KR20100130626A - 대상의 상태를 유지하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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로날더스 엠. 아르츠
마크 티. 존슨
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

대상의 상태를 유지하는 방법은, 상기 대상의 하나 이상의 생리학적 파라미터들을 측정하는 단계; 상기 측정된 파라미터(들)를 사용하여, 값을 계산하는 단계; 상기 계산된 값이 하위 문턱값 미만이거나 상위 문턱값 이상인지를 결정하는 단계; 및 상기 계산된 값이 상기 하위 문턱값 미만이거나 상기 상위 문턱값 이상인 것으로 결정되면, 상기 대상에 대한 출력을 생성하는 단계를 포함한다. 하나의 실시예에서, 상기 대상에 대한 출력 생성 단계는, 상기 계산된 값이 상기 하위 문턱값 미만인 것으로 결정되면 제 1 출력을 생성하고, 상기 계산된 값이 상기 상위 문턱값 이상인 것으로 결정되면 제 2 출력을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 출력은 상기 제 1 출력과 상이하다.

Description

대상의 상태를 유지하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR MAINTAINING A STATE IN A SUBJECT}
본 발명은 대상(subject)의 상태를 유지하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 하나의 실시예에서, 본 발명은 상위 및 하위 문턱값들을 갖는 감정 제어 시스템을 제공한다.
의료 및 안전 환경들에서 대상들의 생리학적 파라미터들을 모니터링하는 것은 알려져 있다. 사용자의 이완 레벨(relexation level)을 계속해서 증가시키는 것을 목적으로 하는 몇몇 제품들(예를 들면, RESPePATE®, StressEraser)이 이용 가능하지만, 이것은 사용자가 잠이 들거나 위험스럽게 낮은 각성도 레벨로 이동하므로 너무 이완되는 것이 위험할 수 있는 많은 상황들(위험한 기계를 조작하는 것과 같이)이 존재한다. 이것(각성 미달(hypo-vigilance))은 알려진 이슈이고, 이러한 해프닝을 방지하는 접근법들이 존재한다(예를 들면, 프로젝트 "AWAKE", 유럽 프로젝트 IST-2000-28062, http://www.awake-eu.org/objectives.html 참조). 그러나, 사람들이 기계뿐만 아니라 다른 사람들과 상호 작용하는 일반적인 상황들 내의 훨씬 더 많은 환경들에서(예를 들면, 운전중, 작업중일 때, 항공기 조종사들, 기차 운전자들, 점원들 또는 은행들의 창구 직원들, 지방 의회, 콜 센터 직원 등), 의식 상태를 유지(즉, 상술된 바와 같이, 이완의 양을 제한)할 뿐만 아니라, 너무 스트레스를 받거나 너무 흥분하게 되는 것을 회피하는 것이 중요하며, 이는 최적으로 기능하는 개인의 능력을 또한 제한하기 때문이다.
상기와 같은 "RESPePATE®"로 지칭되는 시스템(예를 들면, 웹사이트 http://www.resperate.com/ 참조)는, 장치 안내 호흡(device-guided breathing)에 의해 대상의 혈압 및 스트레스 레벨들을 자연스럽게 낮추도록 대상을 돕는 휴대용 전자 장치이다. 상기 장치는, 사용자가 그들의 호흡 속도를 분당 10 회 호흡 이하의 "치료상의 구역(therapeutic zone)"으로 감소시키기 위해 상호 작용적으로 안내하는 외부의 리듬들을 따르도록 인체의 자연적인 성향을 사용한다. 이러한 시스템은 속도가 유지되는 호흡 치료를 통해 혈압을 낮추기 위한 임상학적으로 입증된 의료 장치일 뿐이고, 처방 없이(over-the-counter-OTC) 판매가 가능하다. 환자들의 스트레스를 감소시키도록 동작하는 또 다른 제품은 StressEraser(예를 들면, 미국 특허 출원 공보 US 2005/0288601 참조)이다. 이러한 제품들 모두는 스트레스 레벨들을 계속해서 감소시키는 것을 목적으로 하며, 이와 같이 스트레스의 하위 레벨을 제한하는 어떠한 설비도 제공하지 않으며, 사실 양자의 제품들을 사용할 때, 이는 잠자려는 사용자에게 좋을 수 있다.
그러나, 특정 경우들에서(위험한 기계를 동작시키는 것과 같이), 대상이 잠드는 것은 바람직하지 않고, 사용자를 잠들게 할 수 있기 때문에 너무 이완되는 것이 위험할 수 있다. 이것은 상술된 유럽 프로젝트 "AWAKE"로부터 알려져 있다. 이러한 프로젝트의 하나의 목적은, 차량 운전자가 잠드는 것을 방지하는 시스템을 제공하는 것이다. 각성 미달의 경우에, 상기 시스템은 추정된 운전자의 각성 미달 상태 및 실제 교통 환경에 따라 다양한 경고의 레벨들로 운전자에게 충분한 경고를 제공할 것이다. 이러한 시스템은 모든 공공 도로 시나리오들에서 신뢰할 수 있고 효과적으로 동작할 것이다.
"운전자 경고 시스템(Driver Warning System)"으로 알려지고 또한 "DWS"로서 지칭되는 유사한 시스템은 AWAKE 경고의 유형에 따라 음향, 시각 및 촉각 수단을 사용할 수 있다. 음향 경고들은, 운전자들의 각성도를 높이기 위한 상이한 경고 톤들, 및 경고가 활성화되는 이유를 나타내기 위한 음성 메시지들을 포함한다. 경보의 시각 요소들은 시범 자동차들에서 후방 거울 또는 시범 트럭의 계기판의 상부 상의 외부 상자에 배치된다. 이들 디바이스들은 또한 스마트 카드 리더 및 시스템의 온/오프 버튼을 관리한다. 촉각 경고는 안전 벨트 잠금 장치에 부착된 진동 장치에 기초한다. 진동 자극은 안전 벨트를 따라 모두 느껴질 수 있다.
그러나, 대상이 너무 흥분되거나 너무 이완되지 않게, 대상의 특정 상태를 유지하기 위해 대상의 상태를 모니터링하고, 대상에 응답할 수 있는 시스템이 존재하지 않는다.
