showing deriving a resident's living pattern according to the present invention.
Figure 8 is an exemplary diagram showing an emergency notification being executed according to the present invention.
Figure 9 is a configuration diagram of a multi-sensor based resident monitoring method according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 도 1 내지 도 8를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템은, 주거 내에서 생활하는 거주자의 이동 여부와 전기 기구의 사용 여부를 감지하는 복수의 센서로 이루어진 멀티 센서부(100)와, 근거리 무선 통신망을 이용하여 상기 복수의 센서로부터 획득한 센싱 데이터를 수신하고, 각 센서의 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 격지의 모니터링 서버로 전송하는 메인 모듈(200)과, 상기 메인 모듈로부터 수신한 각 센서의 센싱 데이터를 누적 저장하고, 일정 기간 동안 누적된 과거의 센싱 데이터들의 평균으로 산출되는 기준 데이터를 기반으로 거주자의 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 도출하여 저장한 후, 상기 복수의 센서에서 현재 측정되어 전송된 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 상의 기준 데이터와 비교하여, 상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 일정 비율 이상 이탈된 것으로 판단될 경우, 미리 설정되어 있는 연락처로 긴급 알림을 송출하는 모니터링 서버(300)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the multi-sensor based resident monitoring system according to an embodiment of the present invention is a multi-sensor system consisting of a plurality of sensors that detect whether a resident living in a residence moves and whether an electric appliance is used. A sensor unit 100 and a main module 200 that receives sensing data obtained from the plurality of sensors using a short-range wireless communication network and transmits the sensing data of each sensor to a remote monitoring server through a wired or wireless communication network, Sensing data from each sensor received from the main module is accumulated and stored, and at least one of the resident's life pattern by time and life pattern by behavior is derived based on reference data calculated as the average of past sensing data accumulated over a certain period of time. After being stored, the monitoring data, which is sensing data currently measured and transmitted from the plurality of sensors, is compared with reference data on at least one of the time-specific life pattern and the behavior-specific life pattern, and the monitoring data is set at a certain ratio from the reference data. If it is determined that there is an abnormal deviation, it may include a monitoring server 300 that transmits an emergency notification to preset contact information.

상기 멀티 센서부(100)는, 주거 내의 출입문이나 현관에 설치되어 거주자의 입실과 퇴실을 감지하는 출입 감지 센서(110)와, 전기 기구의 케이블에 설치되어 전력 소모의 증감을 감지하는 전력 소모 감지 센서(120)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 멀티 센서부는 IoT 센서들로 구성될 수도 있다. 상기 출입 감지 센서와 전력 소모 감지 센서 또한 IoT 센서들로 구성될 수도 있다. The multi-sensor unit 100 includes an entry/exit detection sensor 110 that is installed at the door or entrance of a residence to detect the entry and exit of residents, and a power consumption sensor that is installed on the cable of an electric appliance to detect an increase or decrease in power consumption. It may include a sensor 120. According to one embodiment of the present invention, the multi-sensor unit may be composed of IoT sensors. The entry/exit detection sensor and the power consumption detection sensor may also be configured as IoT sensors.

이때, 상기 출입 감지 센서(110)는 주거 내에서 거주자가 방으로 들어가거나 나오는지 여부를 감지하기 위한 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 출입 통로 상에 있는 출입문이나 현관의 문틀에 설치되는 적외선 감지 센서로 구성될 수 있다.At this time, the entry detection sensor 110 is used to detect whether a resident enters or exits a room within a residence. As shown in FIG. 3, the entry detection sensor 110 is an infrared detection sensor installed on the door frame on the entrance passage or entrance. It can be composed of:

이러한 상기 출입 감지 센서(110)는, 방으로 들어가는지 아니면 방에서 나오는지 여부를 구분하여 감지할 수 있도록, 1개의 전송 모듈(IR Transmitter Module) (111)과, 2개의 수신 모듈(Dual IR Receiver Module) (112)을 포함할 수 있다.The entry detection sensor 110 includes one transmitting module (IR Transmitter Module) 111 and two receiving modules (Dual IR Receiver Module) so that it can detect whether entering or leaving the room. ) may include (112).

상기 1개의 전송 모듈(111)은 적외선을 방사형으로 발광하여 상기 2개의 수신 모듈(112) 모두에서 적외선을 수신할 수 있게 하고, 상기 수신 모듈은 직렬로 이격 배치하되, 하나는 출입문의 내측 방향으로 설치하고 다른 하나는 출입문의 외측 방향으로 설치할 수 있다.The one transmitting module 111 emits infrared rays radially so that infrared rays can be received by both of the two receiving modules 112, and the receiving modules are arranged in series and spaced apart, with one facing the inside of the door. One can be installed and the other can be installed toward the outside of the door.

그에 따라, 상기 2개의 수신 모듈에서 적외선을 감지하는 반응 순서에 의해 거주자가 방에서 외부로 나오는지, 또는 외부에서 방으로 들어가는지 여부를 파악할 수 있다. 즉, 주거 내에서 이동하는 거주자의 진입 방향과 출입 상황을 정확하게 파악할 수 있다.Accordingly, it is possible to determine whether the occupant is coming out of the room or entering the room from the outside based on the reaction sequence of detecting infrared rays in the two receiving modules. In other words, it is possible to accurately determine the entry direction and exit situation of residents moving within the residence.

또한, 상기 전력 소모 감지 센서(120)는, 거주자가 주거 내에서 전기 기구를 사용하는지 여부를 감지하기 위한 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 전기 기구의 파워 케이블에 장착되어 잔여 전류(Residual current)의 증감을 감지하는 전류 센서로 구성될 수 있다.In addition, the power consumption detection sensor 120 is used to detect whether the resident uses an electric appliance in the residence. As shown in FIG. 4, the power consumption detection sensor 120 is mounted on the power cable of the electric appliance to detect residual current. It may be composed of a current sensor that detects an increase or decrease in .

상기 전력 소모 감지 센서(120)는, 거주자가 주거 내에서 생활하는 동안 사용하게 되는 TV, 에어컨, 선풍기, 전자 레인지 또는 세탁기 등의 각 전자제품이나 주거 내 전반에 소모되는 전력의 증가 상황을 감지할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 전기 기구의 파워 케이블에 장착된 전류 감지 센서에서 파워 케이블을 통해 전송되는 전류값을 측정하고, 필터와 증폭기에서 측정된 전류값에 포함되어 있는 노이즈를 제거하고 증폭시키고, 컨트롤러에서 전류값을 이용하여 전기 기구에서의 소모 전력량을 산출한 후 기 설정된 값과 비교하여 전기 기구의 사용 상태를 인식하고, 인식된 사용 상태에 관한 센싱 데이터를 무선 통신 모듈을 통하여 상기 메인 모듈로 전송할 수 있다.The power consumption detection sensor 120 is capable of detecting an increase in power consumption in each electronic appliance such as a TV, air conditioner, fan, microwave oven, or washing machine that residents use while living in the residence, or in the entire residence. You can. That is, as shown in Figure 4, a current detection sensor mounted on the power cable of an electric device measures the current value transmitted through the power cable, removes noise included in the current value measured by the filter and amplifier, and After amplifying and calculating the amount of power consumed by the electric appliance using the current value in the controller, the usage status of the electric appliance is recognized by comparing it with a preset value, and the sensing data regarding the recognized usage status is sent to the above through a wireless communication module. It can be transmitted to the main module.

상기 전력 소모 감지 센서(120)에서 전송되는 센싱 데이터에 의해 거주자가 TV를 시청하는지, 식사를 준비하는지 또는 세탁을 하는지 여부 등의 행동을 파악할 수 있다.The sensing data transmitted from the power consumption detection sensor 120 can determine the resident's behavior, such as whether the resident is watching TV, preparing a meal, or doing laundry.

또한, 상기 멀티 센서부(100)는, 거주자가 머무는 주거 공간의 조도를 측정하는 적어도 하나 이상의 조도 센서(140)와, 온도를 측정하는 적어도 하나 이상의 온도 센서(150)와, 습도를 측정하는 적어도 하나 이상의 습도 센서(160) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the multi-sensor unit 100 includes at least one illuminance sensor 140 that measures the illuminance of the residential space where the resident stays, at least one temperature sensor 150 that measures temperature, and at least one that measures humidity. It may include at least one of one or more humidity sensors 160.

이와 같이 상기 조도 센서, 온도 센서 및 습도 센서에 중 적어도 하나 이상에서 전송되는 센싱 데이터에 의해 거주자가 생활하는 주거 공간의 환경이 적절히 유지되고 있는지 여부를 파악할 수 있다.In this way, it is possible to determine whether the environment of the residential space where residents live is properly maintained based on sensing data transmitted from at least one of the illuminance sensor, temperature sensor, and humidity sensor.

