KR101861324B1 - 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템은 피측정자의 움직임 정도를 측정하고, 소정의 조건 하에서 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 센서부; 및 기설정된 측정조건 하에서 상기 피측정자의 움직임 정도를 측정하도록 상기 센서부를 제어하는 제어부를 포함하는 웨어러블 디바이스; 및 상기 센서부에서 측정된 움직임 정도에 기반하여 상기 피측정자의 움직임 정도를 수치화하고, 상기 측정된 심전도 신호 및 체온과 상기 수치화된 움직임 정도에 기반하여, 응급상황 발생 여부를 판단하는 응급 판단부; 및 상기 수치화된 움직임 정도에 기반하여, 상기 기설정된 측정조건을 변경하는 측정조건 변경부를 포함하며, 상기 웨어러블 디바이스와 통신하는 서버를 포함한다.

Description

움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템 및 방법 {System and method for determining emergency situations based on motion analysis}
본 발명은 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템 및 방법에 관한 것으로, 피측정자의 움직임 정도를 분석하여, 응급상황 발생 여부를 판단하는, 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 고령화와 핵가족화가 빠르게 진행되면서, 독거노인의 수가 증가되고 있다. 이에 따라 독거노인 복지, 관리 등의 사회적 문제가 지속적으로 대두되고 있다.
독거노인은 육체가 갑작스런 사고에 쉽게 노출되어 있으며, 홀로 생활하고 있기 때문에 사고 발생시 신속하게 상황을 알리는 데에 어려움이 있다.
이에 따라 독거노인을 위한 다양한 가전 제품들이 출시되고 있으며, 응급상황을 신속하게 알리기 위한 여러 기술들이 개발되고 있다.
종래에는 별도의 통신로의 가설이 필요 없이 기존의 인터넷망 및 전력사용량 원격 검침 전력선 통신망을 이용하여 독거노인의 댁내에 인터폰을 설치함으로써, 별도의 조작 없이 바로 인터폰을 통해 중앙 관제소와 통신통로가 형성되도록 하는 기술이 개발되었다.
다만, 이러한 종래기술은 독거노인이 직접 인터폰을 통해서 중앙 관제소와 통화해야 응급상황을 파악할 수 있는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이, 독거노인은 신체 노화로 인하여 갑작스런 사고에 노출되기 쉽고, 사고 발생 시 인터폰을 사용할 수 없는 상황이라면 종래의 기술은 독거노인의 응급상황을 대처하지 못하는 한계가 존재한다.
따라서, 독거노인의 신체 정보를 활용하여 응급 상황 여부를 판단하며, 응급상황 발생 시, 자동으로 응급센터 등에 경보를 전송함으로써, 신속하게 응급상황에 대처할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.
KR 1020120059234 A
본 발명은 수치화된 피측정자의 움직임 정도가 일정 수치 이하인지를 우선적으로 판단한 후, 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 추가적으로 측정함으로써 응급상황 발생 여부를 판단하는, 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템은, 피측정자의 움직임 정도를 측정하고, 소정의 조건 하에서 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 센서부; 및 기설정된 측정조건 하에서 상기 피측정자의 움직임 정도를 측정하도록 상기 센서부를 제어하는 제어부를 포함하는 웨어러블 디바이스; 및 상기 센서부에서 측정된 움직임 정도에 기반하여 상기 피측정자의 움직임 정도를 수치화하고, 상기 측정된 심전도 신호 및 체온과 상기 수치화된 움직임 정도에 기반하여, 응급상황 발생 여부를 판단하는 응급 판단부; 및 상기 수치화된 움직임 정도에 기반하여, 상기 기설정된 측정조건을 변경하는 측정조건 변경부를 포함하며, 상기 웨어러블 디바이스와 통신하는 서버를 포함할 수 있다.
상기 서버는, 상기 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 상기 웨어러블 디바이스에 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온 측정을 요청할 수 있다.
상기 센서부는, 상기 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정할 수 있다.
상기 응급 판단부는, 상기 센서부에서 측정된 심전도 신호 및 체온과 상기 수치화된 움직임 정도가 소정의 규칙을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단할 수 있다.
상기 응급 판단부는, 상기 측정된 심전도 신호의 파형이 정상인지 여부를 판단하여, 비정상인 것으로 판단되는 경우, 응급상황으로 판단할 수 있다.
상기 응급 판단부는, 상기 측정된 체온이 일정 조건을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단할 수 있다.