따라서, 본 발명의 목적은 공지된 기술을 개선하는 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따라, 대상의 상태를 유지하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 상기 대상의 하나 이상의 생리학적 파라미터들을 측정하는 단계; 상기 측정된 파라미터(들)를 사용하여, 값을 계산하는 단계; 상기 계산된 값이 하위 문턱값 미만이거나 상위 문턱값 이상인지를 결정하는 단계; 및 상기 계산된 값이 상기 하위 문턱값 미만이거나 상기 상위 문턱값 이상인 것으로 결정되면, 상기 대상에 대한 출력을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 특징에 따라, 대상의 상태를 유지하는 시스템이 제공되고, 상기 시스템은: 상기 대상의 하나 이상의 생리학적 파라미터들을 측정하도록 구성된 하나 이상의 센서들; 상기 측정된 파라미터(들)를 사용하여 값을 계산하고, 상기 계산된 값이 하위 문턱값 미만이거나 상위 문턱값 이상인지를 결정하도록 구성된 프로세서; 및 상기 계산된 값이 상기 하위 문턱값 미만이거나 상기 상위 문턱값 이상인 것으로 결정되면, 상기 대상에 대한 출력을 생성하도록 구성된 하나 이상의 출력 장치들을 포함한다.
본 발명으로 인해, 대상을 모니터링하고, 대상이 너무 흥분되거나 너무 이완되든지 아니든지 원하는 상태에서 충분히 벗어난 것으로 생각되면 대상에 표시를 제공하는 시스템을 제공하는 것이 가능하다. 상기 시스템 및 방법은 하위 문턱값 및 상위 문턱값 양자에 의해 규정된 정서적인 상태(예를 들면, 이완 및 흥분)의 영역에 머물도록 운전중과 같은 상황들에서 사용자들을 돕도록 제공된다. 본원에서 많은 예들이 운전중인 상황에서 사용자의 이완 상태와 관련하여 제공되지만, 본 발명이 (종래 기술을 참조하여 상술된 바와 같은) 많은 다른 상황들 및 많은 다른 상태들(두려움, 분노, 놀라움, 지루함, 혐오감, 행복 등)에 대해 이롭게 적용될 수 있다는 것이 명백하다.
하나의 실시예에서, 출력 장치(들)는 계산된 값이 하위 문턱값 미만인 것으로 결정되면 제 1 출력을 생성하고, 계산된 값이 상위 문턱값 이상인 것으로 결정되면 제 2 출력을 생성하도록 구성되고, 제 2 출력은 제 1 출력과 상이하다. 상기 시스템은 대상이 너무 지치게 되면 적절한 자극을 제공할 수 있고, 마찬가지로 대상이 너무 민감하거나 스트레스를 받게 되면, 상이한 자극이 사용될 수 있다.
바람직하게, 프로세서는 대상의 하나 이상의 측정된 생리학적 파라미터들을 스케일 상에 맵핑하도록 구성되고, 계산된 값은 스케일 상의 값을 포함한다. 상기 시스템이 대상의 심박수와 같은 대상의 단일의 파라미터를 측정하도록 구성되면, 계산된 값은 직접적인 물리적 측정치일 것이고, 두 개의 문턱값들은 하위 문턱값으로서 80 BPM 및 상위 문턱값으로서 130 BPM일 수 있다. 상기 시스템은 측정된 심박수가 이러한 범위를 벗어날 때마다 대상에 출력을 제공하도록 구성된다.
그러나, 심박수, 피부 전도성(skin conductivity), 및 머리 움직임과 같은 다수의 생리학적 파라미터들이 측정되면, 그후 이러한 물리적 측정치들은 (이완 스케일과 같은) 스케일 상에 맵핑될 수 있고, 이는 효과적으로 기본적인 물리적 데이터의 해석이다. 이러한 상태 스케일은 1 내지 10 까지의 연속하는 간단한 스케일일 수 있고, 맵핑 함수는 모든 측정된 데이터를 취득하고, 이러한 스케일 상에 배치된 값을 제공한다. 출력이 대상에 제공될지를 결정하는데 사용된 문턱값들은 이러한 스케일 상의 레벨들이다. 이것은, 출력을 대상에 제공할지에 대한 프로세스를 결정하는데 있어서 더 많은 유연성을 허용한다. 예를 들면, 심박수는 스케일에서 상위 레벨들을 결정하는데 사용될 수 있고, 이로써 더 빠른 심박수는 대상이 스트레스를 받는다는 것을 나타낸다. 그러나, 측정된 심박수가, 예를 들면 100 BPM 미만이면, 이것은 (맵핑 함수에 따라)감지된 스케일에 대해 어떠한 입력도 가질 수 없고, 머리 움직임 또는 안면의 표정은 스케일의 하위 레벨들을 계산하는데 사용될 수 있다.
또한, 하나의 문턱값이 제 1 맵핑된 파라미터, 예를 들면, 이완에 관련하여 설명될 수 있는 반면에, 다른 문턱값이 제 2 맵핑된 파라미터, 예를 들면, 분노에 의해 설명되는 것이 가능하다. 명백하게, 또한, 상이한 생리학적 파라미터들 또는 파라미터들의 세트들의 측정들은 상이한 맵핑된 파라미터들을 유도하는데 요구될 수 있다는 것이 가능하다.
바람직하게, 출력 장치는 직접적인 물리적 피드백을 대상에 제공하도록 구성된다. 많은 실시예들에서, 대상으로부터의 빠른 응답을 활성화하기 위해 직접적인 물리적 피드백을 대상의 몸체에 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 운전자가 민감하지만 스트레스를 받지 않는 상태에 있는 것을 보장하도록 제공된 시스템에서, 출력 장치는 대상의 몸체를 고정시키는 벨트, 및 벨트의 견고성을 제어하도록 구성된 조임 장치(tightness device)를 포함할 수 있다. 이것은 대상의 호흡의 들숨 및 날숨 작용을 조절하기 위해 조임 장치의 제어 하에서 좌석 벨트의 견고성 및 완화성을 사용하여 대상의 호흡을 조절하는데 사용될 수 있다. 차량 내부 실시예에서, 출력 장치는 좌석 벨트와 같은 좌석 안전 특성들을 또한 포함하여 대상에 대해 좌석의 일부를 포함할 수 있거나, 출력 장치는 대상에 대해 운전대의 일부를 포함할 수 있다. 이러한 출력 장치(들)는 진동 또는 대안으로 열 펄스를 출력하도록 구성될 수 있다. 다른 가능한 차량 내부 해결책들은, 에어컨 시스템 및 에어컨 시스템을 제어하도록 구성된 제어 장치를 포함하는 출력 장치를 포함한다. 에어컨 시스템은, 안내된 호흡을 촉진하기 위해 반복된 공기의 세찬 바람을 생성하는 것 및/또는 반복된 향기 방출과 같은 반복된 신호들을 생성하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 첨부한 도면들을 참조하여 단지 예의 방법에 의해 기재될 것이다.