또한, 상기 멀티 센서부(100)는, 침실이나 거실의 소파 주변 등 거주자가 머무는 공간의 일 측벽이나 천정 또는 가구 일 측에 설치되며, 일정 범위내에서 거주자의 움직임이 없을 경우 거주자의 호흡이나 심박수를 측정하여 상기 메인 모듈로 전송하는 생체 정보 수집 센서(130)를 더 포함할 수 있다.In addition, the multi-sensor unit 100 is installed on one side wall, ceiling, or furniture of the space where the resident stays, such as around the sofa in the bedroom or living room, and detects the resident's breathing or heart rate when there is no movement of the resident within a certain range. It may further include a biometric information collection sensor 130 that measures and transmits to the main module.

상기 생체 정보 수집 센서(130)는, 광대역의 임펄스 신호를 이용하여 거리를 정확하게 추정할 수 있는 IR-UWB(Impulse Radio Ultra-wide Band) 레이더를 이용하여 거주자의 호흡을 측정하는 비접촉 센서로 구성될 수 있다.The biometric information collection sensor 130 will be configured as a non-contact sensor that measures the resident's breathing using an Impulse Radio Ultra-wide Band (IR-UWB) radar that can accurately estimate the distance using a broadband impulse signal. You can.

IR-UWB 레이더는 우수한 분해능과 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)를 가지므로, 움직임 없이 한 장소에 눕거나 앉아 있는 거주자의 미세한 움직임으로부터 호흡이 이루어지는 것을 측정할 수 있다.IR-UWB radar has excellent resolution and signal to noise ratio (SNR), so it can measure breathing from the slightest movement of a resident lying or sitting in one place without moving.

이러한 상기 생체 정보 수집 센서(130)는, 거주자가 일정 범위 내에서 움직이지 않고 있는지 여부를 감지하기 위한 도플러 검출부(Doppler Detector)와, 거주자가 움직이지 않는 것으로 판단될 때 호흡 중 반복적으로 발생되는 거주자의 미세한 움직임에 의해 호흡을 측정하기 위한 생체 신호 검출부(Vital Signal Detector)를 포함할 수 있다.The biometric information collection sensor 130 includes a Doppler detector for detecting whether the resident is not moving within a certain range, and a Doppler detector that repeatedly occurs during breathing when it is determined that the resident is not moving. It may include a vital signal detection unit (Vital Signal Detector) for measuring breathing by subtle movements.

이때, 상기 생체 신호 검출부는, 도 5에 도시된 바와 같이, 움직이지 않는 거주자를 향하여 광대역의 임펄스 신호를 송출(Tx Pulse)하는 IR-UWB 트랜스미터와, 거주자인 타겟(Target)에 의해 반사되는 펄스를 수신(Return Pulse)하는 IR-UWB 리시버와, 상기 IR-UWB 트랜스미터에서의 임펄스 신호 송출과 수신을 제어하고 임펄스 신호가 반사되어 돌아오는 리턴 시간(Return Time)을 이용하여 타겟과의 거리(Distance)를 산출하는 IR-UWB 컨트롤러를 포함할 수 있다.At this time, as shown in FIG. 5, the bio-signal detection unit includes an IR-UWB transmitter that transmits a broadband impulse signal (Tx Pulse) toward a motionless resident, and a pulse reflected by the target, which is the resident. An IR-UWB receiver that receives (Return Pulse), controls impulse signal transmission and reception from the IR-UWB transmitter, and uses the return time (Return Time) when the impulse signal is reflected and returned to determine the distance to the target (Distance) ) may include an IR-UWB controller that calculates.

상기 IR-UWB 컨트롤러는 한 장소에 머물러 있는 거주자(즉, 타겟)와의 거리가 변하는 정도를 토대로 호흡의 들숨과 날숨을 파악하여, 거주자의 호흡이 정상적으로 유지되고 있는지를 판단할 수 있다.The IR-UWB controller can determine whether the resident's breathing is maintained normally by detecting inhalation and exhalation based on the degree to which the distance to the resident (i.e., target) who stays in one place changes.

또한, 상기 멀티 센서부(100)는, 전력 소모의 변화가 크지 않은 냉장고 등의 전기 기구나 옷장 등의 가구와 같이 사용을 위해 도어를 개폐하여야 하는 경우에, 개폐 여부를 감지할 수 있도록 도어에 설치되는 마그넷 센서나 홀 이펙트 센서(Hall Effect Sensor)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the multi-sensor unit 100 is attached to the door to detect whether it is open or closed when the door needs to be opened and closed for use with electrical appliances such as refrigerators or furniture such as closets where the change in power consumption is not large. It may further include an installed magnet sensor or Hall Effect Sensor.

또한, 상기 메인 모듈(200)은, 상기 멀티 센서부(100)를 이루는 각 센서에서 측정된 신호를 수신하여 상기 모니터링 서버(300)로 전송하도록, 근거리 무선 통신망 상에서 상기 각 센서에 연결되고, 유무선 통신망을 통하여 상기 모니터링 서버에 연결되는 통신모듈이 구비된 마이크로 프로세서로 구성될 수 있다.In addition, the main module 200 is connected to each sensor over a short-range wireless communication network to receive signals measured from each sensor forming the multi-sensor unit 100 and transmit them to the monitoring server 300, and is connected to each sensor through a wired or wireless communication network. It may be composed of a microprocessor equipped with a communication module connected to the monitoring server through a communication network.

상기 메인 모듈과 센서 사이에 장애물이 놓여 있거나, 출입문이 닫혀 있는 경우와 같이 주거 내의 복잡한 구조로 인하여 각 센서에서 측정되는 센싱 데이터를 메인 모듈로 전송함에 있어 통신 장애가 발생될 우려가 있게 된다.Due to the complex structure of the residence, such as when an obstacle is placed between the main module and the sensor or the door is closed, there is a risk of communication failure when transmitting the sensing data measured by each sensor to the main module.

그에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 메인 모듈(200)은 주거 내부 공간에 분산 설치되어 있는 각 센서로부터 센싱 데이터를 수신한 후 상기 메인 모듈로 중계하는 적어도 하나 이상의 중계기(210)를 더 포함할 수도 있다.Accordingly, as shown in FIG. 6, the main module 200 further includes at least one repeater 210 that receives sensing data from each sensor distributed in the interior space of the residence and then relays it to the main module. It may also be included.

상기 중계기(210)는 주거 내의 미리정해진 공간에 설치되어 있는 센서로부터만 센싱 데이터를 수신하여 중계할 수 있도록 각 일정 공간 마다 설치될 수 있다. 즉, 주방에 하나의 중계기가 설치되고, 안방에는 다른 중계기가 설치될 수 있다.The repeater 210 may be installed in each certain space so that it can receive and relay sensing data only from sensors installed in a predetermined space within the residence. That is, one repeater may be installed in the kitchen and another repeater may be installed in the master bedroom.

그에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 현관과 욕실의 문에 각각 설치된 출입 감지 센서, 전력 소모 감지 센서, 냉장고 문 감지 센서 등으로부터 수신되는 센싱 데이터를 수집한 후 상기 메인 모듈로 중계하는 하나의 중계기를 주방에 설치하고, 벽에 의해 막혀 있으며 안방의 문에 설치된 출입 감지 센서, 침대 주변에 설치되어 있는 생체 정보 수집 센서 등으로부터 수신되는 센싱 데이터를 수집한 후 상기 메인 모듈로 중계하는 다른 중계기를 안방에 설치할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 6, sensing data received from the entry detection sensor, power consumption detection sensor, refrigerator door detection sensor, etc. installed on the entrance and bathroom doors, respectively, is collected and then relayed to the main module. A repeater is installed in the kitchen, and another repeater collects the sensing data received from the entry detection sensor installed on the door of the master bedroom, which is blocked by the wall, and the biometric information collection sensor installed around the bed, and then relays it to the main module. It can be installed in the master bedroom.

또한, 상기 메인 모듈과의 거리가 가깝고 장애물로 인한 무선 통신 장애의 우려가 적은 거실에 설치되어 있는 생체 정보 수집 센서와, TV 전원의 사용을 감지하는 전력 소모 감지 센서 등으로부터는 센싱 데이터를 중계기 없이 상기 메인 모듈에서 직접 수신하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.In addition, sensing data can be transmitted without a repeater from a biometric information collection sensor installed in the living room where the distance from the main module is close and there is little risk of wireless communication interference due to obstacles, and a power consumption detection sensor that detects the use of TV power. Of course, it can also be configured to receive directly from the main module.

또한, 상기 메인 모듈(200)에는 주거 공간의 환경을 파악하기 위한 조도와 온도 및 습도 데이터를 획득할 수 있는 조도 센서와 온도 센서 및 습도 센서 중 적어도 하나 이상이 구비될 수도 있다. 이와 같이 메인 모듈에 구비된 조도 센서와 온도 센서 및 습도 센서 중 적어도 하나 이상에서 수집한 센싱 데이터를 상기 메인 모듈에서 상기 모니터링 서버로 전송할 수 있음은 물론이다.Additionally, the main module 200 may be equipped with at least one of an illuminance sensor, a temperature sensor, and a humidity sensor capable of acquiring illuminance, temperature, and humidity data to determine the environment of a residential space. In this way, it goes without saying that sensing data collected from at least one of the illuminance sensor, temperature sensor, and humidity sensor provided in the main module can be transmitted from the main module to the monitoring server.

