KR20210049467A - Fall detection method using smart terminal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 센서의 샘플링 주기가 증가하더라도 낙상을 효율적으로 검지할 수 있을 뿐만 아니라, 가속도 패턴을 분석하되 낙상이 의심되는 구간을 다수의 구간으로 분할한 후 각각 낙상 판단을 위한 조건을 적용하여 모든 조건이 만족되는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법에 관한 것이다. In the present invention, even if the sampling period of the sensor increases, not only can a fall be efficiently detected, but also an acceleration pattern is analyzed, but after dividing the section suspected of falling into a plurality of sections, each condition for determining the fall is applied to all conditions. When this is satisfied, it relates to a fall detection method using a smart terminal that can reduce the probability of false fall detection by final determination as a fall.
기하급수적으로 증가하는 낙상은 전 세계적으로 증가하는 고령 인구에서 신체적, 정신적, 경제적 문제를 야기하는 주요 요인으로 인식되고 있으며, 고령화 시대에 노인의 안전과 건설현장과 공장에서의 작업자의 안전이 부각되고 있다.Falls, which increase exponentially, are recognized as a major factor causing physical, mental, and economic problems in an increasing aging population worldwide.In the age of aging, the safety of the elderly and the safety of workers in construction sites and factories are highlighted. have.
특히 낙상시 즉, 넘어지거나 높은 곳에서 추락 시, 늦게 발견되면 생명에 문제가 발생한다. 따라서, 낙상 시 낙상을 검지하고 주변에 경보와 진동으로 알리는 것이 요구되며, 기존에는 낙상 검지의 임계치를 설정하여 측정된 가속도 등의 가공한 값이 기준 임계치를 초과하면 낙상으로 판단하는 기술을 이용하였다. In particular, when a person falls, that is, falls from a high place, or is found late, life problems occur. Therefore, it is required to detect a fall in the event of a fall and notify the surroundings with an alarm and vibration, and conventionally, a technology that determines a fall when a processed value such as measured acceleration by setting a threshold for fall detection exceeds a standard threshold was used. .
그러나 이 기술은 센서의 샘플링 주기가 짧아 동일시간에 많은 센싱을 하므로, 스마트폰에 적용할 경우 배터리 소모가 많이 발생하게 문제점을 갖고 있으며, 스마트폰을 이용하여 가속도 센싱할 때 가속도 값이 일시적으로 기준 임계치를 초과하면 낙상으로 검지하기 때문에 실질적으로 낙상 오검지 발생 확률이 상승할 수 밖에 없다.However, this technology has a problem that it consumes a lot of battery when it is applied to a smartphone because it senses a lot at the same time because the sampling cycle of the sensor is short, and when the acceleration is sensed using a smartphone, the acceleration value is temporarily referenced. If the threshold is exceeded, it is detected as a fall, so the probability of occurrence of a false fall is inevitably increased.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 센서의 샘플링 주기가 증가하더라도 낙상을 효율적으로 검지할 수 있을 뿐만 아니라, 가속도 패턴을 분석하되 낙상이 의심되는 구간을 다수의 구간으로 분할한 후 각각 낙상 판단을 위한 조건을 적용하여 모든 조건이 만족되는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above-described conventional problem, and even if the sampling period of the sensor increases, not only can a fall be efficiently detected, but also an acceleration pattern is analyzed, but the section in which a fall is suspected is divided into a plurality of sections. The object of the invention is to provide a fall detection method using a smart terminal that can reduce the probability of false fall detection by applying conditions for each fall determination, and finally determining the fall as if all the conditions are satisfied.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 스마트 단말의 3축 가속도 센서를 이용하여 가속도 값과 선형 가속도 값을 추출하고 추출된 선형 가속도 값을 설정시간 동안 버퍼에 저장하면서 사용자 움직임에 의한 가속도 패턴을 센싱하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 가속도 패턴을 분석하고 낙상 의심 구간을 복수의 구간으로 분할한 후, 복수의 구간에서 각각 기설정된 복수의 낙상판단조건을 모두 만족하는지 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 (b)단계를 통해 낙상 의심 구간에서 모든 낙상판단조건을 만족하는 경우, 상기 스마트 단말을 통해 낙상 경보를 외부로 발송하는 단계; 및 (d) 설정시간 동안 사용자에 의한 낙상경보해지 신호가 입력되지 않는 경우 스마트 단말에 기저장된 긴급 연락처로 낙상발생정보를 전달하는 단계를 포함하는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, (a) an acceleration value and a linear acceleration value are extracted using a three-axis acceleration sensor of a smart terminal, and the extracted linear acceleration value is stored in a buffer for a set period of time, while an acceleration pattern due to user movement is stored. Sensing; (b) analyzing the acceleration pattern in step (a), dividing the suspected fall section into a plurality of sections, and determining whether all of the plurality of predetermined fall judgment conditions are satisfied in each of the plurality of sections; (c) sending a fall warning to the outside through the smart terminal when all fall determination conditions are satisfied in the suspected fall section through step (b); And (d) a fall detection method using a smart terminal comprising the step of transmitting the fall occurrence information to the emergency contact previously stored in the smart terminal when the fall alarm cancellation signal is not input by the user during the set time is provided.
