KR100386702B1 - 응급환자 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피보호자의 신체에 착용되어 피보호자의 움직임에 따라 그에 해당하는 활동감지신호를 발생하고 그 감지신호가 정상적인 값의 범위를 벗어날 경우에는 근거리무선통신부를 통해 긴급구조 요청신호를 발생하는 휴대용 활동감지수단과, 상기 활동감지수단의 인접 거리에 설치되고 활동감지수단으로부터 피보호자의 긴급구조 요청신호가 접수되면 경보음을 발생함과 아울러 아이디와 함께 유무선통신부를 통해 긴급구조 요청신호를 송출하는 유무선통신수단, 및 상기 유무선통신수단으로부터 긴급구조 요청신호를 제공받아 피보호자의 위치를 확인한 후 긴급 대처함과 아울러 유무선통신수단으로 확인신호를 전송하여 경보음을 차단하는 감시센터를 구비함으로써, 피보호자의 활동, 수면 등의 각종 행동 양태를 감지 및 분석하여 평소 행동과 크게 다른 움직임이 감지될 경우 경보신호를 발생하여 이웃에게 알림과 아울러 감시센터로 위급 상황을 전달하여 피보호자의 의식불명이나 심한부상 등의 요동이 전혀 불가능한 제때에 응급대처가 이루어지도록 하는 응급환자 감시 시스템을 제공한다.

Description

응급환자 감시 시스템{System for monitoring a first-aid Patient}

본 발명은 인명구조용 감시 시스템에 관한 것으로, 특히 피보호자의 활동,수면 등의 행동 양태를 감지 및 분석하여 평소 행동과 크게 다를 경우 경보신호를 발생하여 이웃에게 알림과 아울러 감시센터로 위급 상황을 전달하는 응급환자 감시 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 일상생활 중에 개인이 의식불명 또는 심한 부상으로 위급한 상황에 처했을 경우 외부 의료기관에 스스로 도움을 청할 수 없을 때가 발생된다. 만약 촌각을 다투는 위급한 경우에는 제때에 외부에 알리지 못해 소중한 생명을 잃어버리는 그러한 경우가 종종 발생되고 있다.

따라서, 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 최근에는 보호 대상자의 실내에다가 긴급요청 장치를 장착하고 피보호자가 긴급버튼을 누를 경우에는 의료기관에서 긴급 출동하는 것이다.

하지만, 이와 같은 장치는 피보호자가 의식불명 또는 심한 부상으로 전혀 요동할 수 없을 경우에는 긴급구조장치로서의 역할을 제대로 할 수 없어 인명을 보호하는 데에는 한계가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 피보호자의 손목 또는 신체 일부에 장착된 행동감지센서로 피보호자의 활동, 수면 등의 각종 행동 양태를 감지 및 분석하여 평소 행동과 크게 다른 움직임이 감지될 경우 경보신호를 발생하여 이웃에게 알림과 아울러 유무선으로 감시센터로 위급 상황을 전달하는 응급환자 감시 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 피보호자의 움직임에 따른 자석의 진자 운동으로 행동 양태를 감지하도록 구성함으로써, 간단한 방식으로 정확한 움직임을 포착할 수 있어 피보호자의 의식불명이나 심한 부상 등의 요동이 전혀 불가능한 제때에 응급대처가 이루어지도록 하는 응급환자 감시 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 적용된 응급환자 감시 시스템을 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 도 1의 활동감지수단을 나타낸 회로 블록도이고,

도 3 내지 도 4는 도 2의 작동 과정을 나타낸 플로우챠트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 활동감지수단 110: 활동감지센서