본 발명은 사용자들이 하위 문턱값 및 상위 문턱값 양자에 의해 규정된 정서적인 상태(예를 들면, 이완 또는 긴장)의 영역에 머물도록 돕는 시스템들 및 방법들을 제공한다.
도 1은 대상과 함께 시스템의 간략도.
도 2는 2 개의 문턱값 레벨들을 갖는 도 1의 시스템의 동작의 간략한 표시.
도 3은 자발적인 심폐 동기화 시스템의 간략도.
도 4는 타이밍도.
도 5는 부가적인 타이밍도.
도 6은 도 1의 시스템의 제 2 실시예를 도시한 도면.
도 1은 대상(12)의 상태를 유지하는 시스템(10)을 도시한다. 상기 시스템(10)은 대상(12)의 하나 이상의 생리학적 파라미터들을 측정하도록 구성된 센서들(14), 측정된 파라미터(들)를 사용하여 값을 계산하고, 계산된 값이 하위 문턱값 미만이거나 상위 문턱값 이상인지를 결정하도록 구성된 프로세서(16) 및 계산된 값이 하위 문턱값 미만 또는 상위 문턱값 미만인 것으로 결정되면 대상(12)에 대한 출력을 생성하도록 구성된 출력 장치(18)를 포함한다. 도 1은 3 개의 개별적인 센서들(14)에 의해 모니터링되는 대상(12)을 도시한다. 센서(14a)는 피부 전도성 측정 장치이고, 센서(14b)는 대상(12)의 안면 표정 및 머리 위치를 모니터링하는 카메라이고, 센서(14c)는 대상의 가슴 둘레에 끈으로 묶인 무선 심박수 모니터이다. 센서들(14a 및 14c)은 대상(12)의 생리학적 파라미터들을 직접적으로 측정하는 직접적인 센서들인 것으로 고려될 수 있고, 센서(14b)는 대상(12)의 안면 표정과 같은 생리학적 파라미터들을 측정하는 간접적인 센서이다. 다른 간접적인 생리학적 센서들은 사용자가 사용자 인터페이스로 상호 작용하는 방법, 예를 들면, 사용자가 운전대를 잡는 압력을 포함할 수 있다. 출력 장치(18)는 프로세서(16)의 제어 하에서 오디오 명령들을 대상에 출력하도록 구성된 스피커(18)이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 시스템(10)의 동작의 간략한 표시를 도시하고, 시스템(10)이 대상(12)의 정서적인 상태(즉, 감정들의 레벨)에 의존하여 대상(12)과 상호 작용하는 방법을 예시한다. 이러한 특정 예에서, 정서적인 상태는 운전중인 상황에서 사용자(12)의 이완 상태와 관련하여 제공된다. 하위 문턱값(20)은, 출력이 대상(12)에 제공되기 전에 대상(12)이 도달하도록 허용된 하위 제한을 나타낸다. 이러한 경우에, 하위 문턱값(20)은 대상이 운전중에 아마도 잠들기에 근접하여 너무 이완된다는 것을 나타낸다. 상위 문턱값(22)은, 대상(12)에 허용된 최대 긴장감을 나타내고, 다시 시스템(10)은 대상(12)을 진정시키려고 시도하기 위해 개입할 것이다. 상위 문턱값(22)의 경우에, 이러한 제한을 넘으면, 대상은 안전한 방법으로 그들의 차량을 운전하기에 너무 스트레스를 받거나 성이 난 것으로 인지된다. 스케일(24)(이완 스케일로서 생각될 수 있음)은 대상(12)의 가능한 이완 상태들의 인지된 범위를 나타내고, 값(26)은 대상(12)이 도달한 것으로 계산되는 현재 레벨을 도시한다. 이러한 값(26)은 센서들(14)로부터의 데이터를 사용하여 프로세서(16)에 의해 계산된다.
대상(12)에 제공된 출력은 많은 상이한 유형들을 취할 수 있고, 상이한 자극들의 조합, 직접 및 간접적인 자극일 수 있다. 도 1은 스피커의 가능한 사용을 도시한다. 후술되는 다른 실시예에서, 호흡 안내 시스템을 사용하여 자동차 운전자(12)의 이완 레벨을 제어하는 것을 돕는 시스템이 고려된다. 사용자가 수신하는 출력은 이미 기존의 출력의 적응형일 수 있다. 이러한 경우에, 출력의 레벨은 어느 한 문턱값이 초과될 때 변경된다. 예를 들면, 사용자가 오디오를 듣는다면, 문턱값을 넘은 것을 확인할 때 그들이 수신하는 출력은 오디오의 볼륨에서 변화일 것이다.
호흡 안내는 누군가의 호흡 기술들을 개선하는 방법이다. 호흡은 심박수(HR)에 영향을 주고, 따라서 심박수 변이도(HRV : Heart Rate Variability)에 영향을 준다. HRV는 생리학 및 심리학에서 주요 관심 토픽이 되고 있다. HRV가 심박수를 각각 감소 및 증가시키는 부교감 신경(PNS) 및 교감(SNS) 신경 시스템 간의 균형에 기여하기 때문에, 이것이 특히 관심거리이다. 결과적으로, HRV는 사용자의 이완 레벨의 측정치이고, 더욱 "일관적인" HRV 일수록(즉, 시간에 따라 더욱 부드럽게 HRV가 진동할수록), 사용자가 더욱 이완된다.
명상과 호흡을 통해 이완되는 것 간의 연관성은, 호흡 진동들 및 호흡에 의해 유도된 심박수의 변조들에 관련하여 심폐의 동기화(cardio respiratory synchronization)에 대한 명상의 영향에 대한 연구들(RSA(respiratory sinus arrhythmia))에 도시되고, 예를 들면, Dirk Cysarz, Arndt Bussing, "Cardio respiratory synchronization during Zen meditation", European Journal of Applied Physiology, 95(1), pages. 88 to 95, 2005를 참조하라. 선종 명상(Zen meditation)은 호흡 진동들 및 호흡에 의해 유도된 심박수 변이도들(RSA)에 관련하여 심폐의 상호 작용을 동기화한다. 또한, 이것은 심박수의 저주파수 변이도들을 급격하게 증가시킨다. 자발적인 호흡 패턴들은 임의의 심폐 동기화를 거의 보여주지 않고, 정신 활동 동안에 심폐 동기화는 두 유형의 선종 명상과 비교하여 감소된다. 또한, 상기 논문은 이러한 종류의 종교적인 수련이 특별한 장기간의 연습의 필요성 없이 심폐 상호 작용에 대해 즉각적인 생리학적 효과들을 갖는다는 것을 나타낸다. E. Jovanov, "On Spectral Analysis of Heart Rate Variability during Very Slow Yogic Breathing", 27th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society, IEEE-EMBS 2005, pages 2467 to 2470, 2005에 나타난 바와 같이, 요가에서, 유사한 결과들이 획득된다.