상기 응급 판단부는, 상기 수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 해당하지 않는 경우, 상기 수치화된 움직임 정도가 부정확한 것으로 판단할 수 있다.
상기 측정조건 변경부는, 상기 수치화된 움직임 정도가 부정확한 것으로 판단된 경우, 상기 기설정된 측정조건을 변경할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 변경된 측정조건 하에서 상기 피측정자의 움직임 정도를 재측정하도록 상기 센서부를 제어할 수 있다.
상기 응급 판단부는, 상기 재측정된 측정값에 기반하여, 상기 재측정된 피측정자의 움직임 정도를 수치화하고, 응급상황 발생 여부를 판단할 수 있다.
상기 서버는, 응급상황으로 판단된 경우, 상기 저장된 비상연락처로 응급상황 발생 경보를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법은, 웨어러블 디바이스에서, 기설정된 측정조건에 기반하여 피측정자의 움직임 정도를 측정하는 단계; 서버에서, 상기 측정된 움직임 정도에 기반하여, 상기 피측정자의 움직임 정도를 수치화하는 단계; 상기 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 상기 웨어러블 디바이스에서 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 단계; 및 상기 서버에서, 상기 수치화된 움직임 정도, 상기 측정된 심전도 신호 및 체온에 기반하여, 응급상황 발생 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 움직임 정도를 수치화하는 단계는, 상기 수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 포함되지 않는 경우, 상기 기설정된 측정조건을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 움직임 정도를 수치화하는 단계는, 상기 웨어러블 디바이스에서, 상기 변경된 측정조건에 기반하여 상기 피측정자의 움직임 정도를 재측정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 움직임 정도를 수치화하는 단계는, 상기 서버에서, 상기 재측정된 움직임 정도에 기반하여 상기 재측정된 피측정자의 움직임 정도를 수치화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 응급상황 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 수치화된 움직임 정도, 상기 측정된 심전도 신호 및 체온이 소정의 규칙을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 응급상황 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 측정된 심전도 신호의 파형이 정상인지 여부를 판단하여, 비정상인 것으로 판단되는 경우, 응급상황으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 응급상황 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 측정된 체온이 일정 조건을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법은, 응급상황으로 판단된 경우, 상기 서버에서 저장된 비상연락처로 응급상황 발생 경보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템 및 방법에 따르면, 피측정자의 움직임뿐만 아니라 심전도 신호 및 체온을 측정함으로써 응급상황 발생 여부를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 피측정자의 움직임에 대한 측정값이 부정확한 것으로 판단되는 경우, 측정조건을 변경하여 피측정자의 움직임을 재측정함으로써 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 응급상황 판단 시, 저장된 비상연락처로 경보를 전송함으로써 응급상황에 대해 신속하게 대처할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템의 블록도를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법을 간략히 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법에 있어서, 움직임 정도를 수치화하는 단계를 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템에 있어서, 웨어러블 디바이스에 대한 구성도를 간략히 도시한 도면이다.
본 명세서에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 즉, 구성요소들을 상기 용어들에 의해 한정하고자 함이 아니다.
본 명세서에서 '포함하다' 라는 표현으로 언급되는 구성요소, 특징, 및 단계는 해당 구성요소, 특징 및 단계가 존재함을 의미하며, 하나 이상의 다른 구성요소, 특징, 단계 및 이와 동등한 것을 배제하고자 함이 아니다.
본 명세서에서 단수형으로 특정되어 언급되지 아니하는 한, 복수의 형태를 포함한다. 즉, 본 명세서에서 언급된 구성요소 등은 하나 이상의 다른 구성요소 등의 존재나 추가를 의미할 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의하여 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다.
즉, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템 및 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템의 블록도를 간략히 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템은, 센서부(101), 제어부(103) 및 송수신부(105)를 포함하는 웨어러블 디바이스(100) 및 응급 판단부(201), 측정조건 변경부(203), 저장부(205) 및 송수신부(207)를 포함하는 서버(200)를 포함할 수 있다.
웨어러블 디바이스(100)는 무선 네트워크를 통해 서버(200)와 통신할 수 있다.
웨어러블 디바이스(100)는 목걸이, 손목밴드 등의 형태일 수 있으며, 피측정자의 손목, 목 등에 착용될 수 있다.
센서부(101)는 예컨대 가속도 센서, 심전도 센서 및 온도 센서 등 복수의 센서들을 포함할 수 있다.