상기 (b)단계의 낙상 의심 구간은, 상기 가속도 패턴을 센싱한 현재 시점부터 과거 시점으로 순차적으로 분할된 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간을 포함하며, 상기 충격후 구간은 사용자의 움직임이 미발생되는 구간으로서, 상기 현재 시점부터 낙상 의심 구간 내에서 움직임이 판단되는 움직임판단 최근시점까지의 구간이고, 상기 충격 구간은 상기 움직임판단 최근시점부터 기설정된 충격감지 최대시간 이내 구간에서 최대 선형가속도값이 발생한 시점까지의 구간이며, 상기 충격전 구간은 상기 최대 선형가속도값이 발생한 시점부터 기설정된 최저 가속도감지 최대시간을 뺀 시점까지의 구간이며, 상기 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간에서의 낙상 판단을 위한 기설정된 낙상판단조건으로서 제1 낙상판단조건 내지 제3 낙상판단조건이 마련되며, 상기 (c)단계는 상기 제1 내지 제3 낙상판단조건이 모두 만족하는 경우 낙상 경보를 외부로 발송할 수 있다.The suspected fall section in step (b) includes a post-impact section, an impact section, and a pre-impact section sequentially divided from a current point in time when the acceleration pattern is sensed to a past point in time, and the post-impact section includes a user's movement. As a non-occurrence section, it is a section from the current point to the most recent point of motion judgment in which motion is determined within the suspected fall section, and the impact section is the maximum linear acceleration in a section within a preset maximum time for impact detection from the latest point of motion judgment. It is a section up to the point of occurrence of the value, and the pre-impact section is a section from the point of occurrence of the maximum linear acceleration value to the point at which the preset minimum acceleration detection maximum time is subtracted. A first fall determination condition to a third fall determination condition are provided as preset fall determination conditions for determining the fall of the child. In step (c), when all the first to third fall determination conditions are satisfied, a fall alarm is externally applied. Can be shipped to.
상기 (b)단계는, (b1) 상기 버퍼에 저장된 현재 시점의 선형 가속도 값이 사용자의 움직임 발생 판단을 위한 움직임 기준가속도 값 미만인지 여부를 판단하는 단계; (b2) 상기 (b1)단계에서 움직임 기준가속도 값 미만으로 판단된 경우, 상기 현재 시점부터 과거 시점으로 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔하여 선형 가속도 값이 상기 움직임 기준가속도 값 이상인지 여부를 판단하는 단계; (b3) 상기 (b2)단계를 통해 선형 가속도 값이 상기 움직임 기준가속도 값 이상으로 감지된 움직임 판단 최근시점과 상기 현재 시점 사이의 움직임 미발생 시간이 충격후 구간 최소시간 이상이면, 상기 제1 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하고 상기 움직임 판단 최근시점과 상기 현재 시점 사이를 충격후 구간으로 결정하는 단계; (b4) 상기 움직임 판단 최근시점으로부터 기설정된 충격감지 최대시간 범위 이내에서 스캔된 최대 선형 가속도값이 기설정된 낙상기준 최대 가속도값 이상이면 상기 제2 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계; (b5) 상기 (b4) 단계의 최대 선형 가속도값이 발생한 시점과 상기 움직임 판단 최근시점 사이를 충격 구간으로 결정하는 단계; (b6) 상기 최대 선형 가속도값 발생 시점과 기설정된 최저 가속도 감지 최대 시간 사이를 충격전 구간으로 결정하는 단계; 및 (b7) 상기 충격전 구간 내에서 스캔된 최저 선형 가속도 값이 기설정된 낙상기준 최저 가속도값 미만이면 상기 제3 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) includes the steps of: (b1) determining whether the linear acceleration value of the current viewpoint stored in the buffer is less than the motion reference acceleration value for determining the occurrence of the user's movement; (b2) When it is determined that the motion reference acceleration value is less than the motion reference acceleration value in step (b1), the linear acceleration value stored in the buffer from the current point in time to the past point is scanned to determine whether the linear acceleration value is equal to or greater than the motion reference acceleration value. step; (b3) Determining the movement in which the linear acceleration value is detected as the movement reference acceleration value or more through the step (b2) If the no-motion time between the latest point and the current point is more than the minimum time in the post-impact section, the first fall Determining that the determination condition is satisfied, and determining a period after the impact between the latest time point of the motion determination and the current time point; (b4) determining that the second fall determination condition is satisfied if the maximum linear acceleration value scanned within a preset maximum impact detection time range from the latest motion determination point is equal to or greater than a preset fall reference maximum acceleration value; (b5) determining, as an impact section, between the time point at which the maximum linear acceleration value in step (b4) occurs and the most recent time point for determining the motion; (b6) determining a pre-impact section between the time when the maximum linear acceleration value is generated and a preset minimum acceleration detection maximum time; And (b7) determining that the third fall determination condition is satisfied if the minimum linear acceleration value scanned within the pre-impact section is less than a preset fall reference minimum acceleration value.
