KR101861613B1 - 센서 디바이스 및 그 동작 방법, 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비접촉 센서 및 기초 센서로부터 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하고, 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷을 생성하여 전송하는 센서 디바이스, 및 신생아의 구토 현상 및 증상에 대해서 보호자에게 신생아의 구토 상황에 대한 즉각적인 경고를 제공하여 보다 편리하게 신생아를 돌볼 수 있는 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템에 관한 것으로서, 미래에 나타날 수 있는 새로운 센서 기술을 간단히 센서 부분만을 교체하여 다양한 생체 신호를 감지할 수 있다.
Description
본 발명은 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비접촉 센서 및 기초 센서로부터 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하고, 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷을 생성하여 전송하는 센서 디바이스 및 그 동작 방법, 및 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템에 관한 것이다.
의료 기술의 발달과 함께 환자로부터 생체 정보를 취득하기 위한 다양한 기술이 개발되어 적용되고 있다. 이에 따라, 신체의 전기적 신호로부터 생체 정보를 추출하기 위해 다양한 센서를 이용하여 종래 취득하지 못했던 많은 생체 정보를 취득하여, 이를 의료 정보로서 이용할 수 있게 되었다.
기존의 생체 정보를 취득하기 위해 다양한 방식의 원격/비접촉식 센서에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나, 이러한 센서들은 접촉 방식의 센서에 비해 신호대 잡음비와 동작 신뢰성이 낮고 센서 동작이 순간적으로 정지되거나 신호 수신단에 오동작을 유발하는 문제가 존재하였다.
또한, 기존의 신생아(또는 영유아) 환자들을 모니터링하기 위한 센서 디바이스는 신생아의 특성과 상태, 질병의 종류 등에 따라 달라질 수 있으나, 대부분의 경우 신체에 직접 접촉이 되는 접촉식 센서들을 사용하거나, 또는 신체로부터 일정 거리 이상 떨어져 있는 비접촉 센서들을 사용하였다. 다만, 이러한 접촉식 센서 또는 비접촉 센서는 생체 정보를 측정하기 위한 종류가 확정이 되면 새로운 센서의 추가는 불가능한 한계가 존재하였다.
이러한 취약점을 극복하는 방법은 신체에 접촉되는 접촉식 디바이스, 또는 비접촉 디바이스에 여분의 공간을 미리 설정하여 확장되는 센서를 포함시키는 것인데, 디자인 및 사용상의 문제로 여분의 공간을 미리 설정하는 것은 불가능한 실정이다.
따라서, 종래의 신생아 모니터링을 위한 센서 디바이스는 제품을 구입한 후 환자의 특성과, 상태, 질병의 종류에 따른 센서의 확장성은 적용할 수 없다는 한계가 존재하였다.
신생아의 경우, 구토는 일반적인 현상으로 빈번히 관찰되는 현상 중 하나이다. 그러나, 신생아는 구토가 위생상 문제가 될 뿐만 아니라 구토 현상자체가 다른 병을 나타내는 징후일 수 있기 때문에 신생아의 구토 현상에 대한 각별한 주의가 필요하다.
그 구체적인 예로 신생아의 구토는 유문 협착증, 장염, 장중첩증 및 뇌수막염 등을 동반할 수 있다. 유문 협착증의 경우, 신생아가 젖을 분수처럼 토하고 토한 젖이 녹색이며, 장염의 경우 열이나고 토한 젖에 피가 섞여 나오거나 색깔이 녹색이고, 장중첩증은 배가 아프고 구토와 피 섞인 변이 나오며, 뇌수막염의 경우 토하면서 열이나고 경련을 일으킨다.
반면, 종래의 신생아 모니터링을 위한 센서 디바이스는 전술한 신생아의 구토 여부 및 그에 따른 증상을 판단하지 못한다는 한계가 존재하였다.