센서부(101)는 서버(200)에서 기설정된 측정조건에 따라 제어부(103)의 명령 하에서 피측정자의 움직임 정도를 측정할 수 있다.
서버(200)에서 기설정된 측정조건은 센서부(101)의 측정 주기를 포함할 수 있다.
예를 들어, 측정조건은 센서부(101)에서 20ms 주기를 갖고 피측정자의 움직임 정도를 측정할 수 있도록 기설정될 수 있으며, 기설정된 측정조건은 서버(200)에 포함된 측정조건 변경부(203)에서 변경될 수 있다.
또한, 센서부(101)는 서버(200)에서 판단된 소정의 조건 하에서 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정할 수 있다.
서버(200) 내의 응급 판단부(201)는 센서부(101)에서 피측정자의 움직임 정도를 측정한 센싱값을 웨어러블 디바이스(100)로부터 수신하여, 센싱값을 연산하여 피측정자의 움직임 정도를 수치화하는데, 여기서, 소정의 조건이란 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우를 말한다.
여기서, 일정 수치란 서버(200)에 기설정된 수치로써, 응급 판단부(201)가 수치화한 피측정자의 움직임 정도에 대한 판단을 하기 위해 기설정된 수치이며, 예컨대 기설정된 수치는 움직임 정도가 거의 없다고 판단할 수 있는 기준 수치값일 수 있다.
피측정자의 움직임 정도에 대한 센싱값의 수치화는, 측정값들의 평균값, 표준편차, 최대값 등을 이용하여 이루어질 수 있다. 이하에서는 표준편차를 이용하여 움직임 정도를 수치화하는 것으로 한정하여 설명하지만, 이는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 것일 뿐, 이에 국한되는 것이 아니다.
예컨대, 응급 판단부(201)에 일정 수치(움직임이 거의 없는 것으로 판단하기 위한 기준 수치)가 표준편차로써, 그 값이 20으로 설정된 경우, 응급 판단부(201)는 수치화한 움직임 정도(표준편차)가 20 이하인 경우, 피측정자의 움직임이 거의 없다고 판단할 수 있다.
즉, 응급 판단부(201)는 센서부(101)에서 센싱된 피측정자의 움직임 정도를 수치화하여 피측정자의 움직임이 있는지, 없는지를 판단할 수 있는 것이다.
추가로, 피측정자의 움직임이 없다고 판단되는 경우, 피측정자가 움직이지 않는 것이 피측정자의 응급 상황인 것인지 혹은 단순히 피측정자가 움직이지 않는 상태인 것인지 여부를 판단하기 위하여, 서버(200)는 웨어러블 디바이스(100)의 제어부(103)로 하여금, 센서부(101)에서 피측정자의 심전도 신호와 체온 중 적어도 하나를 센싱하도록 한다.
즉, 응급 판단부(201)에서 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우에 한하여, 센서부(101)는 피측정자의 심전도 신호와 체온을 측정할 수 있다.
제어부(103)는 서버(200)에 기설정되어 있는 측정조건 하에서 피측정자의 움직임 정도를 측정하도록 센서부(101)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(103)는 측정조건 변경부(203)에서 측정조건이 변경된 경우, 변경된 측정조건에 따라 피측정자의 움직임을 재측정하도록 센서부(101)를 제어할 수 있다.
웨어러블 디바이스(100)의 송수신부(105)는 서버(200)의 송수신부(207)와 블루투스(BlueTooth) 등의 무선 데이터 통신을 수행할 수 있다.
송수신부(105)는 센서부(101)에서 측정되는 측정값들(피측정자의 움직임 정도, 심전도 신호, 체온 등) 중 하나 이상을 서버(200)로 전송할 수 있다.
또한 송수신부(105)는 서버(200)로부터, 심전도 신호와 체온 측정값이 필요하다는 요청, 측정조건 변경부(203)에서 변경된 측정조건을 전송받아 제어부(103)로 하여금 센서부(101)에서 피측정자의 움직임 정도, 심전도 신호, 체온 등을 측정하도록 할 수 있다.
응급 판단부(201)는 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 움직임이 거의 없는 상태로 판단할 수 있다. 이 경우 서버(200)는 응급상황 발생 여부를 판단하기 위하여 웨어러블 디바이스(100)에 피측정자의 심전도 신호 및 체온 측정을 요청할 수 있다.
응급 판단부(201)는 센서부(101)에서 측정된 심전도 신호와 체온, 그리고 수치화한 움직임 정도가 소정의 규칙을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단할 수 있다.