111: 진자(振子) 113: 자석

115: 센서 코일 120: 메모리

130: 아날로그/디지털변환부 140: 타이머

150: 긴급스위치 160: 제어부

170: 근거리무선통신부(Blue Tooth) 180: 부저

200: 유무선통신수단 300: 감시센터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 피보호자의 신체에 착용되어 피보호자의 활동감지신호를 발생하는 휴대용 활동감지수단과, 상기 피보호자의 긴급구조 요청신호가 접수되면 긴급구조 요청신호를 송출하는 유무선통신수단, 및 상기 유무선통신수단으로부터 긴급구조 요청신호를 제공받아 피보호자의 위치를 확인한 후 긴급 대처하는 감시센터를 구비한 감시시스템에 있어서: 상기 활동감지수단은, 피보호자의 활동주기 데이터와 아이디 및 관련 프로그램이 저장된 메모리; 상기 피보호자의 움직임에 따른 진자의 운동으로 자석과 코일의 상호 작용으로 발생되는 기전력으로 피보호자의 활동 정도와 여부를 감지하는 활동감지센서; 상기 활동감지센서의 동작시간과 경보신호 발생을 제어하기 위한 클록을 발생하는 타이머; 상기 활동감지센서로부터 발생하는 교류신호를 제공받아 그에 해당하는 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환부; 상기 아날로그/디지털변환부로부터 출력되는 신호를 제공받아 메모리에 저장된 긴급여부 기준데이터와 비교 판단한 후 그에 상응하는 긴급신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부에서 출력되는 긴급신호를 무선데이터로 변환하여 실내에 설치된 유무선통신수단으로 송출하는 근거리통신부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 응급환자 감시 시스템을 나타낸 도면으로, 휴대용 활동감지수단(100), 유무선통신수단(200) 및 감시센터(300)를 포함한다.

도시한 바와 같이 휴대용 활동감지수단(100)은 피보호자의 신체에 착용되어 피보호자의 움직임에 따라 그에 해당하는 감지신호를 발생하고 그 감지신호와 미리 설정된 기준데이터와 비교하여 이상여부를 판단한 후 응급구조가 필요할 경우에 근거리무선통신수단(Blue Tooth)을 통해 긴급구조 신호를 발생하도록 이루어져 있고, 유무선통신수단(200)은 활동감지수단(100)의 인접 거리에 설치되고 활동감지수단(100)으로부터 피보호자의 긴급구조 요청신호가 접수되면 경보음을 발생함과 아울러 아이디와 함께 유무선통신수단을 통해 긴급구조 요청신호를 송출하도록 이루어져 있고, 감시센터(300)는 유무선통신수단(200)으로부터 긴급구조 요청신호를 제공받아 피보호자의 위치를 확인한 후 의료기관(400; 병원, 응급구조대)에 알려 긴급 대처함과 아울러 유무선통신수단(200)으로 확인신호를 전송하여 출동안내 또는 경보음을 차단하도록 이루어져 있다.

상기 유무선통신수단(200)은 피보호자의 인적사항(주소, 성명, 주민번호, 전화번호 등)을 포함한 아이디 및 경보동작 프로그램이 저장된 메모리(210)와, 활동감지수단(100)으로부터 전송된 신호를 수신하는 수신부(220)와, 상기 수신부(220)를 통해 출력된 신호를 증폭하는 증폭부(230)와, 상기 증폭부(230)를 통해 입력되는 신호를 제공받아 메모리(210)에 미리 설정된 아이디와 비교 판단한 후 긴급구조 요청신호일 경우에는 경보제어신호를 발생함과 아울러 감시센터(300)의 응급출동 확인신호에 따라 출동안내음성과 경보신호 발생을 제어하는 시스템 컨트롤러(240)와, 상기 시스템 컨트롤러(240)의 제어신호에 따라 출동안내음성 또는 경보음을 발생하는 음성출력수단(250, 260), 및 상기 시스템 컨트롤러(240)에서 출력된 무선신호로 변환 증폭하여 감시센터(300)로 송출하거나 감시센터(300)에서 송출된 접수확인 신호를 수신 증폭하는 유/무선송수신부(270) 등으로 이루어져, 상기 활동감지수단(100)과 무선 데이터를 주고받을 수 있는 거리(대략, 10ｍ정도) 즉, 실내에 설치한다.

상기 유/무선송수신부(270)는 유선전화, 무선전화, 무선모뎀, 인터넷, 별도의 전용선 등을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.

그리고, 감시센터(300)는 유무선통신수단(200)으로부터 피보호자의 위험신호를 수신하여 직접적인 지원이나 응급지원을 통제하는 곳으로, 자동수신과 응답송신 그리고 유무선통신수단(200)의 각종 경보신호 발생을 제어하는 수단들을 구비하고 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 도 1의 활동감지수단을 나타낸 세부 블록도로서, 활동감지센서(110), 메모리(120), 아날로그/디지털변환부(130), 타이머(140), 긴급스위치(150), 제어부(160) 및 근거리무선통신부(170)를 포함한다.