이와 같이 상기 메인 모듈(200)이 각 센서에서 획득한 센싱 데이터를 수집하여 모니터링 서버300()로 전송하게 되므로, 스마트 홈 서비스가 구축되어 있지 않은 일반 단독 주택들의 경우에도, 상기 메인 모듈을 인터넷 망에 연결하고, 상기 멀티 센서부를 이루는 각 센서와 메인 모듈을 근거리 무선 통신망상에서 연결하는 것만으로 거주자 모니터링 시스템을 구축할 수 있게 된다.In this way, since the main module 200 collects the sensing data obtained from each sensor and transmits it to the monitoring server 300 (), even in the case of general single-family homes where smart home services are not installed, the main module can be connected to the Internet network. It is possible to build a resident monitoring system simply by connecting each sensor and the main module forming the multi-sensor unit over a short-range wireless communication network.

또한, 상기 모니터링 서버(300)는, 상기 메인 모듈에서 전송되는 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 수신하여 데이터베이스에 누적 저장하는 센싱 데이터 저장부(310)와, 일정 기간 동안 누적된 과거의 상기 센싱 데이터들의 평균을 기준 데이터로 산출하고, 상기 기준 데이터의 시간별 흐름이나 연속적인 행동의 흐름을 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나로 도출하여 상기 데이터베이스에 저장하는 생활패턴 도출부(320)와, 상기 메인 모듈에서 현재 전송되고 있는 센싱 데이터를 거주자의 상태를 파악하기 위한 모니터링 데이터로 특정하고, 상기 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 상의 기준 데이터와 비교하여 거주자의 행동이 생활패턴을 이탈하는지 여부를 판단하는 패턴 이탈 판단부(330)와, 상기 모니터링 데이터가 생활패턴 상의 기준 데이터를 미리정해진 비율 이상 이탈한 경우 거주자에게 긴급 상황이 발생된 것으로 판단하여, 미리 등록되어 있는 보호자와 구급센터로 긴급 상황의 발생을 알리는 긴급 알림 송출부(340)를 포함할 수 있다.In addition, the monitoring server 300 includes a sensing data storage unit 310 that receives sensing data transmitted from the main module through a wired or wireless communication network and stores it in a database, and stores the past sensing data accumulated over a certain period of time. a life pattern derivation unit 320 that calculates the average as standard data, derives the time flow of the standard data or the flow of continuous behavior as at least one of a life pattern by time and a life pattern by behavior and stores it in the database, and the main Sensing data currently being transmitted from the module is specified as monitoring data for determining the resident's condition, and the monitoring data is compared with reference data on at least one of the time-specific life pattern and behavior-specific life pattern to determine whether the resident's behavior is a life pattern. a pattern deviation determination unit 330 that determines whether the resident deviates from the standard data of the living pattern by a predetermined percentage, and determines that an emergency situation has occurred to the resident, and a pre-registered guardian and It may include an emergency notification transmitter 340 that notifies the emergency center of the occurrence of an emergency situation.

이때, 상기 센싱 데이터 저장부(310)는, 상기 메인 모듈(200)로부터 수신한 센싱 데이터를 센서별로 분류한 후 데이터베이스에 누적 저장할 수 있다. 또한, 상기 센싱 데이터 저장부(310)는, 상기 메인 모듈(200)로부터 수신한 각 센서의 센싱 데이터를 날짜별 및 시간별로 누적 저장할 수 있다. At this time, the sensing data storage unit 310 may classify the sensing data received from the main module 200 by sensor and store them cumulatively in a database. Additionally, the sensing data storage unit 310 may cumulatively store the sensing data of each sensor received from the main module 200 by date and time.

그에 따라, 상기 출입 감지 센서(110)의 센싱 데이터에 의해 거주자의 출입방향과 시간(예를 들어, 안방에서 거실로 이동하거나 화장실에서 거실로 이동한 시간)을 누적 저장할 수 있다. 또한, 상기 전력 감지 소모 센서(120)의 센싱 데이터에 의해 거주자가 사용한 전기 기구의 종류와 사용 시간을 누적 저장할 수 있다. 또한, 상기 생체 정보 수집 센서(130)의 센싱 데이터에 의해 거주자의 호흡 상황을 누적 저장할 수 있다.Accordingly, the resident's entrance and exit direction and time (for example, the time of moving from the master bedroom to the living room or from the bathroom to the living room) can be accumulated and stored based on the sensing data of the entry detection sensor 110. In addition, the type and use time of electric appliances used by the resident can be accumulated and stored based on the sensing data of the power detection consumption sensor 120. Additionally, the resident's breathing situation can be accumulated and stored using the sensing data of the biometric information collection sensor 130.

또한, 상기 생활패턴 도출부(320)는, 일정 기간 동안 누적된 과거의 센싱 데이터들을 기반으로 거주자가 주거 내에서 생활하는 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴을 도출하여 상기 데이터베이스에 저장할 수 있다.In addition, the life pattern derivation unit 320 may derive the life pattern by time and behavior of the resident living in the residence based on past sensing data accumulated over a certain period of time and store the life pattern in the database.

주거 내에서는 거주자의 행동 반경이 제한적이며, 일정한 반복성을 갖게 됨이 일반적이다. 즉, 일어나서 화장실을 이용하고, 식사한 후 TV를 시청하거나 외출하고, 외출에서 귀가한 후에는 TV나 독서 후 씻고 잠자리에 드는 정형화된 생활패턴을 반복하게 된다.Within a residence, the radius of action of residents is limited, and it is common for certain repetitiveness to occur. In other words, the stereotyped life pattern of waking up, using the bathroom, eating, watching TV or going out, returning home from outing, watching TV or reading, then washing and going to bed is repeated.

그에 따라, 상기 생활패턴 도출부(320)는, 일정 기간, 예를 들어 최근 1~3 개월 동안 누적된 센싱 데이터에 의해 거주자의 주거내 이동 패턴과, 전기 기구의 사용 패턴 또는 침대나 쇼파에서의 호흡 패턴을 파악할 수 있다.Accordingly, the living pattern derivation unit 320 determines the resident's movement pattern within the residence, the usage pattern of electric appliances, or the use of the bed or sofa based on sensing data accumulated over a certain period of time, for example, the past 1 to 3 months. Breathing patterns can be identified.

이를 위하여, 상기 생활패턴 도출부(320)는, 상기 데이터베이스에 저장되어 있는 센싱 데이터들의 최근 1~3 개월 동안의 평균 값을 기준 데이터로 설정할 수 있다.To this end, the lifestyle pattern derivation unit 320 may set the average value of the last 1 to 3 months of the sensing data stored in the database as reference data.

그리고, 상기 생활패턴 도출부(320)는, 상기 기준 데이터들을 시간의 연속성에 따라 취합하여 시간별 생활패턴을 도출하고, 상기 기준 데이터들을 행동의 연속성에 따라 취합하여 행동별 생활패턴을 도출할 수 있다.In addition, the life pattern derivation unit 320 may collect the reference data according to the continuity of time to derive a life pattern by time, and collect the reference data according to the continuity of behavior to derive a life pattern by behavior. .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 오전 7시에 일어나서 화장실에서 20분간 씻고, 7시 30분경 TV를 보면서 30분간 오전 식사를 하는 행위와 같이, 상기 시간별 생활패턴과 행동별 생활패턴은 상호 유기적으로 연결되어, 거주자의 생활패턴을 파악하는데 활용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lifestyle patterns by time and the lifestyle patterns by behavior are mutually organic, such as waking up at 7 a.m., washing in the bathroom for 20 minutes, and eating breakfast for 30 minutes while watching TV at around 7:30 a.m. It can be connected and used to understand the living patterns of residents.

이와 같이 상기 센싱 데이터를 이용하여 거주자의 생활패턴을 도출하는 일 예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 주거 공간 내에 설치된 멀티 센서부에서 센싱 데이터가 수집된 후 메인 모듈을 통하여 전송되면, 상기 센싱 데이터 저장부에서 데이터베이스(도 7에서는 클라우드 스토리지를 일예로 도시하고 있으나 그에 제한되지 않음)에 저장하고, 상기 생활패턴 도출부에서 센싱 데이터를 분석한 후 그 평균에 상응하는 기준 데이터를 메타데이터(metadata)로 도출하여 데이터베이스에 저장하고, 이러한 기준 데이터의 시간과 행동의 연속성을 토대로 시간별 생활패턴과 행동별 생활패턴을 도출할 수 있다.As an example of deriving the resident's living pattern using the sensing data, as shown in FIG. 7, when sensing data is collected from a multi-sensor unit installed in the residential space and then transmitted through the main module, the sensing The data storage unit stores the data in a database (cloud storage is shown as an example in FIG. 7, but is not limited thereto), and the life pattern derivation unit analyzes the sensing data and then stores the standard data corresponding to the average as metadata. ) and stored in the database, and based on the continuity of time and behavior of these standard data, life patterns by time and behavior can be derived.