호흡을 안내하기 위해, 첫째 사용자가 따르는 자극이 주어진다(제 1 신호의 순간에서 들숨, 제 2 신호에서 날숨). 이것을 성취하는 가장 간단한 방법은 RESPeRATE® 장치에 의해 제공된 바와 같이 느리고 반복적인 신호를 제공하는 것이다. 더욱 강력한 접근법은 호흡 안내 신호를 또 다른 생체 신호에 동조하는 것이고, 예를 들면, 자발적인 심폐 동기화(VCRS)가 개시될 수 있다. VCRS는 호흡을 심박수(HR)에 동기화하는 방법이고, 이로써 임의의 심박수 변이도(HRV)를 획득한다. 상기 시스템이 임의의 경우에 사용자의 정서적인 상태를 모니터링함에 따라, 모니터링 장치가 심박수를 유도할 수 있다면, VCRC의 속도를 유지하기 위해 모니터링 장치를 사용하는 것이 가능할 수 있다. 둘째, 대상은 자유롭게 호흡하도록 권장될 수 있지만, 그들의 HRV가 일관되도록 대상에 피드백이 제공되고, 이것은 StressEaser 장치 및 Heart Math 및 Wild Divine에 의해 취해진 접근법이다.
본 발명의 시스템은 예시적인 실시예에서 자동차 또는 다른 운송 수단에 기초한다. 기재된 시스템은 3 개의 블록들, 측정(센싱), 제어 및 피드백을 포함한다. 제 1 단계는 이러한 실시예에서 심박수 센싱에 기초하는 호흡 안내 센싱이고, 이는 다음의 다양한 방법들로 결정될 수 있다.
- 고전적인 전기적 Ag/Ag Cl 전극들에 의한 ECG 신호를 측정
- 예를 들면, 정전하 감지 베드(static charge sensitive bed; SCSB), 또는 피에조 호일(piezo foil), 또는 의자에 장착된 EMFi 필름 센서에 의한 심탄동도(ballistocardiogram)를 측정, 예를 들면, Junnila, S.; Akhbardeh, A.; Varri, A.; Koivistoinen, T., "An EMFi-film sensor based ballistocardiographic chair performance and cycle extraction method", IEEE Workshop on Signal Processing Systems Design and Implementation, 2005. Volume, Issue 2 to 4, pages 373 to 377, Nov. 2005를 참조하라.
- 산소 포화도(SPO2)를 측정
- 손가락, 귀, 또는 대상의 몸체 상의 그 외의 어딘가에서 PPG((photo)plethysmogram)를 측정
- 비갈바닉 용량성 전극들(non-galvanic capacitive electrodes)을 사용(C.J. Harland, T.D. Clark and R.J. Prance, "High resolution ambulatory electrocardiographic monitoring using wrist-mounted electric potential sensors", Meas. Sci. Technol. 14 (2003), pages 923 to 928을 참조하라.)
- 손목 시계형 장치를 사용, Wo 2007/072288로서 공개된 "Monitoring apparatus for monitoring a user's heart rate and/or heart rate variation; wristwatch comprising such a monitoring apparatus"를 참조하라.
- SSG(seismosomnography)를 사용(Brink et al, "Contact-free measurement of heart rate, respiration rate, and body movements during sleep", Behavior Research methods, 38(3), pages 511 to 521, 2006을 참조하라)
- 초광대역 레이더(Ultra Wide Band radar)
- 광 진동 심전도 검사(Optical Vibrocardiography)(U. Morbiducci et al., "Optical Vibrocardiography: A novel tool for the Optical Monitoring of cardiac activity", Annals of biomedical engineering, Vol. 35(1), pages 45 to 58, Jan 2007을 참조하라)
- 마이크로폰으로의 음향(심음도(phonocardiogram))
- 지능적인 섬유(intelligent textile) 또는 센서들이 내장된 속옷.
또 다른 실시예들은, 예를 들면, 가슴 끈들 또는 속옷에 내장된 압력 게이지들을 사용하거나, 대안으로 음향 기술들 또는 상술된 심탄동도 접근법을 사용하는 직접적인 호흡 속도 검출을 사용할 수 있다. 심박수를 측정하는 이점은, 대상의 호흡을 안내하기 위한 후술될 VCRS 방법들을 통합하기 위한 옵션을 제공한다는 것이다(및 운전자에 대한 가능한 피드백 메카니즘으로서 HRV에서의 일관성 모니터링).
또 다른 실시예들에서(반드시 운전 상황에 관련될 필요는 없음), 다른 정서적인 상태들에 관련된 다른 생리학적 신호들이 고려될 수 있다. 예를 들면, 음성의 분석(콜 센터들과 같이 고객 대면 환경들에서의 애플리케이션)은 사용자의 스트레스의 레벨을 결정하는데 사용될 수 있고, 한편 안면 표정 또는 안면 움직임(눈 깜박거림, 눈 트래킹 등)의 측정은 사용자의 주의 레벨을 평가하는데 사용될 수 있다.
상기 측정들 중 임의의 측정이 고려될 수 있고, 운전자의 경우에 바람직한 실시예는 대상들의 생리학적 파라미터들을 운전자 조종석 영역으로 통합하는 것이다. 여기서, 다음과 같은 옵션들이 고려될 수 있다.
- 좌석 벨트로의 센서 통합. 좌석 벨트가 가슴 영역을 가로지르고 몸체와 친밀하게 접촉하여 배치(심박수 또는 호흡의 신뢰할 수 있는 측정을 촉진하는 결합)되기 때문에 이것이 특히 바람직하다.
- 좌석으로의 센서 통합, 예를 들면, 운전자 좌석에 내장된 EMFi 필름 센서에 의한 심탄동도
- 운전대로의 센서 통합(운전자가 항상 운전대를 잡고 있기 때문에)
- 운전자의 안면 표정/움직임을 모니터링하는 카메라의 사용(운전자가 고정된 위치에 있기 때문에 상대적으로 용이함)
- 호흡을 모니터링하는 마이크로폰의 사용(운전자가 고정된 위치에 있기 때문에 상대적으로 용이함 - 예를 들면, 양호한 잡음 무효화 가능성들을 허용함). 여기서 바람직한 실시예는 이들이 "핸즈 프리(hands free)" 세트에 내장될 것이다.