상기 활동감지센서(110)는 피보호자의 움직임에 따른 진자(111)의 운동으로 자석(113)과 코일(115)의 상호 작용으로 발생하는 기전력으로 인해 피보호자의 활동 여부를 감지하도록 이루어져 있고, 메모리(120)는 피보호자의 아이디와 활동주기에 따른 이상여부 기준데이터 및 관련 프로그램이 저장되어 있고, 아날로그/디지털변환부(130)는 진자(111)의 운동으로부터 발생하는 교류신호를 제공받아 샘플링한 후 대략 8비트 2진 데이터로 인코딩하도록 이루어져 있고, 타이머(140)는 활동감지센서(110)의 동작시간과 경보신호 발생 등을 제어하기 위한 클록을 발생하고, 긴급스위치(150)는 자동 활동감지센서(110)와는 별도로 피보호자가 직접 긴급상태임을 감시센터(300)측에 알리기 위한 수동 스위치이고, 제어부(160)는 아날로그/디지털변환부(130) 또는 긴급스위치(150)로부터 출력되는 신호를 제공받아 메모리(120)에 저장된 이상여부 기준데이터와 각각 비교 판단한 후 그에 상응하는 긴급신호를 출력하도록 이루어져 있고, 근거리무선통신부(170)는 제어부(160)에서 출력되는 긴급신호를 무선데이터로 변환하여 실내에 설치된 유무선통신수단(200)으로 송출하는 블루투스(Blue Tooth) 등으로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 활동감지수단(100)은 근거리무선통신부(170)를 통해 실내에 설치된 유무선통신수단(200)과 상호 디지털신호 및 음성신호 등의 통신이 가능하며, 제어부(160), 아날로그/디지털변환부(130) 및 메모리(120) 등을 단일 칩(ASIC)으로 구성할 수도 있다.

그리고, 부저(180)나 발광소자를 구비하여 경보신호를 발령하기 전에 피보호자에게 부저, 불빛 또는 진동으로 위험을 경고하는 하도록 할 수 있고, 내장된 배터리(미도시함)는 충전 가능한 버튼타입의 전지로 그 수명을 연장하기 위해 평소 배터리의 충전이 이루어질 수 있도록 하는 충전부와, 활동감지센서(110)의 진자(111) 운동으로 센서 코일(115)에 발생되는 기전력의 크기로 운동량을 측정하고 그 기전력에 의한 발전으로 배터리를 충전하는 방식으로 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 피보호자에게 부착된 활동감지센서(110)는 피보호자의 운동량에 비례하여 일정량의 기전력을 발생하는 데, 이와 같이 발생한 기전력은 내장된 배터리를 충전시킨다.

그리고, 배터리로부터 상시전원을 제공받는 타이머(140)는 진자(111)의 운동 정지시에 피보호자의 정지시간을 측정하고 타이머(140)는 일정간격의 표준시간 펄스와 메모리(120)에 선정한 값에 따라 알람신호를 제어부(160)에 보내 제어부(160)를 대기 상태에서 동작상태로 전환시킨다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동 방식을 도 1 내지 도 4의 장치 및 플로우챠트를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

상기 활동감지센서(110)는 피보호자의 운동량에 비례(진자가 많이 움직일수록 코일에 유도되는 기전력은 커짐)하여 일정량의 기전력을 발생하는 데, 이와 같이 발생한 기전력은 아날로그/디지털변환부(130)와 제어부(160)를 통해 디지털 운동량을 환산 및 변환되며, 이 값이 메모리(120)에 설정된 기준데이터와 비교하여 제 1 기준데이터와 제 2 기준데이터 사이의 값 즉, 정상이면 제어부(160)는 대기 상태를 유지하며, 만약 제 1 기준데이터 또는 제 2 기준데이터를 벗어난 이상 값으로 판명되면 부저(180)를 통해 1차 경고신호를 발생하고 제어부(160)는 지속적으로이상 값의 변화를 분석한다.

만약, 감지한 값이 메모리(120)에 설정된 제 1 기준값보다 낮을 경우에는 제어부(160)는 타이머(140)의 시간을 체크하고 차후 알람시간을 세팅 후 대기 상태를 유지하고, 감지 값이 제 2 기준 값보다 높을 경우에는 1차 경고신호를 보낸 후 입력 값이 일정시간 이상으로 지속되면 급발작 등의 흥분 상태로 인식하여 긴급경보신호를 발생하고, 이상 값의 발생시간이 짧으면 대기상태로 유지하며, 만약 감지한 값이 '0'으로 일정시간 동안 계속 유지될 경우에는 무조건 경고와 긴급경보 신호를 송신한다.