본 발명은 미래에 나타날 수 있는 새로운 센서 기술을 간단히 센서 부분만을 교체하여 다양한 생체 신호를 감지할 수 있는 센서 디바이스를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 다양한 형식의 비접촉 센서가 추가되더라도 공통의 데이터 버스를 사용하여 센서의 종류에 상관없이 데이터를 주고 받을 수 있는 센서 디바이스를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 신생아의 상태 변화에 따른 생체 신호를 분석하고, 분석된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷을 생성하여 외부로 전송할 수 있는 센서 디바이스를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 비접촉식 센서를 이용하기 위한 하드웨어 구조 및 센서로부터 수신된 데이터를 처리하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있는 센서 디바이스를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 소프트웨어적으로 프로토콜을 규약하여 센서 디바이스와 서버 간에 원활한 데이터를 송수신할 수 있는 센서 확장성을 포함한 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 신생아의 구토 현상 및 증상에 대해서 보호자에게 신생아의 구토 상황에 대한 즉각적인 경고를 제공하여 보다 편리하게 신생아를 돌볼 수 있는 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스는 적어도 어느 하나의 비접촉 센서가 장착되는 센서 부착부, 상기 비접촉 센서와, 상기 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하고, 상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성하는 데이터 처리부 및 상기 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송하는 통신부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템은 적어도 어느 하나의 비접촉 센서, 및 상기 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 센싱 정보를 수신하고, 상기 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하며, 상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성하여 전송하는 센서 디바이스 및 상기 수신된 프로토콜 패킷에 기초하여 상기 신생아의 건강 상태를 판단하고, 상기 센서 디바이스의 측정 및 분석을 제어하기 위한 제어 커맨드를 생성하는 서버를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 동작 방법은 적어도 어느 하나의 비접촉 센서와, 상기 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 센싱 정보를 수신하는 단계, 상기 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하는 단계, 상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성하는 단계 및 상기 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 미래에 나타날 수 있는 새로운 센서 기술을 간단히 센서 부분만을 교체하여 다양한 생체 신호를 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 다양한 형식의 비접촉 센서가 추가되더라도 공통의 데이터 버스를 사용하여 센서의 종류에 상관없이 데이터를 주고 받을 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 신생아의 상태 변화에 따른 생체 신호를 분석하고, 분석된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷을 생성하여 외부로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 비접촉식 센서를 이용하기 위한 하드웨어 구조 및 센서로부터 수신된 데이터를 처리하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 소프트웨어적으로 프로토콜을 규약하여 센서 디바이스와 서버 간에 원활한 데이터를 송수신할 수 있는 센서 확장성을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 신생아의 구토 현상 및 증상에 대해서 보호자에게 신생아의 구토 상황에 대한 즉각적인 경고를 제공하여 보다 편리하게 신생아를 돌볼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 구성을 설명하기 위해 블록도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 프로토콜 패킷을 생성하는 예를 도시한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 일실시예에 따른 센서 디바이스에 대한 개략적인 사시도 및 실시예를 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 실생활에서의 적용 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 동작 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 프로토콜 패킷을 생성하는 예를 도시한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 일실시예에 따른 센서 디바이스에 대한 개략적인 사시도 및 실시예를 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 실생활에서의 적용 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 동작 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 구성을 설명하기 위해 블록도를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스(1)는 비접촉 센서 및 기초 센서로부터 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하고, 판단된 결과에 따른 프로토콜 패킷을 생성하여 전송한다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스(1)는 센서 부착부(11), 데이터 처리부(12), 및 통신부(13)를 포함한다.
센서 부착부(11)는 적어도 어느 하나의 비접촉 센서가 장착된다.
예를 들어, 상기 비접촉 센서는 체온을 측정하는 열영상 카메라, 및 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
또한, 센서 부착부(11)는 적어도 어느 하나의 비접촉 센서와 신생아의 특성과 상태, 질병의 종류에 따라 다양하게 탈부착 가능하게 장착될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 상기 비접촉 센서는 전술한 센서의 종류에 한정되지 않으며, 신생아의 상태 변화를 측정하기 위한 초고주파 신호를 사용하는 호흡 센서, 심박 센서, 심전도 센서 또는 적외선을 이용하는 심박 센서, 혈류량 센서, 산소 포화도 센서의 비접촉 센서 중 어느 하나일 수도 있다.
또한, 센서 부착부(11)는 다양한 종류의 비접촉 센서를 공통의 데이터 버스(data bus)로 연결하여 비접촉 센서의 종류에 관계없이 데이터를 송수신할 수 있도록 제공할 수 있다. 실시예에 따라서, 데이터 버스는 전원선에 규정되지 않는 직렬 인터페이스(serial interface)인 USB 형식의 하드웨어 버스(hardware bus)일 수 있다.