도 7에서는 거주자의 인덱스와, 각 센서의 KEY 번호와, 데이터 분석값과, 환경 정보값과, 정보 갱신 시간 등의 데이터(Info, Info_2, Info_3 등)의 형태로 저장하는 일 예를 나타내었다.Figure 7 shows an example of storing data in the form of data (Info, Info_2, Info_3, etc.) such as the resident's index, KEY number of each sensor, data analysis value, environmental information value, and information update time.

또한, 일정 기간 동안 누적된 센싱 데이터를 토대로 도출된 생활패턴은 그 후에 상기 멀티 센서부에서 수집된 새로운 센싱 데이터를 반영하여 지속적으로 업데이트됨으로써, 주거자의 최근 생활 방식에 가장 접근된 생활패턴을 도출할 수 있게 된다.In addition, the living pattern derived based on the sensing data accumulated over a certain period of time is continuously updated to reflect the new sensing data collected from the multi-sensor unit, thereby deriving a living pattern that most closely matches the resident's recent lifestyle. It becomes possible.

또한, 상기 패턴 이탈 판단부(330)는, 상기 센싱 데이터 저장부(310)에서 수신한 현재의 센싱 데이터를 거주자의 상태를 파악하기 위한 모니터링 데이터로 특정하고, 상기 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 상의 기준 데이터와 비교하여 거주자의 행동이 생활패턴을 이탈하는지 여부를 판단할 수 있다.In addition, the pattern deviation determination unit 330 specifies the current sensing data received from the sensing data storage unit 310 as monitoring data for determining the resident's condition, and uses the monitoring data as the time-dependent lifestyle pattern and It is possible to determine whether the resident's behavior deviates from the life pattern by comparing it with standard data on at least one of the life patterns for each behavior.

이때, 상기 패턴 이탈 판단부(330)는, 상기 모니터링 데이터가 생활패턴 상의 기준 데이터에서 이탈되는 정도가 미리정해진 비율 이상일 경우에만 패턴 이탈로 판단하고, 미리정해진 비율 이내일 경우에는 약간의 차이는 있더라도 거주자가 정상적인 생활패턴의 범위내에서 생활하고 있는 것으로 판단할 수 있다.At this time, the pattern deviation determination unit 330 determines the monitoring data to be a pattern deviation only when the degree to which the monitoring data deviates from the standard data on the lifestyle is more than a predetermined ratio, and if it is within the predetermined ratio, even if there is a slight difference. It can be judged that the resident is living within the range of normal life patterns.

본 발명의 일실시예에 따르면, 오전 7시에 안방에서 거실로 나와 정수기를 동작시켜 물을 마신 후, 화장실로 이동하여 20분간 씻는 생활패턴이 저장되어 있는 경우, 오전 6시 30분에서 7시 30분 사이에 안방에서 거실로 나와 정수기를 동작시키지 않고 TV를 먼저 켠 후 화장실로 이동하여 30분간 씻는 행동에 대한 출입 관련 데이터를 모니터링 데이터로 수신할 경우에도 기준 데이터와의 차이가 크지 않을 경우 정상적인 생활패턴의 범위내에서 생활하는 것으로 판단할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, if the lifestyle pattern of coming out of the master bedroom into the living room at 7 a.m., operating the water purifier to drink water, and then moving to the bathroom to wash for 20 minutes is stored, from 6:30 a.m. to 7:00 a.m. Even if the monitoring data is received as monitoring data about coming out of the master bedroom into the living room, turning on the TV first without turning on the water purifier, then going to the bathroom and washing for 30 minutes in the space of 30 minutes, if the difference from the standard data is not large, it is considered normal. It can be judged as living within the scope of one's lifestyle pattern.

상기 긴급 알림 송출부(340)는, 상기 패턴 이탈 판단부에서의 판단 결과 상기 모니터링 데이터가 생활패턴을 이탈하는 것으로 판단될 경우, 이를 긴급 상황으로 파악하여 긴급 상황의 발생을 알리는 메시지 등을 미리 설정된 보호자와 구급센터로 송출할 수 있다.If the monitoring data is determined to deviate from the lifestyle pattern as a result of the determination by the pattern deviation determination unit, the emergency notification transmitting unit 340 recognizes this as an emergency situation and sends a preset message, etc. notifying the occurrence of an emergency situation. It can be sent to guardians and emergency centers.

이를 위하여, 보호자의 스마트폰에는 거주자에게 긴급 상황이 발생되었음을 알리는 메시지를 수신할 수 있도록 상기 모니터링 서버와의 연결이 가능한 모바일 앱이 설치되어 있을 수 있다. To this end, a mobile app capable of connecting to the monitoring server may be installed on the guardian's smartphone to receive a message notifying the resident that an emergency situation has occurred.

이때, 상기 보호자의 스마트폰에 설치된 모바일 앱은, 도 8에 도시된 바와 같이 거주자의 출입 패턴이 데이터베이스에 저장되어 있는 생활패턴을 상당 정도 벗어난 상황이 발생되었음을 알리는 메시지를 수신하여 출력할 수 있다. At this time, the mobile app installed on the guardian's smartphone can receive and output a message notifying that a situation has occurred in which the resident's entry and exit pattern significantly deviates from the lifestyle pattern stored in the database, as shown in FIG. 8.

또한, 상기 긴급 알림 송출부(340)는, 보호자의 요청에 의해 긴급 상황을 판단하기 위한 이탈 정도의 비율을 강화 또는 완화시켜 설정할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호자의 요청이 있을 경우 취침이 진행되는 저녁 21시부터 오전 6시 사이에 10분 정도 화장실을 사용하는 생활패턴이 저장되어 있을 경우, 10분 초과시에는 보호자에게 모바일 알림이 송출되도록 설정할 수 있다. 또한, 화장실 입실 후 1시간 이상 경과하도록 퇴실과 관련된 출입 감지 데이터가 수집되지 않는 특수 상황이 감지된 경우에도 보호자에게 모바일 알림이 송출되도록 설정할 수 있다.In addition, the emergency notification transmitter 340 may set the rate of deviation for determining an emergency situation to be strengthened or relaxed at the request of the guardian. According to an embodiment of the present invention, if a lifestyle pattern of using the bathroom for about 10 minutes is stored between 21:00 PM and 6:00 AM when bedtime is performed at the request of the guardian, the mobile phone is sent to the guardian when the 10 minutes are exceeded. You can set up notifications to be sent. Additionally, a mobile notification can be set to be sent to the guardian even when a special situation is detected in which entry/exit detection data related to exit is not collected for more than one hour after entering the bathroom.

그에 따라, 구급차의 출동과 같은 즉각적인 조치가 필요한 상황이 발생된 경우뿐만 아니라, 일상 생활 중 발생될 수 있는 생활패턴 이탈 여부를 통하여 주거 공간을 달리하는 보호자로서는 거주자와 직접 통화하거나 찾아가지 않더라도 거주자의 건강 상태 등을 지속적으로 확인할 수 있게 된다.Accordingly, not only when a situation requiring immediate action, such as dispatching an ambulance, occurs, but also when a guardian changes the living space due to a deviation from the living pattern that may occur during daily life, the guardian is required to take care of the resident even if he or she does not call or visit the resident directly. You can continuously check your health status.

또한, 거주자가 생활하는 공간의 환경 정보도 보호자가 실시간으로 모니터링할 수 있도록, 상기 모니터링 서버로부터 온도와 습도 등의 센싱 데이터를 수신하여 표출할 수 있다.In addition, sensing data such as temperature and humidity can be received and displayed from the monitoring server so that the guardian can monitor environmental information of the space where the resident lives in real time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 생활패턴 상 1일 1회 이상 일정 수준 이상의 조도가 감지될 수 있으며, 2일간 연속하여 일정 수준 이상의 조도가 감지되지 않거나, 조도 값이 일정 시간 이상(예를 들어 24시간 이상) 계속 동일하게 유지되어 조명이 지속적으로 켜 있거나 꺼져 있는 것으로 판단되는 경우와 같이, 상기 모니터링 정보를 통하여 파악하는 환경 정보가 생활패턴을 벗어나는 경우에도 보호자에게 모바일 알림을 송출할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, illuminance above a certain level may be detected at least once a day due to the lifestyle pattern, and illuminance above a certain level may not be detected for two consecutive days, or the illuminance value may be detected for more than a certain period of time (e.g. Even in cases where the environmental information identified through the monitoring information deviates from lifestyle patterns, such as when the light is judged to be continuously on or off by remaining the same (more than 24 hours), a mobile notification can be sent to the guardian.

또한, 전력 소모와 관련하여서도 TV나 전자레인지 또는 비데 등에 의해 1일 1회 이상 전력이 사용되는 생활패턴을 갖고 있었는데, 2일간 전력 사용이 감지되지 않거나, TV가 24시간 이상 켜 있는 상태가 유지되는 것으로 판단되는 경우와 같이, 상기 모니터링 정보를 통하여 파악하는 전기 기구의 사용 정보가 생활패턴을 벗어나는 경우에도 보호자에게 모바일 알림을 송출할 수 있다.In addition, with regard to power consumption, the patient had a lifestyle in which power was used more than once a day by the TV, microwave, or bidet, but power use was not detected for 2 days, or the TV remained on for more than 24 hours. Even in cases where the usage information of electric appliances determined through the monitoring information deviates from lifestyle patterns, such as in cases where it is determined that the user is eligible to use the device, a mobile notification can be sent to the guardian.