송신은 제어부(160)의 제어신호에 따라 이루어지며 1회 송신 후 대략 5분 동안 수신 대기하며, 만약 5분 이내에 응답이 없으면 재송신한다. 만약 상기의 절차를 10회 반복시에도 응답이 없으면 30분 주기로 송신하는 방식으로 전환한다.

아울러, 유무선통신수단(200)은 피보호자 활동감지수단(100)의 출력을 외부 감시센터(300)로 각종의 통신수단을 이용하여 전송하는 것을 주기능으로 하며, 부가적으로 활동감지수단(100)의 경보신호가 있을 때 경보신호 전송과는 별도로 경보음을 출력하여 피보호자의 주변 및 이웃에 위험 상태를 알린다.

이와같이 활동감지수단(100)과 감시센터(300)간의 데이터 전송을 중계하는 유무선통신수단(200)은 상용의 전원을 사용하되, 정전시 배터리를 이용하여 무정전 운영이 되어야 하며, 경고음은 활동감지수단(100)이 경보신호를 전송하면 경보신호 전송과는 별개로 경고음을 발생하는 데, 대략 최초 1분간은 10초 주기로 발하며, 이후 2초 발령 1분 대기의 형태로 운영하며, 경고음의 출력레벨은 최초 70dB로 시작하여 매번 발령시 마다 상승하여 최고 130dB까지 높여 발령하는 것이 바람직하다.

이와 같은 유무선통신수단(200)의 경고음은 자체적으로 동작시키되, 감시센터(300)에서 경고음을 차단할 수 있으며, 감시센터(300)에서 긴급구조 요청이 접수됨과 아울러 구조원이 출동하면 경고음을 오프시킨다. 즉, 상기 경고음의 주기와 강도는 유무선통신수단(200)의 자체 프로그램에 의해 제어되며, 경고음의 차단은 수동이나 감시센터(300)의 수신완료 응답시에 의해 이루어진다.

만약, 유무선통신수단(200)의 시스템 컨트롤러(240)는 활동감지센서(110)에서 아이디가 포함된 경보신호를 수신하면 메모리(210)에 저장된 아이디가 입력된 아이디와 동일한가를 확인한 후 즉시 경고음의 발령과 유/무선송수신부(270)를 통해 감시센터(300)로 경보신호를 송신한다.

유/무선송수신부(270)는 가능한 복수개의 연결 방법을 구사하여 통신의 장애로 인한 경보의 송신이 차단되지 않도록 한다.

즉, 본 발명은 도 1 및 도 2와 같이 응급상황을 감지할 수 있는 센서(100)와 감지정보를 외부로 전송하는 통신수단(200) 및 의료기관에 응급환자 발생을 통보하는 감시센터(300)를 구비하여, 노약자, 환자 등의 개인이 일상생활 중에 의식불명, 심한부상 등의 위급상황에서 외부에 스스로 도움을 요청할 수 없는 경우가 종종 발생하며, 본 시스템은 이와 같은 경우에 피보호자의 위급상황을 자동으로 감지하여 의료기관에 긴급구조를 요청함으로써, 조기에 긴급의료 서비스를 제공하여 인명을 구조할 수 있다.

아울러, 상기 활동감지수단(100)은 다양한 형태 즉, 손목시계형, 벨트부착형, 팔찌형, 목걸이형 등으로 제작하여 피보호자가 장착 소지할 수 있고, 피보호자의 움직임 등을 지속적으로 감지하여 피보호자의 움직임이 평소 행동습관과 크게 다를 경우에 긴급 경보신호발생과 구조 요청을 할 수 있어야 한다.

예를 들어, 의식불명으로 운동이 일정시간 정지되었을 때, 일상적 기상시간 이후에도 계속 운동량이 취침 중으로 표시될 때, 운동량이 급격히 증가하였다가 급격히 감소할 때, 기타 일상의 생활 패턴과 다르게 운동량이 표시될 때, 근무 형태와 다른 운동이 표시될 때, 주기적인 확인 신호가 없을 때 등의 움직임이 감지될 경우 긴급 상황으로 파악하고 경보신호를 발령한다.

따라서, 활동감지수단(100)은 응급환자를 목적으로 하기 때문에 다음과 같은 조건들이 갖추어지도록 제작하는 것이 바람직하다.