여기서, 하드웨어 버스는 VDD, GND, DATA+, DATA-인 구조를 갖는 USB 형식의 하드웨어를 사용할 수 있으며, 이러한 USB 버스의 구조는 따로 전원선을 고려하지 않아도 되는 직렬 인터페이스이므로, 빠른 데이터 전송을 가능하게 한다. 실시예에 따라서는 직렬 인터페이스를 사용하는 경우, USB 이외에도 다양한 버스(bus) 규격이용이 가능할 수 있다.
데이터 처리부(12)는 비접촉 센서와 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하고, 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성한다.
상기 기초 센서는 신생아의 움직임(호흡, 맥박 및 몸의 움직임 등)을 감지하는 UWB(Ultra-Wide Band, 울트라 와이드 밴드) 센서, 환경 정보를 수집할 수 있는 온도 센서 및 습도 센서 중 적어도 어느 하나일 수 있으나, 이 외에 실시예에 따른 센서를 더 포함할 수도 있다.
데이터 처리부(12)는 UWB 센서로부터 수신된 센싱 정보에 따른 신생아의 복부 및 가슴의 움직임, 열영상 카메라로부터 수신된 센싱 정보에 따른 토사물 온도 변화, 및 카메라로부터 수신된 센싱 정보에 따른 신생아 입 주변의 토사물 유무 중 어느 하나의 신생아의 상태 변화를 감지할 수 있다.
예를 들어, 데이터 처리부(12)는 대역폭을 갖는 광대역 센서인 UWB 센서로부터 신생아로 발생되는 일정한 펄스에 의해 수신되는 신호를 전처리(Band Pass Filtering)하여 신호 변화를 감지하여 신생아의 복부 및 가슴의 움직임을 판단할 수 있다.
상기 UWB 센서는 사물의 이동방향을 감지하여 제어신호를 발생하는 센서로, 마이크로 웨이브와 같이 수십 MHz의 대역폭을 갖는 전파형 감지기와는 달리 수 Hz의 대역폭을 갖는 광대역 센서로 거리 분해능력을 높인 감지기이다. 즉, UWB 센서는 2~3ns의 짧은 펄스를 발생시켜 수신되는 신호를 분석함으로써, 수 mm의 레절루션(resolution)으로 물체의 위치를 구분할 수 있는 높은 거리 분해능력을 가지고 있다.
이에 따른 데이터 처리부(12)는 UWB 센서의 UWB 레이더(radar)로부터 신생아로 발생되는 일정한 펄스에 의해 수신된 신호에 기초하여 제1 전처리 과정(Clutter Map Generation, 클러터 맵 제작), 및 제2 전처리 과정(UWB 대역 Band Pass filtering)을 거쳐 신호 변화를 감지하고, 그에 따른 신생아의 복부, 가슴 및 몸의 움직임을 판단할 수 있다.
또한, 데이터 처리부(12)는 열영상 카메라로부터 수신된 영상 데이터를 포함하는 센싱 정보 중 일정 온도 이상의 영상 데이터를 추출하고, 추출된 영상 데이터의 전후 영상 데이터를 비교하여 토사물 온도 변화에 의한 신생아의 상태 변화를 감지하여 구토 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 데이터 처리부(12)는 열영상 카메라로부터 수신된 영상 데이터 중 기설정된 온도 범위(토사물을 구분할 수 있을 정도의 높거나 낮은 온도 범위)를 벗어나는 신호가 감지될 경우, 영상 데이터를 추출하고, 추출된 영상 데이터(Nth)와 전후 영상 데이터(N±1th)를 비교하여 온도 차이가 일정 이상 시, 신생아의 구토를 판단할 수 있다.
또한, 데이터 처리부(12)는 카메라로부터 수신된 영상 데이터를 포함하는 센싱 정보에 기초하여 신생아 입 주변의 물질 여부에 따른 영상 데이터를 추출하고, 추출된 영상 데이터의 전후 영상 데이터를 비교하여 신생아 입 주변의 토사물 유무에 의한 신생아의 상태 변화를 감지하여 구토 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 데이터 처리부(12)는 카메라로부터 수신된 신생아의 입 주변 영상 데이터(Nth)를 기준으로 전후 영상 데이터(N±1th)를 비교하여 신생아 입 주변의 물질(토사물)의 유무를 판별하고, 판별 결과에 의해 구토 여부를 판단할 수 있다.