상기에서 설명한 본 발명의 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법에 의하면, 스마트 단말에서 센싱된 사용자 움직임에 따른 가속도의 패턴을 시간 흐름에 따라 분석하고, 낙상의심 구간을 '충격전 구간', '충격구간', '충격후 구간'의 3개 구간(segment)으로 분할하여 각각 낙상감지를 위한 조건 만족 여부를 판단하여 모두 만족하는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있다.According to the method for detecting a fall using the smart terminal of the present invention described above, the pattern of acceleration according to the user's movement sensed by the smart terminal is analyzed over time, and the section of the heart of the fall is'pre-shock section' and'impact section'. , It is possible to reduce the probability of false fall detection by dividing it into three segments of the'post-impact section' and determining whether the conditions for fall detection are satisfied, and finally determining the fall as if all are satisfied.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법을 나타내는 순서도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법에서 가속도 패턴 분석에 따라 낙상의심 구간을 분할하는 모습을 나타내는 그래프이다.1 and 2 are flow charts showing a fall detection method using a smart terminal according to an embodiment of the present invention,
3 is a graph showing a state in which a fall heart section is divided according to an acceleration pattern analysis in a fall detection method using a smart terminal according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided to inform you. In the drawings, the same reference numerals refer to the same elements.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법은 스마트 단말에서 센싱된 사용자 움직임에 따른 가속도의 패턴을 시간 흐름에 따라 분석하고, 낙상의심 구간을 '충격전 구간', '충격구간', '충격후 구간'의 3개 구간(segment)으로 분할하여 각각 낙상감지를 위한 조건 만족 여부를 판단하여 모두 만족하는 경우 낙상으로 최종 판단함으로써 낙상 오검지 확률을 저감시킬 수 있다.A fall detection method using a smart terminal according to a preferred embodiment of the present invention analyzes the pattern of acceleration according to the user's movement sensed by the smart terminal over time, and analyzes the fall heart section as a'pre-shock section' and a'shock section'. , It is possible to reduce the probability of false fall detection by dividing it into three segments of the'post-impact section' and determining whether the conditions for fall detection are satisfied, and finally determining the fall as if all are satisfied.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법(이하, '낙상 감지방법')은 크게 가속도 패턴 센싱단계(S100), 낙상 판단단계(S200), 낙상경보 발송단계(S300) 및 낙상발생정보 전송단계(S400)를 포함한다.1 and 2, a fall detection method using a smart terminal according to an embodiment of the present invention (hereinafter,'fall detection method') is largely an acceleration pattern sensing step (S100), a fall determination step (S200). , And a fall alarm sending step (S300) and a fall occurrence information transmitting step (S400).
먼저, 스마트 단말의 3축 가속도 센서를 이용하여 가속도 값과 선형 가속도 값을 추출하고 추출된 선형 가속도 값을 설정시간 동안 버퍼에 저장하면서 사용자 움직임에 의한 가속도 패턴을 센싱한다(S100).First, an acceleration value and a linear acceleration value are extracted using a three-axis acceleration sensor of a smart terminal, and the extracted linear acceleration value is stored in a buffer for a set time while sensing an acceleration pattern due to a user's movement (S100).
구체적으로, 스마트 단말의 x,y,z축 가속도 센서를 통해 사용자 움직임에 따른 x,y,z축 3축 가속도 값을 배터리 소모가 적은 센싱주기(20Hz 이하)로 센싱한다(S110).Specifically, the three-axis acceleration values of the x, y, and z axes according to the user's movement are sensed in a sensing period (20 Hz or less) with low battery consumption through the x, y, z axis acceleration sensor of the smart terminal (S110).
이어서, 3축 가속도 센서를 통해 3축 가속도 값을 추출하고 이를 통해 선형 가속도 값을 추출한다(S120). 이후, 후술하는 낙상 판단 및 분석을 위한 기준 데이터값으로서 선형 가속도 값을 버퍼(미도시)에 대략 수십초 동안 저장한다(S130).Subsequently, a 3-axis acceleration value is extracted through a 3-axis acceleration sensor, and a linear acceleration value is extracted through this (S120). Thereafter, a linear acceleration value is stored in a buffer (not shown) for about several tens of seconds as a reference data value for determining and analyzing a fall, which will be described later (S130).
3축 가속도 값과 선형 가속도 값의 관계는 아래 식을 통해 정리 가능하다.The relationship between the 3-axis acceleration value and the linear acceleration value can be summarized through the following equation.
여기서, : i번째 x,y,z 성분 가속도here, : i-th x,y,z component acceleration
: i번째 가속도 값 : ith acceleration value
: i번째 선형 가속도 값 : i-th linear acceleration value
: i번째 구간 평균 가속도 크기 : Average acceleration size of the i-th section
: i번째 하이패스 필터 평균 : Average of the i-th high pass filter
: i번째 하이패스 필터 민감도 계수 : ith high pass filter sensitivity coefficient
즉, S100단계에서는 가속도 크기 값( ) 을 하이패스 필터링하여 선형가속도 값()을 사용하며, 이는 가속도 센서의 편향 오차를 감소시키고 미동 감지를 위한 것이다.That is, in step S100, the acceleration magnitude value ( ) By filtering the high pass to the linear acceleration value ( ) Is used, which reduces the deflection error of the acceleration sensor and is for fine motion detection.