또한, 상기 긴급 알림 송출부(340)는, 거주자가 수면하는 동안의 호흡수에 대한 모니터링 데이터와, 상기 호흡수에 대한 최근 일정 기간 동안의 생활패턴 상의 호흡수를 나타내는 기준 데이터의 비교 결과에 따른 정상 또는 긴급 상황 발생 여부에 대한 정보도 모바일 앱이 설치된 보호자의 스마트폰으로 전송할 수 있다.In addition, the emergency notification transmitter 340 is based on a comparison result between monitoring data on the breathing rate of the resident while sleeping and reference data indicating the breathing rate on the living pattern for a recent certain period of time with respect to the breathing rate. Information on whether a normal or emergency situation occurs can also be transmitted to the guardian's smartphone with the mobile app installed.

이와 같이 본 발명은 거주자가 주거 내에서 실제 생활하는 동안 감지되는 센싱 데이터들을 일정 기간 동안 수집하고 그에 대한 평균값을 토대로 생활패턴을 도출한 후, 이러한 생활패턴으로부터 어느 정도 이탈되었는지 여부로 긴급 상황의 발생 여부를 판단하게 된다.In this way, the present invention collects sensing data detected while the resident is actually living in the residence for a certain period of time, derives a living pattern based on the average value, and then determines the extent to which the resident deviates from this living pattern to determine the occurrence of an emergency situation. It is decided whether or not.

그에 따라, 일정시간 동안 거주자의 움직임이 없거나 전력 소비가 없을 경우와 같이 단일 조건 충족시에 긴급 알림을 송출할 경우 빈번히 발생되었던 오인(false) 알림을 최소화할 수 있으며, 위급 상황에 이르기 전에도 생활패턴의 변화를 통하여 거주자의 건강 상태를 지속적으로 모니터링할 수 있다.Accordingly, when an emergency notification is sent when a single condition is met, such as when there is no movement of the resident or no power consumption for a certain period of time, false notifications that frequently occur can be minimized, and lifestyle patterns can be changed even before an emergency situation occurs. Through changes, the health status of residents can be continuously monitored.

다음에는 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법을 설명한다.Next, with reference to FIG. 9, a multi-sensor based resident monitoring method according to another embodiment of the present invention will be described.

도 9는 본 발명에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법의 구성도이다.Figure 9 is a configuration diagram of a multi-sensor based resident monitoring method according to the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법은, 멀티 센서부를 이루고 있는 복수의 센서 각각에서 주거 내에서 생활하는 거주자의 이동과 전기 기구의 사용에 따라 감지되는 센싱 데이터를 획득하는 단계(S100)와, 근거리 통신망을 이용하여 상기 복수의 센서로부터 획득한 센싱 데이터를 수신한 메인 모듈에서 상기 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 격지의 모니터링 서버로 전송하는 단계(S200)와, 상기 메인 모듈로부터 수신한 각 센서의 센싱 데이터를 상기 모니터링 서버에서 시간별 및 행동별로 분류한 후 데이터베이스에 누적 저장하는 단계(S300)와, 일정 기간 동안 누적된 과거의 센싱 데이터들의 평균으로 산출되는 기준 데이터를 기반으로 거주자가 주거 내에서 취하는 행동의 연속성을 시간의 흐름에 따라 파악하여 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 도출한 후 데이터베이스에 저장하는 단계(S400)와, 상기 복수의 센서에서 현재 측정되어 전송된 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 상의 기준 데이터와 비교하여 상기 모니터링 데이터가 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈되었는지 여부를 판단하는 단계(S500)와, 상기 모니터링 데이터가 기준 데이터로부터 일정 비율 이상 이탈된 것으로 판단될 경우 미리 설정되어 있는 보호자의 스마트폰이나 구급센터로 긴급 알림을 송출하는 단계(S600)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the multi-sensor based resident monitoring method according to the present invention acquires sensing data detected according to the movement of residents living in the residence and the use of electrical appliances from each of the plurality of sensors forming the multi-sensor unit. A step (S100), and a step (S200) of transmitting the sensing data from the main module, which has received the sensing data obtained from the plurality of sensors using a local communication network, to a remote monitoring server through a wired or wireless communication network, and the main module A step (S300) of classifying the sensing data of each sensor received from the module by time and behavior in the monitoring server and accumulating them in a database (S300), and based on reference data calculated as the average of past sensing data accumulated over a certain period of time. A step (S400) of identifying the continuity of actions taken by the resident within the residence over time, deriving at least one of the life pattern by time and the life pattern by behavior, and then storing it in a database (S400), and current measurement by the plurality of sensors. A step (S500) of comparing the monitoring data, which is the sensing data transmitted, with reference data on at least one of the time-specific life pattern and the behavior-specific life pattern to determine whether the monitoring data deviates from the reference data by a predetermined ratio or more; If it is determined that the monitoring data deviates from the standard data by a certain percentage, it may include a step (S600) of sending an emergency notification to a preset smartphone of the guardian or an emergency center.

상기 센싱 데이터를 획득하는 단계(S100)에서는, 주거 내의 출입문이나 현관에 설치되어 있는 출입 감지 센서에서 거주자가 입실하거나 퇴실하는 것을 감지하는 센싱 데이터와, 전기 기구의 케이블에 설치되어 있는 전력 소모 감지 센서에서 전기 기구의 사용 시 증가하는 전력 소모의 증감 여부를 감지하는 센싱 데이터를 획득할 수 있다.In the step of acquiring the sensing data (S100), sensing data that detects the resident entering or leaving the room from an entry detection sensor installed at the door or entrance of the residence, and a power consumption detection sensor installed in the cable of an electric appliance It is possible to obtain sensing data that detects whether power consumption increases or decreases when using electric appliances.

이때, 상기 출입 감지 센서는 출입 통로 상에 있는 출입문이나 현관의 문틀에 설치되는 적외선 감지 센서로서, 1개의 전송 모듈과 2개의 수신 모듈을 포함할 수 있다. 이때 상기 2개의 수신 모듈 중 하나는 출입문의 내측 방향으로 설치되고 다른 하나는 출입문의 외측 방향으로 설치된다. 그에 따라 상기 2개의 수신 모듈에서 적외선을 감지하는 반응 순서에 의해 거주자의 진입 방향과 출입 상황을 정확하게 파악할 수 있다.At this time, the entry detection sensor is an infrared detection sensor installed on the door frame of the entrance or entrance on the entrance passage, and may include one transmission module and two reception modules. At this time, one of the two receiving modules is installed toward the inside of the door and the other is installed toward the outside of the door. Accordingly, the resident's entry direction and entry/exit situation can be accurately determined by the reaction sequence of detecting infrared rays in the two receiving modules.

또한, 상기 전력 소모 감지 센서는, 거주자가 주거 내에서 사용하는 TV, 에어컨, 선풍기, 전자 레인지 또는 세탁기 등 전기 기구의 파워 케이블에 설치되어 전류값의 변화에 따른 전력 소모량 증감에 의해 거주자의 행동을 파악할 수 있다.In addition, the power consumption detection sensor is installed on the power cable of electrical appliances such as TVs, air conditioners, fans, microwave ovens, or washing machines that residents use in the residence, and monitors the resident's behavior by increasing or decreasing power consumption according to changes in current value. It can be figured out.

또한, 상기 센싱 데이터를 획득하는 단계(S100)에서는, 상기 멀티 센서부에 생체 정보 수집 센서가 더 포함될 경우, 상기 생체 정보 수집 센서에서 취침을 취하고 있는 거주자의 미세한 움직임으로부터 호흡 횟수를 측정한 센싱 데이터를 획득할 수 있다.In addition, in the step of acquiring the sensing data (S100), when the multi-sensor unit further includes a biometric information collection sensor, the biometric information collection sensor collects sensing data measuring the number of breaths from the subtle movements of the sleeping resident. can be obtained.

또한, 상기 센싱 데이터를 획득하는 단계(S100)에서는, 상기 멀티 센서부에 냉장고나 옷장 등의 도어 개폐를 감지하는 마그넷 센서나 홀 이펙트 센서가 더 포함될 경우, 냉장고나 옷장의 도어 개폐를 확인할 수 있는 센싱 데이터를 획득할 수 있다.In addition, in the step of acquiring the sensing data (S100), if the multi-sensor unit further includes a magnet sensor or a hall effect sensor that detects the opening and closing of a door of the refrigerator or closet, the device can confirm the opening and closing of the door of the refrigerator or closet. Sensing data can be obtained.

또한, 상기 센싱 데이터를 모니터링 서버로 전송하는 단계(S200)에서는, 근거리 무선 통신망 상에서 상기 각 센서에 연결되어 센싱 데이터를 수신하는 메인 모듈이 상기 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통하여 원격지의 모니터링 서버로 전송할 수 있다.In addition, in the step of transmitting the sensing data to the monitoring server (S200), the main module that is connected to each sensor on a short-range wireless communication network and receives the sensing data can transmit the sensing data to a remote monitoring server through a wired or wireless communication network. there is.