이에 따라, 데이터 처리부(12)는 판단된 구토 여부, 비접촉 센서 및 기초 센서로부터 수신된 신생아의 움직임, 및 환경 정보에 기초하여 최종 구토를 판별하고, 그에 따른 유문협착증, 장염, 장중첩증 및 뇌수막염 중 적어도 어느 하나의 증상을 판단할 수 있으며, 판단된 결과에 대응하는 속성 값을 적용하여 프로토콜 패킷을 생성할 수 있다. 또한, 상기 환경 정보는 기초 센서로부터 획득되는 정보일 수 있다.
또한 실시예에 따라서, 데이터 처리부(12)는 카메라로부터 수신된 영상 데이터에 기초하여 토사물의 색을 판단할 수도 있다. 이에 따라 데이터 처리부(12)는 토사물의 색상에 기초하여 증상을 더욱 정확하게 판단할 수 있으며, 토사물의 색상에 대한 정보를 더 포함시켜 프로토콜 패킷을 생성할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 데이터 처리부(12)의 신생아의 상태 변화에 기초하여 프로토콜 패킷을 생성하는 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 프로토콜 패킷을 생성하는 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 프로토콜 패킷(20)은 사이즈(size, 21), 버전(version, 22), 커맨드(command, 23), 및 데이터(data, 24)로 구성된다. 사이즈(21)는 4바이트(Bytes)의 크기로, 송/수신 데이터의 전체 크기를 바이트 단위로 나타내며, 이 크기에는 사이즈 필드의 크기도 포함될 수 있다. 버전(22)은 2바이트로 프로토콜 버전을 의미하며 상위 1바이트는 메이저 버전을, 하위 1바이트는 마이너 버전을 의미한다. 또한, 상기 프로토콜 버전은 프로토콜 변경 시에 변경 전의 프로토콜과의 호환성 지원을 위해 사용될 수 있다.
일반적으로 버전(22)에 대한 속성 값(25a)은 프로토콜 버전(Protocol Version)을 의미하며, 실시예에 따라서는 1.0(0x0100)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 버전이 올라갈수록 변경될 수 있다.
커맨드(23)는 2바이트의 크기로 명령(제어 커맨드)의 종류를 의미하며, 센서 디바이스(1)와 서버 간의 명령의 종류를 구분할 수 있다. 데이터(24)는 센서 디바이스(1)에서 서버 또는 외부의 외부 기기로 전송하고자 하는 데이터(정보)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로토콜 패킷(20)의 데이터(24)는 신생아의 움직임, 체온 및 토사물 유무에 따른 상태 변화와, 온도 및 습도의 환경 정보에 기초하여 판단된 신생아의 구토 여부 및 증상에 따른 건강 상태 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 데이터 처리부(12)는 판단된 신생아의 구토 여부 및 증상에 따른 건강 상태 정보에 기초하여 상태 변화에 따른 속성 값(25)을 적용하여 프로토콜 패킷(20)을 생성할 수 있다.
예를 들면, 데이터 처리부(12)는 커맨드(23)에서, 비접촉 센서 및 기초 센서로부터 센싱 정보를 수신하여 통신하기 위한 속성 값(25b)을 적용하거나, 센서 디바이스(1)의 프로그램을 패치(patch)하거나 업데이트(update)하기 위한 속성 값(25c)을 적용하여 프로토콜 패킷(20)을 생성할 수 있다.
여기서, 비접촉 센서 및 기초 센서로부터 센싱 정보를 수신하여 통신하기 위한 속성 값(25b)은 장치 인증(CertifyDevice, 1), 클라이언트(보호자 또는 병원 관리자) 요청에 대한 응답(ReplyRequest, 2), 및 신생아의 구토 여부 및 증상에 따른 건강 상태 정보 전송(SendBIOData, 3) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 센서 디바이스(1)의 프로그램을 패치 하거나 업데이트하기 위한 속성 값(25c)은 모듈 버전 체크(CheckPatch, 11), 버전 체크 결과(CheckResult, 12), 및 모듈 다운로드(DownloadPatch, 23) 중 어느 하나일 수 있다.