바람직하게, 이러한 측정은 불필요하게 관심을 끌지 않고, 바람직한 센싱 방법은 애플리케이션에 의존한다. ECG 또는 유사한 신호가 공지되면, R 피크들(주요 심장 박동 신호들) 간의 시간은 중간 박동 간격들(IBI)을 산출하여 결정될 수 있다.
이러한 예시적인 실시예에서, 제 2 단계는 VCRS 접근법에 기초한 피드백 제어기이다. 피드백 제어기는 도 2에 도시된 바와 같이 미리 규정된 영역 내의 사용자의 정서적인 상태를 유지하도록 동작한다. 운전자의 경우에, 차량을 운전중일 때, 운전자가 VCRS 방법으로 호흡하면, 운전자는 더욱 이완될 수 있다. 운전자가 너무 많이 이완되고 잠이 드는 것처럼 보이면, 상기 시스템은 운전자의 호흡 속도를 증가시키도록 권장함으로써 운전자가 더욱 긴장하도록 동작할 수 있다. 또한, 운전자가 너무 스트레스를 받는다고 상기 시스템이 인지하면, 상기 시스템은 이완을 증가시키기 위해 호흡 속도를 낮출 수 있다.
다음에서, VCRS 접근법의 일부 세부 사항들이 주어진다. 1964년 전에, 환자의 심장을 연구하면서, 호흡 유도 변이를 제어하는 유일한 방법은 대상 또는 환자가 그의 호흡을 유지하는 것이었다. 1964년에, 심전도/벡터 심전도(ECG/VCG)에서 호흡 변이들에 대한 처음 공지된 해결책은 신호 평균화를 위한 기술들에 관한 공개된 Schmitt 논문에 있다(예를 들면, R.B. Patterson, A. Belalcazar, and Pu Yachuan, "Voluntary car dio -respiratory synchronization", IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, 23(6), pages 52 to 56, Nov./Dec. 2004를 참조하라). 이러한 논문에서, 대상들은 그들의 심박수의 약수에서 동기화되어 호흡하기 위해 광 또는 음향을 사용하여 시그널링되었다. 상기 신호는, 예를 들면, 들숨 신호에 대한 두 개의 비트들 및 날숨 신호에 대한 다음 세 개의 비트들을 계수함으로써 ECG로부터 생성되었다. 호흡 주기(즉, 제 1, 제 2 , 제 3 등)에서 동일한 위치를 갖는 비트들 또는 RR 시간 간격들 각각은, 심박수와 동기화되지 않고 발생하는 잡음 및 다른 변이들을 제거하도록 컴퓨터 평균화되었고, 도 3 및 도 4를 참조하라. 이것은 호흡 동성 부정맥(RSA)이 박동 대 박동 심박수 또는 RR 간격에서 변한다는 것을 나타내는 무잡음 신호를 생성하였다. 비호흡 진동들은 호흡 주기들의 수의 제곱근으로 감소된다.
도 3은, 대상(12)의 심박수를 조절하기 위해 대상(12)의 호흡 레벨을 지원하는데 사용될 수 있는 자발적인 심폐 동기화(VCRS;voluntary cardio respiratory synchronization ) 방식의 예를 도시한다. 도 3의 시스템은 원하는 바와 같이 상위 및 하위 문턱값들 내에서 대상(12)의 심박수(또는 해석된 이완 레벨)을 유지하는데 사용될 수 있다. 대상(12)이 모니터링되고, 센서들에 의해 측정된 그들의 심장과 연관된 생리학적 파라미터들을 갖고, 이것의 출력은 ECG 증폭기(28)에서 수신된다.
증폭된 ECG 신호는, R 웨이브 카운팅 펄스를 비트 카운팅 논리 회로(32)에 출력하는 R 웨이브 판별기(30)에 전달된다. 이러한 논리 회로는, 대상이 숨을 들이마시고 내쉬어야 할 때 대상(12)에 예시되는 광들을 포함하는 출력 장치(18)를 제어하는 광 구동기(34)를 제어한다. 도 2에 도시된 시스템은, 예를 들면, 대상이 그들의 심박수를 모니터링하는 소형의 손목 장착 장치를 착용하면 대상(12)에 대해 거슬리지 않는다. 대상(12)의 이완 레벨이 검출되고, 상기 레벨이 하위 또는 상위 문턱값 중 어느 하나를 넘을 때, 광들(18)을 통해 출력이 대상(12)에 제공된다. 대상(12)이 상기 시스템에 의해 모니터링되면서, 데이터가 기록기(36)에서 기록될 수 있다.
도 4는 VCRS 타이밍도를 도시하고, R 웨이브 판별기(30)의 출력이 도 4의 하위 부분에 도시되고, 호흡 신호의 생성이 도 4의 상부에 도시된다. 이러한 호흡 신호는, 대상의 호흡을 제어하기 위해 대상(12)이 필요로 하는 정보를 대상(12)에 시그널링하는 광들(18)을 제어하는데 사용된다. 도 3 및 도 4의 방식은, 대상(12)의 이완 레벨을 제어하기 위해 출력이 대상(12)에 제공될 수 있는 하나의 방법이다. 사용자가 너무 이완되고 그들의 이완 레벨이 스케일 상에서 하위 문턱값 미만인 것으로 계산되면, 대상(12)의 호흡 속도를 높이도록 광들(18)이 제어될 수 있다. 반대의 경우에, 대상(12)이 너무 스트레스를 받는 것으로 고려되고 그들의 측정된 이완 레벨이 상위 문턱값 이상이면, 대상(12)의 호흡 속도를 낮추도록 광들(18)이 제어될 수 있다.
대상(12)에 출력할 때의 계산이 도 5에 도시된다. 실수들 p 및 q에서, p 간격 동안 또는 q에서 p로의 전이에서 '들숨' 제어 신호가 존재하고, p에서 q로의 전이에서 '날숨' 제어 신호가 존재하도록 간격들을 할당하는 것이 가능하다. 도 5에서, 각각의 화살표(38)는 심박수를 예시한다. p와 q 간격들 사이에, int(p) 및 int(q) 심박수들이 각각 존재하고, 여기서 'int'는 적분 연산을 나타낸다. 여기서 심장 박동은 넓은 의미로 고려되고, 이는 ECG로부터 직접적으로 유도될 수 있을 뿐만 아니라 음향 장치 또는 PPG로부터 유도될 수 있다. p 및 q의 값들은 통상적인 VCRS에서와 같은 정수로 제한되지 않는다. 이것은 사용자에게 더 많은 자유도를 제공하고, 이는 int(p)=int(q)를 나타내는 종래 기술의 시스템들보다 훨씬 더 많은 자유도를 제공한다. 이러한 값들 p 및 q는 개별적으로 선택되거나 대상에 대해 적응될 수 있고, 이는 대상의 일호흡량(tidal volume) 및 심장 출력에 의존하기 때문이다. PPG 또는 다른 수단을 사용하여 호흡을 모니터링함으로써 표시되는 바와 같이 호흡이 적절히 이루어지면, 상기 시스템(10)은 피드백을 사용자(12)에 제공할 수 있다.