그에 따라, 멀티 센서부를 이루는 각 센서들은 외부의 모니터링 서버에 연결되기 위한 통신모듈을 구비할 필요 없이, 상기 메인 모듈로 센싱 데이터를 전송하기 위한 근거리 통신모듈만을 구비하도록 구성될 수도 있다. 그로 인하여, 스마트 홈 시스템이 구축되어 있지 않는 일반 단독주택의 경우에도, 근거리 통신 모듈이 구비된 멀티 센서를 주거 공간에 설치하고, 메인 모듈을 인터넷 망에 연결하는 것만으로 본 발명의 실행이 가능하게 된다.Accordingly, each sensor forming the multi-sensor unit may be configured to have only a short-distance communication module for transmitting sensing data to the main module, without the need for a communication module to connect to an external monitoring server. Therefore, even in the case of a general single-family home where a smart home system is not installed, the present invention can be implemented simply by installing a multi-sensor equipped with a short-range communication module in the residential space and connecting the main module to the Internet network. do.

이 때, 하나의 메인 모듈이 주거 공간 내의 모든 센서로부터 센싱 데이터를 수신할 경우 주거 내의 복잡한 구조로 인하여 통신 장애가 발생될 우려가 있다.At this time, if one main module receives sensing data from all sensors in the residential space, there is a risk of communication failure due to the complex structure of the residential space.

그에 따라, 본 발명의 일실시예에 따르면, 주거 내부 공간에 분산 설치되어 있는 일부 센서로부터 센싱 데이터를 수신한 후 상기 메인 모듈로 중계하는 적어도 하나 이상의 중계기를 더 포함함으로써, 통신 장애로 인한 센싱 데이터의 누락을 방지할 수도 있다.Accordingly, according to one embodiment of the present invention, it further includes at least one repeater that receives sensing data from some sensors distributedly installed in the interior space of the residence and then relays it to the main module, thereby receiving sensing data due to communication failure. Omission can also be prevented.

상기 센싱 데이터를 데이터베이스에 저장하는 단계(S300)에서는, 상기 센싱 데이터를 수신한 모니터링 서버에서 각 센서의 센싱 데이터를 시간별 및 행동별로 분류하여 데이터베이스에 누적 저장할 수 있다.In the step of storing the sensing data in a database (S300), the monitoring server that has received the sensing data may classify the sensing data of each sensor by time and behavior and store them cumulatively in the database.

또한, 상기 생체 정보 수집 센서에서 획득한 센싱 데이터를 누적 저장함으로써, 취침 중 거주자의 호흡 상황, 예를 들어 분당 몇 번의 호흡이 이루어지는지, 무호흡 상태에 있지는 않은지 등을 파악할 수 있다.In addition, by accumulating and storing the sensing data obtained from the biometric information collection sensor, it is possible to determine the breathing situation of the resident while sleeping, for example, how many breaths are taken per minute and whether the resident is in an apnea state.

상기 생활패턴을 도출하여 저장하는 단계(S400)에서는, 일정 기간 동안 누적된 과거의 센싱 데이터들을 기반으로 거주자가 주거 내에서 생활하는 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 도출하여 상기 데이터베이스에 저장할 수 있다.In the step of deriving and storing the life pattern (S400), based on past sensing data accumulated over a certain period of time, at least one of the life pattern by time and the life pattern by behavior that the resident lives in the residence is derived and stored in the database. You can save it.

그에 따라, 거주자가 주거 내에서 생활하는 동안 언제 안방에서 거실로 나오는지, 언제 화장실을 가는지, 화장실에서는 얼마나 머무는지, 언제 식사를 하고, 언제 세탁을 하는지 등 거주자의 행동과 그 행동이 실행되는 시간을 파악할 수 있다.Accordingly, while the resident lives in the residence, the resident's behavior and the time at which the behavior is performed are monitored, such as when the resident comes out of the master bedroom into the living room, when he goes to the bathroom, how long he stays in the bathroom, when he eats, and when he does laundry. It can be figured out.

즉, 주거 내에서는 정형화된 생활패턴을 반복하게 되므로, 상기 생활패턴을 도출하여 저장하는 단계에서는, 상기 센싱 데이터에 의해 파악하게 된 거주자의 정형적인 움직임과 전기 기구의 정형적인 사용 상황 등을 토대로 거주자의 생활패턴을 도출할 수 있게 된다.In other words, since standardized living patterns are repeated within a residence, in the step of deriving and storing the living patterns, the resident is identified based on the stereotypical movements of the occupants and the stereotypical use of electric appliances identified through the sensing data. Life patterns can be derived.

이와 같이 생활패턴을 도출하기 위해서는 일정 기간 동안 거주자의 행동이 반복되는지 여부를 확인하여야 하므로, 상기 생활패턴을 도출하여 저장하는 단계(S400)에서는, 약 1~3 개월 동안 누적 저장된 센싱 데이터의 평균 값을 기준 데이터로 산출할 수 있다. 그리고, 상기 기준 데이터들을 시간과 행동의 연속성에 따라 취합하여 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 도출할 수 있다.In order to derive a life pattern in this way, it is necessary to check whether the resident's behavior is repeated over a certain period of time, so in the step of deriving and storing the life pattern (S400), the average value of the sensing data accumulated and stored for about 1 to 3 months can be calculated as reference data. In addition, the above reference data can be collected according to the continuity of time and behavior to derive at least one of a life pattern by time and a life pattern by behavior.

또한, 상기 생활패턴을 도출하여 저장하는 단계(S400)에서는, 생활패턴이 도출된 이후에 상기 멀티 센서부에서 수집되는 새로운 센싱 데이터를 반영하여 지속적으로 업데이트할 수 있다. 그에 따라 주거자의 최근 생활 방식에 가장 접근된 생활패턴을 도출할 수 있게 된다.Additionally, in the step of deriving and storing the life pattern (S400), after the life pattern is derived, it can be continuously updated by reflecting new sensing data collected from the multi-sensor unit. Accordingly, it is possible to derive a lifestyle pattern that most closely matches the resident's recent lifestyle.

상기 생활패턴 이탈 여부를 판단하는 단계(S500)에서는, 상기 멀티 센서부를 이루는 센서에서 현재 측정된 센싱 데이터를 거주자의 상태를 파악하기 위한 모니터링 데이터로 설정하고, 상기 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴과 행동별 생활패턴 상의 기준 데이터와 비교하여 거주자의 행동이 생활패턴을 이탈하는지 여부를 판단할 수 있다.In the step (S500) of determining whether the lifestyle pattern is deviant, the sensing data currently measured by the sensor forming the multi-sensor unit is set as monitoring data to determine the resident's condition, and the monitoring data is used to determine the lifestyle pattern and behavior by time. By comparing it with the standard data on each lifestyle pattern, it is possible to determine whether the resident's behavior deviates from the lifestyle pattern.

이때, 상기 생활패턴 이탈 여부를 판단하는 단계(S500)에서는, 상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로 이탈되는 정도가 미리정해진 비율 이상일 경우에는 생활패턴 이탈로 판단하고, 약간의 차이가 있더라도 미리정해진 비율 이내일 경우에는 거주자가 정상적인 생활패턴의 범위내에서 생활하고 있는 것으로 판단할 수 있다.At this time, in the step of determining whether there is a deviation from the lifestyle pattern (S500), if the degree to which the monitoring data deviates from the reference data is more than a predetermined ratio, it is determined to be a deviation from the lifestyle pattern, and even if there is a slight difference, it is within the predetermined ratio. In some cases, it can be determined that the resident is living within the scope of a normal life pattern.

상기 긴급 알림을 송출하는 단계(S600)에서는, 상기 모니터링 데이터가 생활패턴을 이탈하는 것으로 판단될 경우, 이를 긴급 상황으로 파악하여 긴급 상황의 발생을 알리는 메시지 등을 미리 설정된 보호자와 구급센터로 송출할 수 있다.In the step of transmitting the emergency notification (S600), if the monitoring data is determined to deviate from the lifestyle pattern, this is identified as an emergency situation and a message notifying the occurrence of an emergency situation is transmitted to the preset guardian and emergency center. You can.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면 보호자의 스마트폰에는 거주자에게 긴급 상황이 발생되었음을 알리는 메시지를 수신할 수 있는 모바일 앱이 설치될 수 있다. 상기 모바일 앱에 의해 긴급 상황의 발생 사실, 즉 어떠한 생활패턴이 어느 정도나 이탈되었는지 여부 등을 안내하는 메시지가 표출되어 신속한 대처가 가능하게 할 수 있다.At this time, according to one embodiment of the present invention, a mobile app that can receive a message notifying the resident that an emergency situation has occurred may be installed on the guardian's smartphone. The mobile app displays a message informing the user of the fact that an emergency situation has occurred, that is, to what extent the lifestyle pattern has been deviated, thereby enabling a quick response.