실시예에 따라서 커맨드(23)의 속성 값(25b, 25c)에 따라서 개별적인 포맷을 가진 데이터가 이어질 수 있으며, 공통 포맷은 모든 송/수신 스트림의 헤더 역할을 하여 하기의 [실시예 1]과 같은 구조체로 표현이 가능할 수 있다.
[실시예 1]
즉, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스(1)와 서버 간에 원활한 데이터 전송을 위한 프로토콜 패킷(20)을 정의하며, 이러한 프로토콜 패킷(20)은 비접촉 센서 및 기초 센서를 포함하는 다양한 종류의 센서로부터 일반화되는 데이터를 저장 및 전달하는데 사용되므로, 센서 디바이스(1)와 서버 간에 데이터 통신을 통하여 데이터 일관성(data consistency)를 유지할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 통신부(13)는 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송한다.
통신부(13)는 생성된 프로토콜 패킷에 기초하여 기설정된 프로토콜 버전을 통해 신생아의 상태 변화에 의한 구토 여부 및 증상에 따른 건강 상태 정보를 외부로 전송할 수 있다.
실시예에 따라서, 통신부(13)는 생성된 프로토콜 패킷을 WIFI 방식인 통신 모듈을 통해 외부로 전송할 수 있으며, 프로토콜 패킷을 수신하는 서버와 지정된 일정 거리 내에 존재할 경우, RFID(Radio Frequency Identification)를 이용하여 전송할 수도 있다. 또한, 실시예에 따라서 통신부(13)는 WIFI 및 RFID 방식 외에 BLE(Bluetooth Low Energy)나 데이터 통신망을 이용하여 정보를 송수신할 수 있다.
또한, 통신부(13)는 프로토콜 패킷을 외부로 전송하고, 외부의 서버 또는 외부 기기로부터 신호를 수신하는 역할을 할 수 있다. 필요에 따라서는 비접촉 센서 및 기초 센서를 설정하거나, 혹은 데이터 처리부(12)의 동작을 제한하는 제어 커맨드를 수신할 수 있으며, 무선 통신 방식 뿐만 아니라 유선 통신 방식을 사용하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스는 경고 신호 제공부(14)를 더 포함할 수 있다.
경고 신호 제공부(14)는 데이터 처리부(12)로부터 분석된 신생아의 센싱 정보가 기설정된 안정 범위를 벗어나는 경우, 소리, 진동 및 색상 변화 중 적어도 어느 하나의 경고 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 경고 신호 제공부(14)는 데이터 처리부(12)로부터 수신된 신생아의 상태 변화에 의한 구토 여부 및 증상에 따른 건강 상태 정보에 기반한 신호에 기초하여 보호자에게 정보를 제공하기 위한 영상, 음성 및 진동 중 어느 하나의 경고 메시지의 형태로 경고 신호를 출력할 수 있으며, 경고 메시지에는 정상이 아닌 신생아의 건강 상태 정보에 관한 정보(토사물의 유무 및 체온 변화)와 진단 결과가 포함된 메시지로서 안내 음성이 포함된 경고 메시지를 출력할 수 있다.
실시예에 따라서, 경고 신호 제공부(14)를 통신부(13)를 통해 수신된 제어 커맨드에 기반하여 경고 신호를 출력할 수 있으며, 센서 디바이스(1)에 포함된 보호자의 입력을 수신할 수 있는 스위치 및 터치로부터 경고 신호를 출력할 수도 있다.
도 3a 내지 도 3c는 일실시예에 따른 센서 디바이스에 대한 개략적인 사시도 및 실시예를 도시한 것이다.
보다 상세하게는, 도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 일 측면에서의 센서 디바이스에 대한 개략적인 분해 사시도를 나타내고, 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 타 측면에서의 센서 디바이스에 대한 개략적인 분해 사시도를 나타내며, 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 실시예를 나타낸다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 일 측면에서의 센서 디바이스(1)는 일 측면에서 돌출되어 형성되는 제어 모듈(41)을 구비하는 본체(40)를 포함하고, 본체(40)의 일 측면에는 적어도 어느 하나의 비접촉 센서(30)가 결합된다.
제어 모듈(41)은 본체(40)의 일 측면의 중앙에 구비되고, 제어 모듈(41)의 양 측에는 비접촉 센서(30)가 착탈 가능하게 결합되는 제1 센서 부착부(11a) 및 제2 센서 부착부(11b)가 형성된다.