이는, 피보호자가 항상 휴대 용이하도록 소형 경량일 것과, 피보호자가 일반인에 비해 대체적으로 관리 능력이 낮으므로 센서에 사용되는 배터리 교환주기를 3개월 내지 6개월로 장시간 사용 가능할 것과, 센서의 일부 부과서비스를 제외하고는 별도의 조작없이 자동으로 동작 가능하도록 사용 간편할 것과, 센서는 자체적으로 운동량의 변화를 파악할 수 있어야 하며 위험 예측시 피보호자에게 사전 경고를 보낼 수 있도록 하며 경보발령시 경보의 우선 순위와 유지 등이 이루어짐과 아울러 이와 같은 동작을 별도의 조작없이 수행할 수 있는 프로그램을 내장할 것과, 내장된 배터리의 수명을 연장하기 위해 자동 충전기능을 내장할 것과, 피보호자 수동으로 음성을 이용한 도움요청 및 부가서비스 기능이 내장된 수동호출기능 등이 내장되어 있어야 한다.

하지만, 피보호자마다 생활 양식과 행동양식이 각기 다르므로 일정 기간동안 피보호자의 일상생활의 활동 및 수면 행동을 감시한 후 기준데이터 즉, 긴급상황으로 판단하는 기본 프로그램을 설정한다. 이를 위해 피보호자의 활동습관, 연령, 직업 등을 고려한 기본 프로그램에 개인의 활동주기를 수시로 입력하여 비교 분석하고, 계절적 요인이나 기상의 변화 등에 따른 활동의 변화를 감안해 판단기준을 유동적으로 설정한다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 작동 방법에 있어서 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

따라서, 본 발명에서는 피보호자의 손목 또는 신체 일부에 장착된 행동감지센서로 피보호자의 활동, 수면 등의 각종 행동 양태를 감지 및 분석하여 평소 행동과 크게 다른 움직임이 감지될 경우 경보신호를 발생하여 이웃에게 알림과 아울러 감시센터로 위급 상황을 전달하여 피보호자의 의식불명이나 심한 부상 등의 요동이 전혀 불가능한 제때에 응급대처가 이루어지도록 하여 인명을 구조할 수 있다.

Claims (4)

1. 피보호자의 신체에 착용되어 피보호자의 활동감지신호를 발생하는 휴대용 활동감지수단과, 상기 피보호자의 긴급구조 요청신호가 접수되면 긴급구조 요청신호를 송출하는 유무선통신수단, 및 상기 유무선통신수단으로부터 긴급구조 요청신호를 제공받아 피보호자의 위치를 확인한 후 긴급 대처하는 감시센터를 구비한 감시시스템에 있어서:

   상기 활동감지수단은,

   피보호자의 활동주기 데이터와 아이디 및 관련 프로그램이 저장된 메모리; 상기 피보호자의 움직임에 따른 진자의 운동으로 자석과 코일의 상호 작용으로 발생되는 기전력으로 피보호자의 활동 정도와 여부를 감지하는 활동감지센서; 상기 활동감지센서의 동작시간과 경보신호 발생을 제어하기 위한 클록을 발생하는 타이머; 상기 활동감지센서로부터 발생하는 교류신호를 제공받아 그에 해당하는 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환부; 상기 아날로그/디지털변환부로부터 출력되는 신호를 제공받아 메모리에 저장된 긴급여부 기준데이터와 비교 판단한 후 그에 상응하는 긴급신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부에서 출력되는 긴급신호를 무선데이터로 변환하여 실내에 설치된 유무선통신수단으로 송출하는 근거리통신부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 응급환자 감시 시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 활동감시수단은, 피보호자가 직접 긴급상태임을 감시센터측에 알리기 위한 수동스위치를 더 구비한 것을 특징으로 하는 응급환자 감시 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 유무선통신수단은,

   피보호자의 인적사항과 아이디 및 경보동작 프로그램이 저장된 메모리;

   상기 활동감지수단으로부터 전송된 신호를 수신하여 증폭하는 수신부;

   상기 수신부를 통해 입력되는 긴급구조 요청신호에 따라 메모리에 설정된 프로그램에 따라 경보제어신호를 발생함과 아울러 응급출동 확인신호에 따라 안내음성과 경보신호 발생을 제어하는 시스템 컨트롤러;

   상기 시스템 컨트롤러의 제어신호에 따라 경보음 또는 출동안내음성을 발생하는 음성출력수단; 및

   상기 시스템 컨트롤러에서 출력된 무선신호로 변환 증폭하여 감시센터로 송출하거나 감시센터에서 송출된 접수확인 신호를 수신 증폭하는 유/무선송수신부;를 포함하며, 상기 활동감시수단의 인접위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 응급환자 감시 시스템.