여기서 소정의 규칙이란, 응급상황으로 판단될 수 있는 기설정된 규칙을 말한다. 소정의 규칙은 서버(200)의 관리자에 의하여 임의로 설정될 수 있으며, 실험을 통해 축적된 기저장된 데이터들에 기반하여 설정될 수도 있다. 이러한 규칙은 심전도 신호, 체온 그리고 움직임 정도를 수치화한 수치값 각각을 기설정된 기준과 비교하여, 세 가지의 비교 결과 응급상황으로 판단할 수 있는 규칙을 말한다.
예컨대, 응급 판단부(201)는 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이고, 측정된 심전도 신호의 파형이 비정상 리듬을 나타내는 경우, 피측정자가 응급상황인 것으로 판단할 수 있다.
즉, 응급 판단부(201)는 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 측정된 심전도 신호의 파형이 정상인지 여부를 판단하여, 비정상인 것으로 판단되는 경우 응급상황으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하로서, 피측정자의 움직임이 거의 없는 상황이라고 판단되며, 피측정자의 심전도 신호의 파형이 비정상 리듬을 나타내는 경우 응급상황으로 판단될 수 있다.
심전도 신호는 심장의 전기적 활동을 분석하여 파장 형태로 기록한 것이므로, 심전도 신호의 파형을 분석함으로써 응급상황 발생 여부를 판단할 수 있다.
심전도 신호의 파형은 P파, QRS파(QRS Complex) 및 T파로 구분되며, 정상적인 심전도 신호의 파형은 P-QRS-T의 반복으로 나타난다.
따라서, 피측정자의 심전도 신호의 파형이 정상적인 심전도 신호의 파형인 P-QRS-T의 반복이 아닌, 비정상적인 리듬으로 나타나는 경우에 응급 판단부(201)는 응급상황으로 판단할 수 있다.
또한, 응급 판단부(201)는 수치화한 움직임 정도가 일정 수치 이하이며, 측정된 피측정자의 체온이 일정 조건을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단할 수 있다.
여기서, 측정된 피측정자의 체온이 일정 조건을 만족하는 경우란, 시간의 흐름에 따라 측정되는 피측정자의 체온이 낮아지는 조건을 만족하는 경우일 수 있다.
예를 들어, 피측정자가 움직임이 없는 상태이며, 시간의 흐름에 따라 측정되는 체온이 낮아지는 경우에 응급 판단부(201)는 피측정자에게 응급상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
반대로, 응급 판단부(201)는 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이지만, 심전도의 파형이 정상 리듬을 나타내고, 정상 체온을 유지하는 경우에는, 응급상황이 아니라 단순히 움직임이 없는 상황으로 판단할 수 있다.
이처럼, 응급 판단부(201)는 측정된 심전도 신호 와 체온, 그리고 수치화한 움직임 정도에 기반하여 응급상황 발생 여부를 판단할 수 있다.
즉, 피측정자에게 응급상황이 발생한 것으로 판단할 수 있는 소정의 규칙을 만족하는 경우란, 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이면서 심전도가 비정상 리듬을 나타내는 경우 또는 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이면서 체온이 낮아지는 경우일 수 있다.
응급 판단부(201)에서 피측정자에게 응급상황이 발생한 것으로 판단되면, 서버(200)는 저장부(205)에 저장된 비상연락처로 응급상황 발생 경보를 전송할 수 있다.
비상연락처는 119 안전신고센터, 피측정자의 보호자 또는 제3자의 연락처 등으로 설정될 수 있다.
응급 판단부(201)는 수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 해당하지 않는 경우, 수치화된 움직임 정도가 부정확한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 기저장된 범위란 실험을 통해서 축적된 데이터들을 움직임 정도에 따라 수치화하여 분류한 범위이며, 이러한 수치 범위는 측정된 센싱값들의 표준 편차일 수 있다.
예컨대, 축적된 데이터들의 움직임 정도를 표준편차로 수치화한 경우, 기저장된 범위는 표준편차 120 초과 200 이하, 표준편차 20 초과 120 이하, 표준편차 20 이하일 수 있다.
여기서, 응급 판단부(201)는 수치화된 피측정자의 움직임 정도가 표준편차 120 초과 200 이하인 경우에 피측정자는 현재 운동 상태이며, 표준편차 20 초과 120 이하인 경우 피측정자는 일상 움직임 상태, 표준편차 20 이하의 경우는 움직임이 거의 없는 상태라고 판단할 수 있다.