제1 센서 부착부(11a) 및 제2 센서 부착부(11b)에는 비접촉 센서(30)를 지지하는 지지부(47)와, 비접촉 센서(30)와 전기적으로 연결되는 전기 접속부(46)와, 비접촉 센서(30)의 적어도 일부가 삽입되는 삽입홈(45)이 형성된다. 예를 들면, 제1 센서 부착부(11a)는 제1 비접촉 센서(31)와 결합될 수 있고, 제2 센서 부착부(11b)는 제2 비접촉 센서(32)와 결합될 수 있으며, 비접촉 센서(30)는 열영상 카메라, 및 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 실시예에 따라서, 센서 부착부(11)와 비접촉 센서(30)는 적어도 하나 이상의 결합이 이루어질 수 있다.
또한, 제어 모듈(41)은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스(1)의 기초 센서, 데이터 처리부 및 통신부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라서는 저장 메모리(RAM), 플래시(Flash, eMMc/SD card) 및 배터리 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 기초 센서는 UWB 센서, 신생아의 주위 환경의 온도를 측정하는 온도 센서 및 습도를 측정하는 습도 센서 중 어느 하나일 수 있으나, 센서 종류는 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 3a를 참조하면, 거치부(42)는 본 발명의 일실시예에 따른 일 측면에서의 센서 디바이스(1)의 본체(40)의 일면에 형성되며, 설치대(미도시)와 접할 수 있다. 또한, 본체(40)는 신생아의 센싱 정보가 기설정된 정상 범위를 벗어나는 경우, 경고 신호를 제공하기 위한 경고 신호 제공부(44), 및 센서 디바이스(1)의 전원(on/off) 또는 제어를 위한 스위치(43)를 더 포함할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 타 측면에서의 센서 디바이스(1)는 본체(40)의 타 측면에 결합되고, 설치대에 걸릴 수 있도록 적어도 일부가 절곡되어 형성되는 거치부(42)를 포함한다.
예를 들면, 거치부(42)는 본체(40)에 탈부착되고, 설치대가 삽입되도록 하부가 '∩' 형태로 홈(48)이 형성되어 개방될 수 있다. 실시예에 따라서, 거치부(42)는 침대의 머리판(Head Board) 및 의자 등받이 등의 설치대에 걸릴 수 있으며, 다른 실시예에 따라서 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스(1)는 본체(40)로부터 거치부(42)를 탈착하여 탁상 상에 위치되거나, 벽에 부착될 수 있다.
도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스(1)의 정면 실시예를 나타내며, 센서 디바이스(1)는 제1 센서 부착부(11a) 및 제2 센서 부착부(11b) 중 어느 하나에만 비접촉 센서가 결합되어 사용될 수 있다. 상기 비접촉 센서 중 열영상 카메라 및 카메라의 경우, 도 3c에 도시된 바와 같이 비접촉 센서(31)의 구멍(33)을 통해 영상 데이터를 수집할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 실생활에서의 적용 예를 도시한 것이다.
도 4a는 신생아 침대의 난간에 걸려있는 센서 디바이스(2a)의 예를 나타내고, 도 4b는 신생아 주변의 탁상 또는 책상 상에 위치한 센서 디바이스(2b)의 예를 나타내며, 도 4c는 의자 등받이에 걸려있는 센서 디바이스(2c)의 예를 나타낸다.
다만, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스(2)는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 실생활에서의 적용 예 외에 벽면에 부착될 수 있고, TV에 걸릴 수 있으므로, 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템(100)에서 센서 디바이스(51)는 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하여 프로토콜 패킷을 생성하고, 프로토콜 패킷을 수신한 서버(52)는 신생아의 건강 상태를 판단하며, 센서 디바이스(51)의 측정 및 분석을 제어하기 위한 제어 커맨드를 생성한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템(100)은 센서 디바이스(51) 및 서버(52)를 포함한다.
센서 디바이스(51)는 적어도 어느 하나의 비접촉 센서, 및 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 센싱 정보를 수신하고, 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하며, 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성하여 전송한다.