다음, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, S100 단계의 가속도 패턴을 분석하고 낙상 의심 구간을 복수의 구간으로 분할한 후, 복수의 구간에서 각각 기설정된 복수의 낙상판단조건을 모두 만족하는지 여부를 판단한다(S200).Next, as shown in Figs. 1 and 2, after analyzing the acceleration pattern in step S100 and dividing the suspected fall section into a plurality of sections, whether all of the plurality of predetermined fall judgment conditions are satisfied in each of the plurality of sections. It is determined (S200).
본 발명에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 낙상 의심 구간이 가속도 패턴을 센싱한 현재 시점부터 과거 시점으로 순차적으로 복수의 구간으로 분할되어 있으며, 구체적으로 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간을 포함하고 있다. 도 3에서 x축 단위는 sec(시간), y축 단위는 m/sec2(가속도) 이다.In the present invention, as shown in Fig. 3, the suspected fall section is sequentially divided into a plurality of sections from the current point in time when the acceleration pattern is sensed to the past point in time, and specifically, the post-impact section, the impact section, and the pre-impact section are Includes. In FIG. 3, the x-axis unit is sec (time), and the y-axis unit is m/sec 2 (acceleration).
충격후 구간은 사용자가 낙상 후 충격에 의해 움직임이 없는 구간으로서, 낙상 의심 구간 내에서 가속도 패턴이 측정된 현재 시점으로부터 시간 흐름의 역방향으로 가속도 패턴을 분석하면서 움직임이 감지된 움직임판단 최근시점까지의 구간이다. 이 구간은 큰 충격 후 움직임이 없는 구간으로 선형 가속도 값의 범위가 기설정된 일정 범위에 있는 지 여부가 낙상 판단을 기준값 중 하나로 이용 가능하며 자세한 내용은 후술한다.The post-impact section is the section in which the user does not move due to the impact after a fall.The acceleration pattern is analyzed in the reverse direction of time from the current point in time when the acceleration pattern is measured in the suspected fall section, and the motion is determined from the current point in time. It is a section. This section is a section in which there is no motion after a large impact, and whether or not the range of the linear acceleration value is within a predetermined range can be used as one of the reference values for determining a fall. Details will be described later.
충격 구간은 충격후 구간의 스타트 시점(상기 움직임판단 최근시점)으로부터 일정 시간(대략 1 ~ 2초) 이내의 구간, 구체적으로 기설정된 충격감지 최대시간 이내 구간에서 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔한 후 최대 선형가속도 값을 구하고, 충격후 구간의 스타트 시점으로부터 최대 선형가속도 값이 발생한 시점까지의 구간이다. 이 구간은 낙상에 의해 실질적으로 사용자에게 큰 충격이 가해진 구간으로서, 최대 선형가속도 값이 낙상 판단을 위한 기준값 중 하나로 이용 가능하며 자세한 내용은 후술한다.The impact section is a section within a certain period of time (approximately 1 to 2 seconds) from the start point of the post-impact section (the most recent time point of motion determination), specifically, the linear acceleration value stored in the buffer is scanned within the section within the preset maximum impact detection time. After the maximum linear acceleration value is calculated, it is the section from the start point of the post-impact section to the point at which the maximum linear acceleration value occurs. This section is a section in which a large impact is substantially applied to the user by the fall, and the maximum linear acceleration value can be used as one of the reference values for determining the fall, and details will be described later.
충격전 구간은 충격 구간의 스타트 시점으로부터 일정시간(대략 1 ~ 2초) 이내의 구간, 즉 최대 선형가속도값이 발생한 시점부터 기설정된 최저 가속도감지 최대시간을 뺀 시점까지의 구간을 의미하며, 마찬가지로 이 구간 내에서 최저 선형가속도 값은 낙상 판단을 위한 기준값 중 하나로 이용된다.The pre-impact section refers to a section within a certain time (approximately 1 to 2 seconds) from the start of the impact section, that is, the section from the time when the maximum linear acceleration value occurs to the time when the preset minimum acceleration detection maximum time is subtracted. The lowest linear acceleration value within this section is used as one of the reference values for determining a fall.
본 발명은 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간에서의 낙상 판단을 위한 낙상판단조건으로서 제1 낙상판단조건 내지 제3 낙상판단조건이 마련되고, 후술하는 S300단계에서는 제1 내지 제3 낙상판단조건이 모두 만족하는 경우 최종적으로 낙상이 발생한 것으로 판단하고 낙상 경보를 외부로 발송하게 된다.In the present invention, as a fall determination condition for determining a fall in the post-impact section, the impact section, and the pre-impact section, the first to the third fall judgment conditions are provided, and in step S300 described later, the first to the third fall judgment If all of the conditions are satisfied, it is determined that a fall has occurred and a fall warning is sent to the outside.