또한, 예컨대 수치화된 피측정자의 움직임 정도가 300 이상의 수치를 보이는 경우와 같이 기저장된 범위에 해당하지 않는 수치값이 나타난 경우라면, 응급 판단부(201)는 수치화된 움직임 정도가 부정확한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 응급 판단부(201)는 축적된 데이터들의 수치화된 움직임 정도에 따라 분류된 범위를 바탕으로, 수치화된 피측정자의 움직임 정도가 부정확한 것인지 여부를 판단할 수 있다. 결국에, 응급 판단부(201)는 센서부(101)에서 센싱된 값에 기초하여 정해진 연산을 통해 수치화하는 것이므로, 수치화된 피측정자의 움직임 정도가 기저장된 범위 내에 있지 않는다면, 센서부(101)로부터 수신된 센싱값에 오류가 있다고 판단하게 된다.
따라서 이러한 경우, 피측정자의 움직임 정도를 다시 측정하도록 하는데, 측정조건 변경부(203)에서 센서부(101)의 측정조건을 변경하고, 제어부(103)는 변경된 측정 조건에 따라 센서부(101)가 피측정자의 움직임 정도를 측정하도록 한다.
예를 들어, 측정조건은 센서부(101)의 측정 주기를 포함할 수 있다.
측정조건 변경부(203)에서 변경된 측정조건은 웨어러블 디바이스(100)의 송수신부(105)로 전송될 수 있으며, 제어부(103)는 전송받은 변경된 측정조건을 웨어러블 디바이스(100)에 적용시킬 수 있다.
제어부(103)는 변경된 측정조건 하에서 피측정자의 움직임 정도를 재측정하도록 센서부(101)를 제어할 수 있다.
센서부(101)에서 재측정된 움직임 정도를 측정한 측정값은 서버(200)로 전송될 수 있으며, 응급 판단부(201)는 재측정된 피측정자의 움직임 정도를 수치화할 수 있다.
예를 들어, 제1차 재측정에 따른 수치화된 움직임 정도가 부정확한 것으로 판단된 경우, 측정조건 변경부(203)는 측정조건을 다시 변경하고, 센서부(101)는 변경된 측정조건 하에서 다시 피측정자의 움직임 정도를 측정하며, 응급 판단부(201)는 제2차 재측정에 따른 피측정자의 움직임 정도를 수치화할 수 있다.
반대로, 제1차 재측정에 따른 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 센서부(101)는 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하고, 응급 판단부(201)는 제1차 재측정에 따른 수치화된 움직임 정도, 측정된 심전도 신호 및 체온에 기반하여 응급상황 발생 여부를 판단할 수 있다.
즉, 응급 판단부(201)에서 수치화한 움직임 정도가 정확한 것으로 판단될 때까지, 측정조건 변경부(203)는 측정조건을 변경하고, 센서부(101)는 변경된 측정조건 하에서 피측정자의 움직임 정도를 측정하는 과정을 반복 수행할 수 있다.
저장부(205)는 센서부(101)에서 측정되어 서버(200)로 전송된 측정값들을 저장할 수 있다.
저장된 측정값들은 그래프의 형태로 가공되어 저장될 수 있으며, 피측정자 또는 관리자 등은 서버(200)에 접속함으로써, 피측정자의 건강상태를 실시간으로 확인할 수 있다.
또한, 저장부(205)에는 실험을 통해 축적된 데이터들이 저장될 수 있으며, 이러한 데이터들에 기반하여 수치화된 움직임 정도를 분류할 수 있는 기저장된 범위에 대한 정보가 저장될 수 있다.
여기서, 기저장된 범위란 실험을 통해서 축적된 데이터들을 움직임 정도에 따라 수치화하여 분류한 범위이며, 이러한 수치 범위는 측정된 센싱값들의 표준 편차일 수 있다.
예컨대, 축적된 데이터들의 움직임 정도를 표준편차로 수치화한 경우, 기저장된 범위는 표준편차 120 초과 200 이하, 표준편차 20 초과 120 이하, 표준편차 20 이하일 수 있다.
여기서, 응급 판단부(201)는 수치화된 피측정자의 움직임 정도가 표준편차 120 초과 200 이하인 경우에 피측정자는 현재 운동 상태이며, 표준편차 20 초과 120 이하인 경우 피측정자는 일상 움직임 상태, 표준편차 20 이하의 경우는 움직임이 거의 없는 상태라고 판단할 수 있다.