p와 q 사이 및 그 역 간의 과도 현상들(transients)은 심장 박동과 반드시 일치하지는 않는다. 이것은 중요한 자유도를 제공하고, 또한, 생리학적 관점에서 더 이해하기 쉽다. 특히, 비트 '화살표들'(38)이 손가락(PPG)으로부터 유도되면, ECG 및 PPG에서 관련 펄스 간에 상당한 지연이 존재한다. 간격들 p 및 q가 시간 축에서 대응하는 심장 박동 활동에 비례하여 변동한다는 제약만이 존재하고, 따라서 위상이 고정된다. 가장 간단한 실시예에서, p 및 q는 정수들이고, 측정된 펄스(도 5의 화살표들(38))와 일치한다. 화살표들(38)은 심장 박동을 나타내지만, 간격들 p와 q 사이 및 그 역 간의 과도 현상들이 심장 박동과 반드시 일치하지는 않는다.
개선된 실시예에서, '화살표(38)'의 위치들은 자기 회귀(Auto Regressive; AR) 필터로 예측되어, 측정된 신호가 신뢰할 수 없는 경우들에서, AR 기능은 이전 값들에 보충한 것 또는 평균값보다 더욱 정밀한 그들의 정확한 위치(변이 포함)를 예측한다. 대상이 그들 자신의 페이스에 따라 숨을 들이쉬고 내쉬게 하고, 예를 들면, 피에조 호일로 또는 PPG로부터 ECG-출력을 통해 호흡 페이스를 결정함으로써 p 및 q에 대한 초기값들을 결정하는 적응형 방식을 또한 사용하는 것이 가능하다. 따라서, p 및 q에 대한 초기값들을 용이하게 결정하는 것이 가능하다. 통상적인 값들은 p=2, q=3일 수 있지만, 시작값으로서 상기 시스템(10)은 대상(12)이 현재 사용하는 p 및 q에 대한 값들을 사용하고, 점차적으로 그들의 수들을 증가시킬 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 시스템(10)은 호흡이 상기 호흡과 정확하게 동기화되어야 하는 것을 반드시 요구하지 않도록 구성될 수 있지만, 이는 거의 동기화인 것으로 충분하다. 약하게 결합된 혼돈 상태의 시스템들(weakly coupled chaotic systems)의 이론으로부터,
Figure pct00001
인 것이 알려져 있다.
여기서, n 및 m은 정수들이고, ΦH 및 ΦR는 심장 및 호흡 신호들의 위상들 각각이고, ε은 충분히 작은 상수이고, 상기 신호들은 위상-고정된 것으로 고려된다.
시스템(10)에 의해 수행되는 제 3 단계는 대상(12)에 피드백을 인가하는 것이다. 상기 실시예에서, 이것은 호흡 안내에 기초하고, 예를 들면, 음향, 향기, 촉각, 또는 컬러 또는 밝기에서 변할 수 있는 광에 의해 인간의 감각들 중 임의의 감각에 의해 트리거링될 수 있다. 일부 실시예들 및 애플리케이션들이 이하에 제시된다.
- 피드백이 헤드폰들에 의해 제공되면, 시스템(10)은, 예를 들면 볼륨에 의해 들숨의 표시로서 하나의 헤드폰, 말하자면 좌측 헤드폰을 변조하고, 날숨의 표시로서 다른 헤드폰을 변조할 수 있다. 이것의 대안은, 예를 들면, 숨을 들이마시고 내쉬는 것을 말하여 이완 억양을 갖는 음성을 사용하는 것일 수 있다.
- 상기 신호는 무선으로 LivingColor 램프에 무선으로 전송되어, LivingColor 램프의 컬러 휠이 피드백 제어기에 의해 조정된다.
- 영화/애니메이션이 텔레비전 스크린 상에 디스플레이되고, 예를 들면, 해변 및 날고 있는 갈매기가 있는 바다에서, 날개가 올라감에 따라 대상은 숨을 들이마셔야 하고, 날개가 내려감에 따라 대상은 숨을 내쉬어야 한다. 애니메이션의 확장은 그들 자신의 센싱 제어 및 피드백 시스템을 각자 갖는 더 많은 사람들이 존재한다는 것일 수 있다. 예를 들면, 그들 자신의 새가 날개들을 흔들고, 새들은 상이한 유형, 컬러, 크기 등을 가질 수 있다. 특정 유형의 동기화는 모든 대상들이 날개들을 조화롭게 흔들려고 시도하는 것일 수 있다.
- 또 다른 피드백 양상은 피드백 제어기에 의해 변조될 수 있는 경피성의 전기 신경 자극이다.
- 대상(12)이 침대 위에 누워있다면, 시스템(10)은 취침을 돕도록 사용될 수 있고, 심장 신호들 및 선택적으로 또한 호흡 속도 신호들은 기재된 방법들 중 하나에 의해, 바람직하게 심탄동도에 의해 측정되어, 대상(12)이 움직이기에 자유롭다. 피드백은 보통 레벨에서 광들을 변조함으로써 제공될 수 있지만, 또한, 피드백 제어기에 의해 변조될 수 있는 보통 음향 레벨에서의 이완 허밍 음향, 또는 (인조) 음악 소리 또는 진동 요소(예를 들면, 베개에서) 또는 가열 요소(예를 들면, 베개 또는 침대 시트에서)가 사용될 수 있다. 이러한 취침 도움에서, 심장 신호들 또는 호흡 속도 신호의 분석에 의해, 상기 시스템은, 수면 지도 프로세스를 최적화하기 위해 사람이 수면 상태에 도달하는지를 결정하고, 피드백(예를 들면, 권고된 호흡 주파수 또는 신호 세기)을 조정할 수 있다. 또한, 상기 시스템은 대상이 실질적으로 잠이 들었는지를 결정할 수 있다. 즉, 예를 들어, 심장 신호가 어떤 문턱값 미만이면 대상이 잠들었을 확률이 높다. 그렇다면, 피드백의 볼륨 또는 세기는, 대상이 피드백의 변화로부터 깨어나지 않도록, 예를 들면, 점차적인 방식으로 감소된다. 또한, 측정된 심장 신호들이 제대로 잠들지 않거나 거의 깨어있는 상태를 나타내면, 상기 시스템은 대상이 더 양호한 수면 상태 또는 더욱 편안한 기상 경험으로 지도하는 방법으로 상기 피드백을 증가 또는 변경하도록 결정할 수 있다.