이하, S200 단계(낙상 판단단계)에 대해 순서도를 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, step S200 (fall determination step) will be described in detail with reference to a flow chart.
도 2에 도시한 바와 같이, S200 단계는 움직임 발생여부 감지(S201), 움직임 미발생 구간 탐색(S202), 움직임 발생 여부 추가 감지(S203), 충격후 구간 판단(S204), 충격후 구간 결정(S205), 충격 구간 특성 판단(S206), 충격 구간 결정(S207), 충격전 구간 결정(S208), 충격전 구간 특성 판단(S209) 단계를 포함한다.As shown in FIG. 2, the step S200 includes detecting whether a motion has occurred (S201), searching for a non-motion section (S202), detecting whether a motion has occurred additionally (S203), determining a section after an impact (S204), and determining a section after the impact (S203). S205), determining the impact section characteristics (S206), determining the impact section (S207), determining the pre-impact section (S208), and determining the pre-impact section characteristics (S209).
먼저, 버퍼에 저장된 현재 시점의 선형 가속도값을 이용하여 사용자의 움직임발생이 있는지 여부를 판단한다(S201).First, it is determined whether or not there is a movement of the user by using the linear acceleration value of the current viewpoint stored in the buffer (S201).
구체적으로, 버퍼에 저장된 현재 시점의 선형 가속도 값()이 사용자의 움직임 발생 판단을 위한 움직임 기준가속도 값() 미만인지 여부를 판단하고, 미만인 것으로 확인되면 낙상후 충격에 의해 움직임이 없는 것으로 판단한다.Specifically, the linear acceleration value at the current point in time stored in the buffer ( ) Is the motion reference acceleration value ( ) Or not, and if it is found to be less than, it is judged that there is no movement due to the impact after the fall.
S201 단계에서 현재 시점의 선형 가속도 값이 사용자의 움직임 발생 판단을 위한 움직임 기준가속도 값 이상으로 확인되면, 움직임이 있는 것으로 판단하고 이후의 낙상 검지 프로세스를 중지하고 S100 단계를 반복 실시한다.In step S201, if the linear acceleration value at the current point of time is determined to be greater than or equal to the motion reference acceleration value for determining the occurrence of the user's motion, it is determined that there is motion, the subsequent fall detection process is stopped, and step S100 is repeated.
여기서, 움직임 기준가속도 값()은 실험이나 다양한 운동 데이터를 이용한 기계 학습 등을 이용하여 기설정할 수 있다.Here, the motion reference acceleration value ( ) Can be preset using an experiment or machine learning using various exercise data.
다음, 상기 현재 시점부터 과거 시점으로 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔하여 움직임 미발생 구간을 탐색한다(S202). Next, the linear acceleration value stored in the buffer from the current point of time to the past point of time is scanned to search for a motion-free section (S202).
다음, 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔하면서 사용자의 움직임이 발생하는지 여부를 추가 감지한다(S203). 구체적으로, 스캔하면서 검출된 선형 가속도 값()이 사용자의 움직임 발생 판단을 위한 움직임 기준가속도 값() 이상인 것으로 확인되면 움직임이 발생한 것으로 판단한다.Next, while scanning the linear acceleration value stored in the buffer, it is additionally detected whether or not the user's movement occurs (S203). Specifically, the linear acceleration value detected while scanning ( ) Is the motion reference acceleration value ( ) If it is found to be abnormal, it is determined that movement has occurred.
다음, 도 2에 도시한 바와 같이, S203 단계를 통해 선형 가속도 값()이 움직임 기준가속도 값() 이상으로 감지된 움직임 판단 최근시점()과 현재 시점() 사이의 움직임 미발생 시간()이 충격후 구간 최소시간() 이상인지 여부 확인을 통해 충격후 구간을 판단하고, 이상인 경우 제1 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단한다(S204).Next, as shown in FIG. 2, the linear acceleration value ( ) Is the motion reference acceleration value ( ) Or more detected motion judgment recent time point ( ) And the current point in time ( ) No movement time between ( ) Is the minimum time after impact ( ) The section after the impact is determined by checking whether it is abnormal, and if it is abnormal, it is determined that the first fall judgment condition is satisfied (S204).
S204 단계의 판단 결과, 움직임 미발생 시간()이 충격후 구간 최소시간() 미만인 경우, 이후의 낙상 검지 프로세스를 중지하고 S100 단계를 반복 실시한다.As a result of the determination in step S204, the time when no movement occurs ( ) Is the minimum time after impact ( ), the subsequent fall detection process is stopped and step S100 is repeated.
여기서, 충격후 구간 최소시간()은 실험이나 다양한 운동 데이터를 이용한 기계 학습 등을 이용하여 기설정할 수 있다.Here, the minimum time for the section after impact ( ) Can be preset using an experiment or machine learning using various exercise data.