따라서, 응급 판단부(201)에서 수치화된 움직임 정도를 저장부(205)에 저장된 기저장된 범위와 비교한 후, 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우에 한하여 서버(200)는 웨어러블 디바이스(100)에 피측정자의 심전도 신호 및 체온 측정을 요청할 수 있다.
저장부(205)에는 피측정자에 대한 비상연락처가 저장될 수 있다. 피측정자에게 응급상황이 발생한 것으로 판단된 경우, 서버(200)는 저장된 비상연락처로 응급상황 발생 경보를 전송할 수 있다.
비상연락처는 설정에 의하여 119 안전신고센터, 피측정자의 보호자 또는 제3자로 설정될 수 있다. 응급상황에 유연하고 신속하게 대처할 수 있도록 하기 위함이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법을 간략히 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법에 있어서, 움직임 정도를 수치화하는 단계를 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법은 움직임 정도를 측정하는 단계(S101), 움직임 정도를 수치화하는 단계(S103), 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인지 여부를 판단하는 단계(S105), 심전도 신호 및 체온을 측정하는 단계(S107) 및 응급상황을 판단하는 단계(S109)를 포함할 수 있다.
움직임을 측정하는 단계(S101)는 웨어러블 디바이스(100)에 포함되는 센서부(101)에서 수행되는 단계로서, 센서부(101)에서 피측정자의 움직임 정도를 측정하는 단계이다.
움직임 정도를 수치화하는 단계(S103)는 서버(200)에 포함된 응급 판단부(201)에 의하여 수행되는 단계로서, 센서부(101)에 의하여 측정된 피측정자의 움직임 정도를 수치화하는 단계이다.
움직임 정도를 수치화하는 단계(S103)는 수치화된 움직임 정도가 기설정된 범위에 포함되는지 판단하는 단계(S201), 측정조건을 변경하는 단계(S203), 움직임 정도를 재측정하는 단계(S205) 및 재측정된 움직임 정도를 수치화하는 단계(S207)를 포함할 수 있다.
수치화된 움직임 정도가 기설정된 범위에 포함되는지 판단하는 단계(S201)는 수치화된 움직임 정도를 기저장된 범위와 비교함으로써, 수치화된 움직임 정도가 부정확한 것인지를 판단하는 단계이다.
수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 해당하는 경우, 측정조건 변경부(203)는 측정조건을 변경하지 않으며, 응급 판단부(201)는 수치화된 움직임 정도에 기반하여 응급상황 발생 여부를 판단할 수 있다.
측정조건을 변경하는 단계(S203)는 수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 해당하지 않는 경우에, 측정조건을 변경하는 단계이다.
수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 해당하지 않는 경우, 응급 판단부(201)는 센서부(101)에서 피측정자의 움직임 정도를 측정한 센싱값이 부정확한 것으로 판단할 수 있다.
서버(200)는 변경된 측정조건을 웨어러블 디바이스(100)에 전송할 수 있다.
움직임 정도를 재측정하는 단계(S205)는 센서부(101)에서 변경된 측정조건에 기반하여 피측정자의 움직임 정도를 재측정하는 단계이다.
제어부(103)는 변경된 측정조건 하에서 피측정자의 움직임 정도를 재측정하도록 센서부(101)를 제어할 수 있다.
센서부(101)는 변경된 측정조건 하에서 피측정자의 움직임 정도를 재측정할 수 있으며, 피측정자의 움직임 정도를 재측정한 센싱값은 송수신부(105)를 통해 서버(200)로 전송될 수 있다.
재측정된 움직임 정도를 수치화하는 단계(S207)는 응급 판단부(201)에서 수행되는 단계로서, 변경된 측정조건 하에서 재측정된 피측정자의 움직임 정도를 수치화하는 단계이다.
움직임 정도를 수치화하는 단계(S103)를 통해, 수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 해당하지 않는 경우, 기설정된 측정조건을 변경하고, 변경된 측정조건에 기반하여 피측정자의 움직임 정도를 재측정함으로써, 응급상황을 보다 정확하게 판단할 수 있다.
수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인지 여부를 판단하는 단계(S105)는 수치화된 움직임 정도를 통해 피측정자의 움직임이 없는 상태인지 여부를 판단하는 단계이다.