- 예를 들면, 체육관, 달리기 및 노젓기와 같은 스포츠 활동들 동안에, 스포츠맨은 피드백을 얻을 수 있고, 특히 주자들은 이미, 예를 들면, 폴라 스트랩(polar strap)과 같은 HR 측정 장치를 종종 착용한다. 일부 활동들에서, 자전거의 운전대와 같은 장치가 접촉되고, 여기서 ECG가 측정될 수 있고, 많은 다른 체육관 장치들이 그러한 접촉들을 갖는다.
- 병원들에서, 환자들에게 종종 SPO2-클립들 또는 EEG 전극들이 이미 걸려 있어, 피드백 제어기는 이러한 신호들을 용이하게 '탭(tap)'하고, 이러한 신호들을 피드백 장치에 전송할 수 있다. 유사하게, 병원들에서 부분적인 마취 동안에 수술되는 환자들은 자발적으로 호흡할 수 있다. 그들에게 SPO2-클립들 또는 EEG 전극들이 걸려 있어, 피드백 제어기는 용이하게 이러한 신호들을 '탭'하고 이러한 신호들을 피드백 제어기에 전송할 수 있고, VCRS를 적용함으로써, 수술은 덜 스트레스를 받게 될 것이다. 대상이, 예를 들면, 수술 후에 기계적인 통풍(ventilation)을 얻는다면, 자발적인 호흡이 아니지만 통풍 페이스가 동기화되는 경우에서, 통풍 페이스가 대상의 심박수와 동기화되도록 시스템(10)은 통풍 기계의 통풍 페이스를 지시할 수 있다.
- 들숨 및 날숨에 대한 피드백을 갖는 2 개의 위상 도움 대신에, 상기 시스템은 다중 위상들로 확장될 수 있다. 상술된 바와 같은 유사한 피드백 기술들이 사용될 수 있지만, 가장 간단한 실시예는 텍스트 또는 위상이 진행중인 가변 텍스트에 대해 4 개의 (컬러) LED의 포인팅을 사용하는 것이다. 예를 들면, 나디 쇼다나 프라나야마(Nadi Shodhana Pranayama)로서 알려진 특정 유형의 요가 또는 대안적인 콧구멍 호흡은 4 개의 호흡 위상들, 들숨, 내부 보유(폐들을 가득하게 유지), 날숨, 및 외부 보유(폐들을 비어 있도록 유지)를 포함한다. 호흡 위상들의 지속 기간은 1:2:2:1의 비율, 및 상술된 p 및 q와 유사하게 일반적으로 p, q, r 및 t의 비율로 정신 계수(mental counting)에 의해 제어된다. 들숨 및 날숨은 활성 콧구멍을 교대하고 다른 콧구멍을 폐쇄하는 것을 통해 이루어진다. 통상적으로, 우측 콧구멍은 엄지 손가락에 의해 폐쇄되고, 좌측 콧구멍은 넷째 손가락으로 폐쇄된다. 예를 들면, 제 1 주기 동안에, 양쪽 콧구멍들을 폐쇄하고 숨을 들이마신 상태("내부 보유")를 유지하기보다 의사는 우측 콧구멍을 폐쇄하고 좌측 콧구멍을 통해 숨을 들이마시고, 단지 우측 콧구멍을 통해 숨을 내쉬고, 마지막으로 외부 보유 동안에 양쪽 콧구멍들을 폐쇄한다. 다음 주기는 우측 콧구멍을 통해 숨을 들이마심으로써 시작한다. 연습은 느린 호흡의 10 주기로 구성된다.
- 마지막으로, 대상의 심장 박동들 및 호흡을, 걷기 또는 달리기 동안의 스텝들, 또는 노젓기 동안에 움직임들과 같은 운동 주파수와 동기화하는 것이 가능하다.
피드백을 적용하는 상기 방법들 중 임의의 방법이 고려될 수 있지만, 운전자의 경우에, 바람직한 실시예는 운전자의 조종 영역으로의 피드백 통합일 수 있다. 도 6은 피드백 요소들(18)에 집중 조명된 그러한 시스템(10)의 예를 도시한다. 센서들 및 프로세싱 구성요소들이 도시되지 않지만, 예를 들면, 도 1에서와 비교하여 상술된 바와 같은 임의의 적절한 유형일 수 있다. 여기서, 호흡 안내를 제공하기 위해 다음의 옵션들이 고려될 수 있다.
좌석 벨트(18a)로의 피드백 통합. 좌석 벨트(18a)가 대상(12)의 가슴 영역을 가로지르고 대상의 몸체와 친밀하게 접촉하여 배치되기 때문에, 예를 들면, 조임 장치(40)로 벨트를 반복적으로 조이고 약하게 완화하거나 규칙적인 촉각 자극(짧은 진동)을 인가하거나 열 펄스를 사용함으로써 호흡 속도를 유도하는 것이 자연스러울 것이다.
좌석(18b)으로의 피드백 통합. 이것은 이러한 출력 장치(18b)가 규칙적인 촉각 자극(짧은 진동)을 인가하거나 운전자 좌석을 통한 열 펄스를 사용하는 것을 허용할 것이다. 유사하게, 대상(12)으로의 피드백 통합은, 규칙적인 촉각 자극(짧은 진동)을 인가하거나, 예를 들면 열 펄스를 사용하는 운전대(18c)(운전자가 항상 운전대를 잡고 있기 때문에)를 통한 것일 수 있다.
다른 가능성들은 오디오 신호로서 피드백을 생성하는 차량 내의 오디오 시스템의 사용을 포함하고, 에어컨 시스템(18d)의 사용은 안내된 호흡을 촉진하기 위해 반복적인 신호들(공기의 반복된 돌풍, 반복된 향기 방출 등을 생성)을 생성하는데 사용될 수 있다. 또한, 몇몇의 다른 자동차 관련 피드백 방법들은, 예를 들면, 자동차 온도를 변화시키고, 활성 향기를 제공하고, 공기 흐름을 증가시키고, 대상의 음악 콜렉션으로부터 "강력한 노래"를 선택하여 너무 이완된 운전자를 정지시키도록 적용될 수 있다.