다음, S204 단계의 판단 결과, 움직임 미발생 시간()이 충격후 구간 최소시간() 이상인 경우, 움직임 판단 최근시점()과 현재 시점() 사이의 구간을 충격후 구간으로 결정한다(S205).Next, as a result of the determination in step S204, the time when no movement occurs ( ) Is the minimum time after impact ( ) Or more, the latest point of motion judgment ( ) And the current point in time ( ) Is determined as the post-impact section (S205).
다음, 움직임 판단 최근시점()으로부터 기설정된 충격감지 최대시간() 범위 이내에서 선형 가속도 값을 스캔하고 스캔된 값 중 최대 선형 가속도값()이 기설정된 낙상기준 최대 가속도값() 이상이면 제2 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단함으로써 충격 구간 특성이 있는지 여부를 판단한다(S206).Next, the latest point of motion judgment ( Maximum shock detection time preset from) ( ) The linear acceleration value is scanned within the range, and the maximum linear acceleration value ( ) Is the preset fall standard maximum acceleration value ( ), it is determined whether or not there is an impact section characteristic by determining that the second fall judgment condition is satisfied (S206).
S206 단계의 판단 결과, 충격 구간 특성이 있는 것으로 판단되지 아니하면 이후의 낙상 검지 프로세스를 중지하고 S100 단계를 반복 실시한다.As a result of the determination in step S206, if it is not determined that there is an impact section characteristic, the subsequent fall detection process is stopped and step S100 is repeated.
여기서, 충격감지 최대시간()과 낙상기준 최대 가속도값()은 실험이나 다양한 운동 데이터를 이용한 기계 학습 등을 이용하여 기설정할 수 있다.Here, the maximum shock detection time ( ) And the maximum acceleration value ( ) Can be preset using an experiment or machine learning using various exercise data.
다음, S206 단계의 판단 결과, 최대 선형 가속도값()이 기설정된 낙상기준 최대 가속도값() 이상인 것으로 판단되면, 최대 선형 가속도값()이 발생한 시점과 움직임 판단 최근시점() 사이를 충격 구간으로 결정한다(S207).Next, as a result of the determination in step S206, the maximum linear acceleration value ( ) Is the preset fall standard maximum acceleration value ( ) Or higher, the maximum linear acceleration value ( ) Occurred and the latest time to determine the movement ( ) Is determined as the impact section (S207).
다음, 최대 선형 가속도값 발생 시점()과 기설정된 최저 가속도 감지 최대 시간() 사이를 충격전 구간으로 결정한다(S208).Next, when the maximum linear acceleration value occurs ( ) And the preset minimum acceleration detection maximum time ( ) Is determined as the pre-impact section (S208).
즉, 충격전 구각의 시작 시점()은 최대 선형 가속도값 발생 시점()에서 미리 설정한 최저 가속도 감지 최대 시간()을 뺀 시점()으로 결정된다.In other words, the start point of the mouth angle before impact ( ) Is the point at which the maximum linear acceleration value occurs ( The maximum time to detect the minimum acceleration preset in) ( ) Minus the time point ( ).
여기서, 최저 가속도 감지 최대 시간()은 실험이나 다양한 운동 데이터를 이용한 기계 학습 등을 이용하여 기설정할 수 있다.Here, the minimum acceleration detection maximum time ( ) Can be preset using an experiment or machine learning using various exercise data.
다음, 충격전 구간 내에서 스캔된 최저 선형 가속도 값(이 기설정된 낙상기준 최저 가속도값() 미만이면 충격전 구간 특성 조건으로서 제3 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단한다(S209).Next, the lowest linear acceleration value scanned within the pre-impact section ( This preset fall standard minimum acceleration value ( If it is less than ), it is determined that the third fall judgment condition is satisfied as a pre-impact section characteristic condition (S209).
S209 단계의 판단 결과, 충격전 구간 특성이 있는 것으로 판단되지 아니하면 이후의 낙상 검지 프로세스를 중지하고 S100 단계를 반복 실시한다.As a result of the determination in step S209, if it is not determined that there is a characteristic of the pre-impact section, the subsequent fall detection process is stopped and step S100 is repeated.
여기서, 낙상기준 최저 가속도값()은 실험이나 다양한 운동 데이터를 이용한 기계 학습 등을 이용하여 기설정할 수 있다.Here, the fall criterion minimum acceleration value ( ) Can be preset using an experiment or machine learning using various exercise data.
본원발명은 S203,S204 단계의 제1 낙상판단조건, S206 단계의 제2 낙상판단조건, S209 단계의 제3 낙상판단조건을 순차적으로 모두 만족한 경우, 최종적으로 사용자가 낙상한 것으로 판단하게 되고, 이와 같이 복수의 판단 절차를 통해 판단함으로써 낙상 검지 오류 발생을 저감할 수 있다.In the present invention, if all of the first fall judgment condition in steps S203 and S204, the second fall judgment condition in step S206, and the third fall judgment condition in step S209 are satisfied in sequence, the user is finally determined to have fallen, As such, it is possible to reduce the occurrence of fall detection errors by judging through a plurality of judgment procedures.