여기서, 일정 수치란 서버(200)에 기설정된 수치로써, 응급 판단부(201)가 수치화한 피측정자의 움직임 정도에 대한 판단을 하기 위해 기설정된 수치이며, 예컨대 기설정된 수치는 움직임 정도가 거의 없다고 판단할 수 있는 기준 수치값일 수 있다.
피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 단계(S107)는 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 센서부(101)에서 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 단계이다.
수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 피측정자의 움직임이 거의 없는 경우로 볼 수 있으므로, 이러한 경우에 응급상황 발생 여부를 판단하기 위하여 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 단계(S107)가 수행될 수 있다.
수치화된 움직임 정도가 일정 수치를 초과하는 경우, 피측정자는 움직이고 있는 상태로 판단될 수 있으므로, 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 단계(S107)는 수행되지 않을 수 있다.
수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 서버(200)는 웨어러블 디바이스(100)에 피측정자의 심전도 신호 및 체온에 대한 측정을 요청할 수 있다.
요청을 받은 웨어러블 디바이스(100)에 포함된 센서부(101)는 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하며, 측정된 심전도 신호 및 체온에 대한 측정값은 송수신부(105)를 통해 서버(200)로 전송될 수 있다.
응급상황을 판단하는 단계(S109)는 응급 판단부(201)에서, 수치화된 움직임 정도, 측정된 심전도 신호 및 체온에 기반하여 응급상황을 판단하는 단계이다.
응급 판단부(201)는 센서부(101)에서 측정된 심전도 신호, 체온, 그리고 수치화된 움직임 정도가 소정의 규칙을 만족하는 경우, 응급상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
예컨대, 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이고, 측정된 심전도 신호의 파형이 정상 리듬이며, 측정된 체온이 정상 범위를 유지하는 경우에는, 단순히 피측정자의 움직임이 없는 상태이며, 응급상황이 아닌 것으로 판단될 수 있다.
이와 달리, 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이고, 측정된 심전도 신호의 파형이 비정상인 경우에는 응급상황으로 판단될 수 있다.
또한, 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이고, 측정된 체온이 시간의 흐름에 따라 낮아지는 경우에도 응급상항으로 판단될 수 있다.
이러한 수치화된 움직임 정도, 측정된 심전도, 그리고 체온에 대한 소정의 규칙에 따라, 응급상황이 발생한 것으로 판단될 수 있다.
응급상황 경보를 전송하는 단계(S111)는 응급상황을 판단하는 단계(S109)에서 피측정자에게 응급상황이 발생된 것으로 판단되는 경우, 서버(200)가 저장부(205)에 저장된 비상연락처로 응급상황 발생 경보를 전송하는 단계이다.
비상연락처로 응급상황 발생 경보를 전송함으로써, 응급상황에 대한 신속하게 대응을 하기 위함이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템에 있어서, 웨어러블 디바이스에 대한 구성도를 간략히 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 웨어러블 디바이스(100)에 포함된 센서부(101)는 심전도 센서(401), 가속도 센서(403) 및 온도 센서(405)를 포함할 수 있다.
가속도 센서(403)를 통해서 피측정자의 움직임 정도 측정할 수 있으며, 응급 판단부(201)에 의하여 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 심전도 센서(401)를 통해 피측정자의 심전도 신호를, 온도 센서(405)를 통해 피측정자의 체온을 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구성도에서는, 심전도 센서(401), 가속도 센서(403) 및 온도 센서(405)를 포함하는 구성도를 도시하고 있지만, 센서부(101)에는 맥박 센서, 혈중 산소 농도 측정 센서 등 다양한 센서가 추가적으로 포함될 수 있다.
센서부(101)에 센서들이 추가됨에 따라 응급상황 발생 여부를 판단하기 위하여 설정된 소정의 규칙은 변경될 수 있다.
예를 들어, 센서부(101)에 맥박 센서가 더 포함된 경우, 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이고, 측정된 맥박이 일정 수준 이하인 경우, 응급상황으로 판단될 수 있다.
또 다른 예를 들면, 혈중 산소 농도 측정 센서가 더 포함된 경우, 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하이고, 혈중 산소 농도가 일정 수준 이하인 경우에도, 응급상황으로 판단될 수 있다.