또한, 상기 모바일 앱이 설치된 보호자의 스마트폰에는 상기 모니터링 데이터가 기준 데이터로부터 일정 비율 이상 이탈되지 않는 경우에도, 상기 모니터링 서버에서 수신한 거주자의 주거 내 온도, 습도, 조도 중 적어도 하나 이상과 같은 환경정보와, 호흡 횟수와 같은 생체 정보를 표출시킴으로써, 거주자가 생활하는 주거 환경과 건강 상태에 대한 모니터링이 가능하게 할 수도 있다.In addition, even if the monitoring data does not deviate from the standard data by a certain percentage on the smartphone of the guardian on which the mobile app is installed, the environment such as at least one of temperature, humidity, and illuminance in the resident's residence received from the monitoring server. By displaying information and biometric information such as breathing frequency, it may be possible to monitor the living environment and health status of residents.

이상에서 설명된 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템 및 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법은 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 시스템, 장치, 방법 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 그래픽 프로세싱 유닛(Graphics Processing Unit; GPU), ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuits; ASICS), 서버, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 기타 다른 어떠한 컴퓨팅 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.The multi-sensor based occupant monitoring system and multi-sensor based occupant monitoring method described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the systems, devices, methods and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, a Central Processing Unit (CPU), a Graphics Processing Unit (GPU), Arithmetic logic unit (ALU), digital signal processor, microcomputer, field programmable gate array (FPGA), programmable logic unit (PLU), microprocessor, Application Specific Integrated Circuits (ASICS), server , or any other computing device capable of executing and responding to instructions, and may be implemented using one or more general-purpose computers or special-purpose computers.

본 발명의 실시예에 따른 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. The multi-sensor based occupant monitoring method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. The hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, various modifications and variations can be made by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 멀티 센서부 110 : 출입 감지 센서
120 : 전력 소모 감지 센서 130 : 생체 정보 수집 센서
140 : 조도센서 150 : 온도센서
160 : 습도센서
200 : 메인 모듈 210 : 중계기
300 : 모니터링 서버 310 : 센싱 데이터 저장부
320 : 생활패턴 도출부 330 : 패턴 이탈 판단부
340 : 긴급 알림 송출부100: Multi-sensor unit 110: Entry/exit detection sensor
120: Power consumption detection sensor 130: Biometric information collection sensor
140: illuminance sensor 150: temperature sensor
160: Humidity sensor
200: main module 210: repeater
300: Monitoring server 310: Sensing data storage unit
320: Life pattern derivation unit 330: Pattern departure determination unit
340: Emergency notification transmission unit

Claims (16)