차량을 운전중일 때, 예를 들면, EMFi 필름 센서 기반 심탄동도 의자를 통해 심박수 검출기가 용이하게 내장될 수 있는 차량 의자(18b)에서 운전자가 VCRS 방법으로 호흡하면, 운전자는 더욱 이완될 수 있다(Junnila, S.; Akhbardeh, A.; Varri, A.; Koivistoinen, T. "An EMFi-film sensor based ballistocardiographic chair performance and cycle extraction method", IEEE Workshop on Signal Processing Systems Design and Implementation, 2005. Volume, Issue 2-4, pp. 373 - 377, Nov. 2005에 기재된 바와 같이). 운전자가 너무 이완되고 잠이 들 수 있는 것처럼 보이면, 시스템(10)은 호흡 속도를 증가시킴으로써 운전자가 더 긴장하도록 동작할 수 있다. 또한, 운전자가 너무 스트레스를 받는 것으로 시스템(10)이 인지하면, 상기 시스템은 이완을 증가시키기 위해 호흡 속도를 낮출 수 있다.
시스템(10)은, 사람들이 기계뿐만 아니라 다른 사람들과 상호 작용하는 일반적인 상황들 내의 많은 다른 상황들(운전중일 때, 작업중, 항공기 조종사들, 기차 운전자들, 점원들 또는 창구 직원들(은행들, 지방 의회), 콜 센터 직원)에 적용 가능하고, 의식 상태를 유지(즉, 이완의 양을 제한)할 뿐만 아니라, 너무 스트레스를 받거나 너무 긴장하게 되는 것을 회피하는 것이 중요하며, 이는 최적으로 기능하는 개인의 능력을 또한 제한하기 때문이다.
이러한 이유로, 본 발명은 사용자들이 하위 문턱값 및 상위 문턱값 양자에 의해 규정된 정서적인 상태(예를 들면, 이완 또는 긴장)의 영역에 머물도록 돕는 시스템들 및 방법들을 제공한다. 본원의 예들이 운전중인 상황에서 사용자의 이완 상태에 관련하여 제시되었지만, 본 발명이 (상술된) 많은 다른 상황들 및 많은 다른 정서적인 상태들(두려움, 분노, 놀라움, 지루함, 혐오감, 행복 등)에 대해 이롭게 적용될 수 있다는 것이 명백하다.
10: 대상의 상태 유지 시스템 12: 대상
14a,b,c: 센서 16: 프로세서
18: 출력 장치 18a: 좌석 벨트
18b: 좌석 18c: 운전대
18d: 에어컨 시스템 20: 하위 문턱값
22: 상위 문턱값 24: 스케일
26: 값 28: ECG 증폭기
30: R 웨이브 판별기 32: 비트 카운팅 논리 회로
34: 광 구동기 36: 기록기
38: 화살표 40: 조임 장치

Claims (14)

  1. 대상(12)의 상태를 유지하는 방법에 있어서:
    상기 대상(12)의 하나 이상의 생리학적 파라미터들을 측정하는 단계;
    상기 측정된 파라미터(들)를 사용하여, 값(26)을 계산하는 단계;
    상기 계산된 값(26)이 하위 문턱값(20) 미만이거나 상위 문턱값(22) 이상인지를 결정하는 단계; 및
    상기 계산된 값(26)이 상기 하위 문턱값(20) 미만이거나 상기 상위 문턱값(22) 이상인 것으로 결정되면, 상기 대상(12)에 대한 출력을 생성하는 단계를 포함하는, 대상의 상태 유지 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 대상(12)에 대한 출력 생성 단계는, 상기 계산된 값(26)이 상기 하위 문턱값(20) 미만인 것으로 결정되면 제 1 출력을 생성하고, 상기 계산된 값(26)이 상기 상위 문턱값(22) 이상인 것으로 결정되면 제 2 출력을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 출력은 상기 제 1 출력과 상이한, 대상의 상태 유지 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 대상(12)의 상기 하나 이상의 측정된 생리학적 파라미터들을 스케일(24) 상에 맵핑하는 단계를 포함하고, 상기 계산된 값(26)은 상기 스케일(24) 상의 값(26)을 포함하는, 대상의 상태 유지 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생성된 출력은 상기 대상(12)에 대한 직접적인 물리적 피드백을 포함하는, 대상의 상태 유지 방법.
  5. 대상(12)의 상태를 유지하는 시스템에 있어서:
    상기 대상의 하나 이상의 생리학적 파라미터들을 측정하도록 구성된 하나 이상의 센서들(14);
    상기 측정된 파라미터(들)를 사용하여 값(26)을 계산하고, 상기 계산된 값(26)이 하위 문턱값(20) 미만이거나 상위 문턱값(22) 이상인지를 결정하도록 구성된 프로세서(16); 및
    상기 계산된 값(26)이 상기 하위 문턱값(20) 미만이거나 상기 상위 문턱값(22) 이상인 것으로 결정되면, 상기 대상(12)에 대한 출력을 생성하도록 구성된 하나 이상의 출력 장치들(18)을 포함하는, 대상의 상태 유지 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 출력 장치(들)(18)는, 상기 계산된 값(26)이 상기 하위 문턱값(20) 미만인 것으로 결정되면 제 1 출력을 생성하고, 상기 계산된 값(26)이 상기 상위 문턱값(22) 이상인 것으로 결정되면 제 2 출력을 생성하도록 구성되고, 상기 제 2 출력은 상기 제 1 출력과 상이한, 대상의 상태 유지 시스템.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 프로세서(16)는 상기 대상(12)의 상기 하나 이상의 측정된 생리학적 파라미터들을 스케일(24) 상에 맵핑하도록 구성되고, 상기 계산된 값(26)은 상기 스케일(24) 상의 값(26)을 포함하는, 대상의 상태 유지 시스템.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 출력 장치(18)는 직접적인 물리적 피드백을 상기 대상(12)에 제공하도록 구성되는, 대상의 상태 유지 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 출력 장치(18)는 상기 대상(12)의 몸체를 고정시키는 벨트(18a) 및 상기 벨트(18a)의 견고성을 제어하도록 구성된 조임 장치(tightening device)(40)를 포함하는, 대상의 상태 유지 시스템.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 출력 장치(18)는 상기 대상(12)에 대한 좌석(18b)의 일부를 포함하는, 대상의 상태 유지 시스템.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 출력 장치(18)는 상기 대상(12)에 대한 운전대(18c)의 일부를 포함하는, 대상의 상태 유지 시스템.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 출력 장치(18)는 진동을 출력하도록 구성되는, 대상의 상태 유지 시스템.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 출력 장치(18)는 열 펄스를 출력하도록 구성되는, 대상의 상태 유지 시스템.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 출력 장치(18)는 에어컨 시스템(18d) 및 상기 에어컨 시스템(18d)을 제어하도록 구성된 제어 장치를 포함하는, 대상의 상태 유지 시스템.
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