비록 본 명세서에서의 설명은 예시적인 몇 가지 양상으로 나타났지만, 다양한 수정이나 변경이 후술되는 특허청구범위에 의해 정의되는 범주로부터 이루어질 수 있으며, 본 발명의 기술적인 보호범위는 다음의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 웨어러블 디바이스 203 : 측정조건 변경부
101 : 센서부 205 : 저장부
103 : 제어부 207 : 송수신부
105 : 송수신부 401 : 심전도 센서
200 : 서버 403 : 가속도 센서
201 : 응급 판단부 405 : 온도 센서

Claims (19)

  1. 피측정자의 움직임 정도를 측정하고, 소정의 조건 하에서 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 센서부; 및
    기설정된 측정조건 하에서 상기 피측정자의 움직임 정도를 측정하도록 상기 센서부를 제어하는 제어부를 포함하는 웨어러블 디바이스; 및
    상기 센서부에서 측정된 움직임 정도에 기반하여 상기 피측정자의 움직임 정도를 수치화하여 상기 수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 해당하는지 판단하고,
    상기 측정된 심전도 신호 및 체온과 상기 수치화된 움직임 정도에 기반하여, 응급상황 발생 여부를 판단하는 응급 판단부; 및
    상기 수치화된 움직임 정도가 상기 기저장된 범위에 해당하지 않는 부정확한 것으로 판단된 경우, 상기 기설정된 측정조건을 변경하는 측정조건 변경부를 포함하며, 상기 웨어러블 디바이스와 통신하는 서버를 포함하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서버는,
    상기 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 상기 웨어러블 디바이스에 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온 측정을 요청하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 수치화된 움직임 정도가 일정 수치 이하인 경우, 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 응급 판단부는,
    상기 센서부에서 측정된 심전도 신호 및 체온과 상기 수치화된 움직임 정도가 소정의 규칙을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 응급 판단부는,
    상기 측정된 심전도 신호의 파형이 정상인지 여부를 판단하여, 비정상인 것으로 판단되는 경우, 응급상황으로 판단하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 응급 판단부는,
    상기 측정된 체온이 일정 조건을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 변경된 측정조건 하에서 상기 피측정자의 움직임 정도를 재측정하도록 상기 센서부를 제어하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 응급 판단부는,
    상기 재측정된 측정값에 기반하여, 상기 재측정된 피측정자의 움직임 정도를 수치화하고, 응급상황 발생 여부를 판단하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 서버는,
    응급상황으로 판단된 경우, 기저장된 비상연락처로 응급상황 발생 경보를 전송하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 시스템.
  12. 웨어러블 디바이스에서, 기설정된 측정조건에 기반하여 피측정자의 움직임 정도를 측정하는 단계;
    서버에서, 상기 측정된 움직임 정도에 기반하여, 상기 피측정자의 움직임 정도를 수치화하고, 상기 수치화된 움직임 정도가 기저장된 범위에 해당하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 서버에서, 상기 수치화된 움직임 정도가 상기 기저장된 범위에 해당하지 않는 부정확한 것으로 판단된 경우, 상기 기설정된 측정조건을 변경하는 단계;
    상기 수치화된 움직임 정도가 상기 기저장된 범위에 해당하며 일정 수치 이하인 경우, 상기 웨어러블 디바이스에서 상기 피측정자의 심전도 신호 및 체온을 측정하는 단계; 및
    상기 서버에서, 상기 수치화된 움직임 정도, 상기 측정된 심전도 신호 및 체온에 기반하여, 응급상황 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기설정된 측정조건을 변경하는 단계 이후,
    상기 수치화된 움직임 정도가 상기 기저장된 범위에 해당할 때까지, 상기 변경된 측정조건에 기반하여 상기 움직임 정도를 측정하는 단계 내지 측정조건을 변경하는 단계를 반복적으로 수행하는 단계를 포함하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    상기 응급상황 발생 여부를 판단하는 단계는,
    상기 수치화된 움직임 정도, 상기 측정된 심전도 신호 및 체온이 소정의 규칙을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단하는 단계를 포함하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 응급상황 발생 여부를 판단하는 단계는,
    상기 측정된 심전도 신호의 파형이 정상인지 여부를 판단하여, 비정상인 것으로 판단되는 경우, 응급상황으로 판단하는 단계를 포함하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 응급상황 발생 여부를 판단하는 단계는,
    상기 측정된 체온이 일정 조건을 만족하는 경우, 응급상황으로 판단하는 단계를 포함하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법은,
    응급상황으로 판단된 경우, 상기 서버에서 저장된 비상연락처로 응급상황 발생 경보를 전송하는 단계를 더 포함하는,
    움직임 분석에 기반한 응급상황 판단 방법.
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