주거 내에서 생활하는 거주자의 이동과 전기 기구의 사용 여부를 감지하는 복수의 센서로 이루어진 멀티 센서부;
근거리 무선 통신망을 이용하여 상기 복수의 센서로부터 획득한 센싱 데이터를 수신하고, 상기 복수의 센서 각각으로부터의 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 모니터링 서버로 전송하는 메인 모듈; 및
상기 메인 모듈로부터 수신한 상기 복수의 센서 각각으로부터의 센싱 데이터를 누적 저장하고, 일정 기간 동안 누적된 과거의 센싱 데이터들의 평균으로 산출되는 기준 데이터를 기반으로 거주자의 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 이상을 도출하여 저장한 후, 상기 복수의 센서에서 현재 측정되어 전송된 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 이상의 기준 데이터와 비교하여, 상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈된 것으로 판단될 경우 미리 설정되어 있는 연락처로 긴급 알림을 송출하는 모니터링 서버;를 포함하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.A multi-sensor unit consisting of a plurality of sensors that detects the movement of residents living in the residence and the use of electric appliances;
a main module that receives sensing data obtained from the plurality of sensors using a short-range wireless communication network and transmits the sensing data from each of the plurality of sensors to a monitoring server through a wired or wireless communication network; and
Sensing data from each of the plurality of sensors received from the main module is accumulated and stored, and based on reference data calculated as the average of past sensing data accumulated over a certain period of time, the resident's lifestyle patterns by time and behavior are selected. After deriving and storing at least one, monitoring data, which is sensing data currently measured and transmitted from the plurality of sensors, is compared with at least one reference data of the time-specific life pattern and behavior-specific life pattern, and the monitoring data is A multi-sensor-based resident monitoring system that includes; a monitoring server that sends an emergency notification to a preset contact number when it is determined that the standard data has deviated from the standard data by a predetermined rate or more. 청구항 1에 있어서,
상기 멀티 센서부는,
주거 내의 출입문이나 현관에 설치되어 거주자의 입실과 퇴실을 감지하는 출입 감지 센서; 및
전기 기구의 케이블에 설치되어 전력 소모의 증감을 감지하는 전력 소모 감지 센서;를 포함하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.In claim 1,
The multi-sensor unit,
An entry detection sensor installed at the door or entrance of a residence to detect the entry and exit of residents; and
A multi-sensor based resident monitoring system comprising a power consumption detection sensor installed on the cable of an electrical appliance to detect an increase or decrease in power consumption. 청구항 2에 있어서,
상기 출입 감지 센서는,
적외선을 방사형으로 발광하는 1개의 전송 모듈; 및
하나는 출입문의 내측 방향으로 설치되고, 다른 하나는 출입문의 외측 방향으로 이격 설치되어 있는 2개의 수신 모듈;을 포함하며,
상기 2개의 수신 모듈에서 적외선이 감지되는 순서에 의해 상기 거주자의 진입 방향을 감지하는 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.In claim 2,
The entry detection sensor is,
1 transmission module that radiates infrared light; and
It includes two receiving modules, one of which is installed toward the inside of the door and the other is installed spaced apart from the outside of the door,
A multi-sensor based occupant monitoring system that detects the occupant's entry direction based on the order in which infrared rays are detected by the two receiving modules. 청구항 2에 있어서,
상기 전력 소모 감지 센서는,
전기 기구의 파워 케이블에 장착되어 잔여 전류의 증감을 감지하고, 감지된 잔여 전류를 이용하여 전기 기구에서의 소모 전력량을 산출한 후, 산출된 소모 전력량을 기 설정된 값과 비교하여 전기 기구의 사용 여부를 감지하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.In claim 2,
The power consumption detection sensor is,
It is mounted on the power cable of an electrical appliance to detect an increase or decrease in residual current, calculates the amount of power consumed by the electrical appliance using the detected residual current, and then compares the calculated amount of power consumed with a preset value to determine whether or not the electrical appliance is used. A multi-sensor based occupant monitoring system that detects. 청구항 2에 있어서,
상기 멀티 센서부는,
상기 거주자와 비접촉 상태에서 광대역의 임펄스 신호를 이용하여 거주자의 호흡을 측정하는 생체 정보 수집 센서를 더 포함하고,
상기 생체 정보 수집 센서는,
상기 거주자가 일정 범위 내에서 움직이지 않고 있는지 여부를 감지하기 위한 도플러 검출부; 및
상기 거주자가 움직이지 않는 것으로 판단될 때, 호흡 중 반복적으로 발생되는 상기 거주자의 미세한 움직임에 의해 상기 거주자의 호흡을 측정하는 생체 신호 검출부;를 포함하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.In claim 2,
The multi-sensor unit,
It further includes a biometric information collection sensor that measures the resident's breathing using a broadband impulse signal in a non-contact state,
The biometric information collection sensor is,
a Doppler detector for detecting whether the resident is not moving within a certain range; and
When it is determined that the resident is not moving, a bio-signal detection unit that measures the resident's respiration by microscopic movements of the resident that occur repeatedly during breathing. A multi-sensor-based resident monitoring system comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 메인 모듈은,
상기 주거 내부 공간에 분산 설치되어 있는 각 센서로부터 센싱 데이터를 수신한 후 상기 메인 모듈로 중계하는 적어도 하나 이상의 중계기를 더 포함하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.In claim 1,
The main module is,
A multi-sensor based resident monitoring system further comprising at least one repeater that receives sensing data from each sensor distributedly installed in the interior space of the residence and then relays the sensing data to the main module. 청구항 1에 있어서,
상기 모니터링 서버는,
상기 메인 모듈에서 전송되는 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 수신하여 데이터베이스에 누적 저장하는 센싱 데이터 저장부;
일정 기간 동안 누적된 과거의 상기 센싱 데이터들의 평균을 기준 데이터로 산출하고, 상기 기준 데이터의 시간별 흐름 및 연속적인 행동의 흐름을 각각 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴으로 도출하여 상기 데이터베이스에 저장하는 생활패턴 도출부;
상기 메인 모듈에서 현재 전송되고 있는 센싱 데이터를 상기 거주자의 상태를 파악하기 위한 모니터링 데이터로 특정하고, 상기 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 상의 기준 데이터와 비교하여 거주자의 행동이 생활패턴을 이탈하는지 여부를 판단하는 패턴 이탈 판단부; 및
상기 모니터링 데이터가 생활패턴 상의 기준 데이터를 일정 비율 이상 이탈한 경우 거주자에게 긴급 상황이 발생된 것으로 판단하여, 미리 등록되어 있는 보호자와 구급센터로 긴급 상황의 발생을 알리는 긴급 알림 송출부;를 포함하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.In claim 1,
The monitoring server is,
a sensing data storage unit that receives sensing data transmitted from the main module through a wired or wireless communication network and stores the sensing data cumulatively in a database;
A life in which the average of the past sensing data accumulated over a certain period of time is calculated as reference data, and the time flow and continuous action flow of the reference data are derived as a life pattern by time and a life pattern by behavior, respectively, and stored in the database. pattern derivation unit;
Sensing data currently being transmitted from the main module is specified as monitoring data to determine the resident's condition, and the monitoring data is compared with reference data on the time-specific life pattern and behavior-specific life pattern to determine whether the resident's behavior is a life pattern. a pattern departure determination unit that determines whether a pattern deviation occurs; and
If the monitoring data deviates from the standard data on lifestyle patterns by a certain percentage, it is determined that an emergency situation has occurred to the resident, and an emergency notification transmission unit notifies the pre-registered guardian and emergency center of the occurrence of the emergency situation; , Multi-sensor based occupant monitoring system. 청구항 7에 있어서,
상기 생활패턴 도출부는,
상기 데이터베이스에 저장되어 있는 센싱 데이터들의 최근 일정 기간 동안의 평균 값을 기준 데이터로 설정하고, 상기 기준 데이터들을 시간의 연속성에 따라 취합하여 분석하여 시간별 생활패턴을 도출하고, 상기 기준 데이터들을 행동의 연속성에 따라 취합하여 분석하여 행동별 생활패턴을 도출하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.In claim 7,
The lifestyle pattern derivation part,
The average value of the sensing data stored in the database over a recent period of time is set as standard data, the standard data are collected and analyzed according to time continuity to derive lifestyle patterns by time, and the standard data is used to determine continuity of behavior. A multi-sensor based resident monitoring system that collects and analyzes data to derive lifestyle patterns by behavior. 청구항 2에 있어서,
상기 생활패턴 도출부는,
상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 도출한 이후에 상기 멀티 센서부에서 수집되는 새로운 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 반영하여 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 업데이트하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 시스템.In claim 2,
The lifestyle pattern derivation part,
After deriving at least one of the time-based life pattern and the behavior-specific life pattern, the multi-sensor unit updates at least one of the time-based life pattern and the behavior-specific life pattern by reflecting monitoring data, which is new sensing data collected by the multi-sensor unit. Sensor-based occupant monitoring system. 멀티 센서부를 이루고 있는 복수의 센서 각각에서 주거 내에서 생활하는 거주자의 이동과 전기 기구의 사용에 따라 감지되는 센싱 데이터를 획득하는 단계;
근거리 통신망을 이용하여 상기 복수의 센서로부터 획득한 센싱 데이터를 수신한 메인 모듈에서 상기 센싱 데이터를 유무선 통신망을 통해 모니터링 서버로 전송하는 단계;
상기 메인 모듈로부터 수신한 상기 복수의 센서 각각으로부터의 센싱 데이터를 상기 모니터링 서버에서 시간별 및 행동별로 분류한 후 데이터베이스에 누적 저장하는 단계;
일정 기간 동안 누적된 과거의 센싱 데이터들의 평균으로 산출되는 기준 데이터를 기반으로 거주자가 주거 내에서 취하는 행동의 연속성을 시간의 흐름에 따라 파악하여 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 도출한 후 데이터베이스에 저장하는 단계;
상기 복수의 센서에서 새롭게 측정되어 전송된 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나 상의 기준 데이터와 비교하여 상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈된 것으로 판단될 경우, 미리 설정되어 있는 보호자의 스마트폰이나 구급센터로 긴급 알림을 송출하는 단계;를 포함하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법.Obtaining sensing data detected according to the movement of residents living in the residence and the use of electric appliances from each of the plurality of sensors forming the multi-sensor unit;
A main module that receives sensing data obtained from the plurality of sensors using a local area network and transmitting the sensing data to a monitoring server through a wired or wireless communication network;
Classifying sensing data from each of the plurality of sensors received from the main module by time and action in the monitoring server and storing them cumulatively in a database;
Based on the standard data calculated as the average of past sensing data accumulated over a certain period of time, the continuity of the residents' actions within the residence is identified over time and at least one of the time-specific life pattern and the behavior-specific life pattern is derived. After saving to database;
Monitoring data, which is sensing data newly measured and transmitted from the plurality of sensors, is compared with reference data on at least one of the time-specific life pattern and the behavior-specific life pattern to determine whether the monitoring data deviates from the reference data by a predetermined ratio or more. judging step; and
If it is determined that the monitoring data deviates from the reference data by a predetermined percentage or more, transmitting an emergency notification to a preset guardian's smartphone or emergency center. A multi-sensor-based resident monitoring method including. 청구항 10에 있어서,
상기 센싱 데이터를 획득하는 단계에서는,
주거 내의 출입문이나 현관에 설치되어 있는 출입 감지 센서에서 상기 거주자가 입실하거나 퇴실하는 것을 감지하는 센싱 데이터와, 전기 기구의 케이블에 설치되어 있는 전력 소모 감지 센서에서 전기 기구의 사용 시 증가하는 전력 소모의 증감 여부를 감지하는 센싱 데이터를 획득하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법.In claim 10,
In the step of acquiring the sensing data,
Sensing data that detects the resident entering or exiting the room from an entry/exit sensor installed at the door or entrance inside the residence, and power consumption detection sensors installed on the cables of electrical appliances to measure the increase in power consumption when using electrical appliances. A multi-sensor based resident monitoring method that acquires sensing data to detect increase or decrease. 청구항 11에 있어서,
상기 출입 감지 센서는, 적외선을 방사형으로 발광하는 1개의 전송 모듈과, 하나는 출입문의 내측 방향으로 설치되고 다른 하나는 출입문의 외측 방향으로 이격 설치되어 있는 2개의 수신 모듈을 포함하며, 상기 2개의 수신 모듈에서 적외선이 감지되는 순서에 의해 거주자의 진입 방향을 감지하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법.In claim 11,
The access detection sensor includes one transmitting module that radially emits infrared rays, and two receiving modules, one of which is installed toward the inside of the door and the other of which is spaced apart from the outside of the door. A multi-sensor-based occupant monitoring method that detects the occupant's entry direction based on the order in which infrared rays are detected by the receiving module. 청구항 11에 있어서,
상기 센싱 데이터를 획득하는 단계에서는,
상기 멀티 센서부에 생체 정보 수집 센서가 더 포함될 경우, 상기 생체 정보 수집 센서에서 호흡 중 반복적으로 발생되는 상기 거주자의 미세한 움직임에 의해 거주자의 호흡 횟수를 측정한 센싱 데이터를 획득하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법.In claim 11,
In the step of acquiring the sensing data,
When the multi-sensor unit further includes a biometric information collection sensor, the biometric information collection sensor acquires sensing data measuring the number of breaths of the resident by the microscopic movement of the resident that occurs repeatedly during breathing. How to monitor occupants. 청구항 11에 있어서,
상기 생활패턴을 도출하여 저장하는 단계에서는,
상기 데이터베이스에 저장되어 있는 센싱 데이터들의 최근 일정 기간 동안의 평균 값을 기준 데이터로 설정하고, 상기 기준 데이터들을 시간의 연속성에 따라 취합하여 시간별 생활패턴을 도출하고, 상기 기준 데이터들을 행동의 연속성에 따라 취합하여 행동별 생활패턴을 도출하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법.In claim 11,
In the step of deriving and storing the life pattern,
The average value of the sensing data stored in the database over a recent certain period is set as standard data, the standard data are collected according to the continuity of time to derive lifestyle patterns by time, and the standard data are collected according to the continuity of behavior. A multi-sensor based resident monitoring method that collects and derives lifestyle patterns by behavior. 청구항 11에 있어서,
상기 긴급 알림을 송출하는 단계에서는,
상기 모니터링 데이터가 상기 기준 데이터로부터 미리정해진 비율 이상 이탈되지 않은 경우에도, 상기 모니터링 서버에서 수신한 상기 거주자의 주거 내 온도, 습도, 조도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 환경정보와, 상기 거주자의 호흡 횟수를 포함하는 생체 정보를 표출시키는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법.In claim 11,
In the step of transmitting the emergency notification,
Even when the monitoring data does not deviate from the reference data by more than a predetermined rate, environmental information including at least one of temperature, humidity, and illuminance in the resident's residence received from the monitoring server, and the resident's breathing frequency A multi-sensor based resident monitoring method that displays biometric information including. 청구항 11에 있어서,
상기 생활패턴을 도출하여 저장하는 단계에서는,
상기 생활패턴이 도출된 이후에 상기 멀티 센서부에서 수집되는 새로운 센싱 데이터인 모니터링 데이터를 반영하여 상기 시간별 생활패턴 및 행동별 생활패턴 중 적어도 하나를 업데이트하는, 멀티 센서 기반의 거주자 모니터링 방법.

In claim 11,
In the step of deriving and storing the life pattern,
A multi-sensor-based resident monitoring method that updates at least one of the time-specific life pattern and the behavior-specific life pattern by reflecting monitoring data, which is new sensing data collected by the multi-sensor unit, after the life pattern is derived.