다음, 도 2에 도시한 바와 같이, S200 단계를 통해 낙상 의심 구간에서 모든 낙상판단조건(제1 내지 제3 낙상판단조건)을 만족하는 경우, 스마트 단말을 통해 낙상 경보를 외부로 발송한다(S300). 예를 들어, 스마트폰을 통해 경보음이나 경보 진동이 발생하도록 할 수 있으며, 주변의 제3자는 이러한 경보 정보를 전달받아 낙상한 자의 안위를 위한 신속한 처리를 진행할 수 있다.Next, as shown in FIG. 2, when all fall determination conditions (first to third fall determination conditions) are satisfied in a suspected fall section through step S200, a fall alarm is sent to the outside through a smart terminal (S300). ). For example, an alarm sound or an alarm vibration may be generated through a smartphone, and a third party in the vicinity may receive such alarm information and proceed with rapid processing for the safety of a person who has fallen.
다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 설정시간 동안 사용자에 의한 낙상경보해지 신호가 스마트 단말에 입력되지 않는 경우, 스마트 단말에 기저장된 긴급 연락처로 낙상발생정보를 전달한다(S400)Next, as shown in FIG. 2, when the fall warning cancellation signal by the user is not input to the smart terminal during the set time, the fall occurrence information is transmitted to the emergency contact previously stored in the smart terminal (S400).
S400 단계에서 스마트 단말에는 팝업 메시지 형태로 낙상경보해지 버튼이 디스플레이될 수 있으며, 스마트 단말에 낙상경보해지를 위한 버튼 클릭 신호가 입력되는 경우 비록 낙상이 발생했지만 사용자가 충분히 거동할 수 있는 상황으로 판단하고 S100 단계를 반복 실시한다.In step S400, a fall alarm cancellation button may be displayed on the smart terminal in the form of a pop-up message, and if a button click signal for canceling the fall alarm is input to the smart terminal, it is determined that the user can move sufficiently even though a fall has occurred. And repeat step S100.
S400 단계에서는 가족, 119 응급센터, 지인 등 스마트 단말에 미리 저장되어 있는 비상 연락망으로 자동으로 문자 메시지가 발송되고, 음성 통화가 이루어지도록 할 수 있다.In step S400, a text message is automatically sent to an emergency contact network previously stored in a smart terminal such as a family member, an 119 emergency center, an acquaintance, etc., and a voice call may be made.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the above-described preferred embodiments, the present invention is not limited thereto, but is limited by the claims to be described later. Therefore, those of ordinary skill in the art can variously modify and modify the present invention within the scope of the technical spirit of the claims to be described later.
S100: 가속도 패턴 센싱단계
S200: 낙상 판단 단계
S300: 낙상 경보 발송단계
S400: 낙상발생정보 전송단계S100: Acceleration pattern sensing step
S200: Fall judgment stage
S300: Fall Alert Sending Stage
S400: Fall occurrence information transmission step
Claims (3)
(b) 상기 (a)단계의 가속도 패턴을 분석하고 낙상 의심 구간을 복수의 구간으로 분할한 후, 복수의 구간에서 각각 기설정된 복수의 낙상판단조건을 모두 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
(c) 상기 (b)단계를 통해 낙상 의심 구간에서 모든 낙상판단조건을 만족하는 경우, 상기 스마트 단말을 통해 낙상 경보를 외부로 발송하는 단계; 및
(d) 설정시간 동안 사용자에 의한 낙상경보해지 신호가 입력되지 않는 경우 스마트 단말에 기저장된 긴급 연락처로 낙상발생정보를 전달하는 단계를 포함하는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법.(a) extracting an acceleration value and a linear acceleration value using a 3-axis acceleration sensor of a smart terminal, storing the extracted linear acceleration value in a buffer for a set time, and sensing an acceleration pattern due to user movement;
(b) analyzing the acceleration pattern of the step (a), dividing the suspected fall section into a plurality of sections, and determining whether all of the plurality of predetermined fall judgment conditions are satisfied in each of the plurality of sections;
(c) sending a fall warning to the outside through the smart terminal when all fall determination conditions are satisfied in the suspected fall section through step (b); And
(d) Fall detection method using a smart terminal comprising the step of transmitting the fall occurrence information to an emergency contact previously stored in the smart terminal when the fall alarm cancellation signal is not input by the user during the set time.
상기 (b)단계의 낙상 의심 구간은, 상기 가속도 패턴을 센싱한 현재 시점부터 과거 시점으로 순차적으로 분할된 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간을 포함하며,
상기 충격후 구간은 사용자의 움직임이 미발생되는 구간으로서, 상기 현재 시점부터 낙상 의심 구간 내에서 움직임이 판단되는 움직임판단 최근시점까지의 구간이고,
상기 충격 구간은 상기 움직임판단 최근시점부터 기설정된 충격감지 최대시간 이내 구간에서 최대 선형가속도값이 발생한 시점까지의 구간이며,
상기 충격전 구간은 상기 최대 선형가속도값이 발생한 시점부터 기설정된 최저 가속도감지 최대시간을 뺀 시점까지의 구간이며,
상기 충격후 구간, 충격 구간 및 충격전 구간에서의 낙상 판단을 위한 기설정된 낙상판단조건으로서 제1 낙상판단조건 내지 제3 낙상판단조건이 마련되며, 상기 (c)단계는 상기 제1 내지 제3 낙상판단조건이 모두 만족하는 경우 낙상 경보를 외부로 발송하는 것을 특징으로 하는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법.The method of claim 1,
The suspected fall section of step (b) includes a post-impact section, an impact section, and a pre-impact section sequentially divided from a current point in time at which the acceleration pattern is sensed to a past point in time,
The post-impact section is a section in which the user's motion does not occur, and is a section from the current point in time to the most recent point in motion judgment in which motion is determined within the suspected fall section
The impact section is a section from the latest time point of the motion determination to the time point at which the maximum linear acceleration value occurs in a section within a preset maximum time for impact detection,
The pre-impact section is a section from the time when the maximum linear acceleration value occurs to the time when the preset minimum acceleration detection maximum time is subtracted,
A first fall determination condition to a third fall determination condition are provided as preset fall determination conditions for determining a fall in the post-impact section, the impact section, and the pre-impact section, and the step (c) includes the first to third fall judgment conditions. Fall detection method using a smart terminal, characterized in that when all fall judgment conditions are satisfied, a fall alarm is sent to the outside.
상기 (b)단계는,
(b1) 상기 버퍼에 저장된 현재 시점의 선형 가속도 값이 사용자의 움직임 발생 판단을 위한 움직임 기준가속도 값 미만인지 여부를 판단하는 단계;
(b2) 상기 (b1)단계에서 움직임 기준가속도 값 미만으로 판단된 경우, 상기 현재 시점부터 과거 시점으로 버퍼에 저장된 선형 가속도 값을 스캔하여 선형 가속도 값이 상기 움직임 기준가속도 값 이상인지 여부를 판단하는 단계;
(b3) 상기 (b2)단계를 통해 선형 가속도 값이 상기 움직임 기준가속도 값 이상으로 감지된 움직임 판단 최근시점과 상기 현재 시점 사이의 움직임 미발생 시간이 충격후 구간 최소시간 이상이면, 상기 제1 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하고 상기 움직임 판단 최근시점과 상기 현재 시점 사이를 충격후 구간으로 결정하는 단계;
(b4) 상기 움직임 판단 최근시점으로부터 기설정된 충격감지 최대시간 범위 이내에서 스캔된 최대 선형 가속도값이 기설정된 낙상기준 최대 가속도값 이상이면 상기 제2 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계;
(b5) 상기 (b4) 단계의 최대 선형 가속도값이 발생한 시점과 상기 움직임 판단 최근시점 사이를 충격 구간으로 결정하는 단계;
(b6) 상기 최대 선형 가속도값 발생 시점과 기설정된 최저 가속도 감지 최대 시간 사이를 충격전 구간으로 결정하는 단계; 및
(b7) 상기 충격전 구간 내에서 스캔된 최저 선형 가속도 값이 기설정된 낙상기준 최저 가속도값 미만이면 상기 제3 낙상판단조건을 만족하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 단말을 이용한 낙상 감지방법.
The method of claim 2,
The step (b),
(b1) determining whether the linear acceleration value of the current viewpoint stored in the buffer is less than a motion reference acceleration value for determining the occurrence of the user's motion;
(b2) When it is determined that the motion reference acceleration value is less than the motion reference acceleration value in step (b1), the linear acceleration value stored in the buffer from the current point in time to the past point is scanned to determine whether the linear acceleration value is equal to or greater than the motion reference acceleration value. step;
(b3) Determining a motion in which the linear acceleration value is detected as the motion reference acceleration value or more through the step (b2) If the no-motion time between the latest point and the current point is greater than the minimum time in the post-impact section, the first fall Determining that the determination condition is satisfied, and determining a period after the impact between the latest time point of the motion determination and the current time point;
(b4) determining that the second fall determination condition is satisfied if the maximum linear acceleration value scanned within a preset maximum impact detection time range from the latest motion determination point is equal to or greater than a preset fall reference maximum acceleration value;
(b5) determining, as an impact section, between the time point at which the maximum linear acceleration value in step (b4) occurs and the most recent time point for determining the motion;
(b6) determining a pre-impact section between the time when the maximum linear acceleration value is generated and a preset minimum acceleration detection maximum time; And
(b7) Fall using a smart terminal comprising the step of determining that the third fall determination condition is satisfied if the minimum linear acceleration value scanned within the pre-impact section is less than a preset fall standard minimum acceleration value. Detection method.
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KR20170004269A (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-11 | 김주철 | Apparatus and method for fall-down detection |
KR20170037416A (en) * | 2015-09-25 | 2017-04-04 | 삼성전자주식회사 | Fall detection device and control method thereof |
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KR101178936B1 (en) | 2011-04-06 | 2012-09-03 | 계명대학교 산학협력단 | Automatic falling alert method, terminal, and system using smartphone |
KR20170004269A (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-11 | 김주철 | Apparatus and method for fall-down detection |
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