센서 디바이스(51)는 적어도 어느 하나의 비접촉 센서가 장착되는 센서 부착부, 비접촉 센서와 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 움직임, 체온 및 토사물 유무 중 어느 하나의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하고, 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷을 생성하는 데이터 처리부, 및 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 센서 디바이스(51)는 구조적인 측면에서, 일 측면에 돌출되어 형성되는 기초 센서, 데이터 처리부 및 통신부 중 적어도 하나를 수용하는 제어 모듈을 구비하는 본체를 포함하고, 본체의 일 측면에는 적어도 어느 하나의 비접촉 센서가 결합되며, 본체의 타 측면에 결합되고, 설치대에 걸릴 수 있도록 적어도 일부가 절곡되어 형성되는 거치부가 결합된 형태일 수 있다.
실시예에 따라서, 상기 적어도 어느 하나의 비접촉 센서는 센서 디바이스(51)의 센서 부착부에 탈부착 될 수 있다.
도 5에서의 센서 디바이스(51)의 기능 및 구조적인 설명은 도 1 내지 도 4를 통해 앞서 설명하였으므로, 생략하기로 한다.
서버(52)는 수신된 프로토콜 패킷에 기초하여 신생아의 건강 상태를 판단하고, 센서 디바이스(51)의 측정 및 분석을 제어하기 위한 제어 커맨드를 생성한다. 또한, 서버(52)는 수신된 프로토콜 패킷에 의한 신생아의 건강 상태 정보를 보호자 개인 정보, 신생아 개인 정보, 시간 및 요일 별로 분류하여 저장 및 유지할 수 있다.
또한, 서버(52)는 신생아의 건강 상태에 따른 정보를 보호자가 소유한 단말(53a), 건강 관리 서버(53b) 및 병원 서버(53c) 중 적어도 어느 하나의 외부 기기(53)로 전송하고, 적어도 어느 하나의 외부 기기(53)로부터 수신된 진단 정보에 대응하는 제어 커맨드를 생성하여 센서 디바이스(51)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 서버(52)는 수신된 프로토콜 패킷에 기초하여 신생아의 현재 건강 상태를 파악하고, 건강 상태를 위험별로 분류 및 판단하여 보호자가 소유한 단말(53a), 건강 관리 서버(53b) 및 병원 서버(53c) 중 어느 하나로의 전송을 결정할 수 있다.
실시예에 따라서, 건강 관리 서버(53b)는 수면 관리 서버, 신생아 건강 관리 서버, 데이터 통합 서버, 질병 진단 서버 및 모니터링 서버 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
서버(52)는 보호자가 소유한 단말(53a)로부터 수신된 보호자의 입력 신호에 기반하여 센서 디바이스(51)의 비접촉 센서 및 기초 센서 중 적어도 어느 하나의 작동, 신생아의 센싱 정보에 대한 분석, 프로토콜 패킷의 속성 값 변경, 및 프로토콜 패킷의 전송 중 어느 하나를 제어하기 위한 제어 커맨드를 생성하여 센서 디바이스(51)로 전송할 수 있다.
예를 들면, 서버(52)는 보호자가 단말(53a)을 통해 입력한 입력 신호에 기반하여 센서 디바이스(51) 작동에 대한 제어 커맨드를 생성할 수 있고, 건강 관리 서버(53b) 또는 병원 서버(53c) 중 어느 하나로부터 수신된 신생아의 건강 상태에 따른 진단 정보에 대한 제어 커맨드를 생성할 수 있다.
이에 따라서, 서버(52)는 생성된 제어 커맨드를 센서 디바이스(51), 보호자가 소유한 단말(53a) 및 신생아의 가족의 단말 중 적어도 어느 하나로 전송할 수 있다.
실시예에 따라서, 서버(52)는 센서 디바이스(51)와의 인증, 센서 디바이스(51)의 셋팅(setting) 정보, 보호자의 요청에 대한 응답, 건강 상태 정보 송/수신, 진단 정보 송/수신, 센서 디바이스(51)의 버전 체크 및 센서 디바이스(51)의 프로그램 업데이트 중 어느 하나에 대한 제어 커맨드를 생성 및 제어할 수 있다.
실시예에 따라서, 보호자가 소유한 단말(53a)은 스마트폰, 태블릿 PC, PDA, 노트북, PC 및 웨어러블 기기 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 또한 보호자에게 정보를 디스플레이하고, 보호자로부터 입력 신호를 수신할 수 있는 단말 장치이면 적용 가능하다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 디바이스의 동작 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 단계 610에서 적어도 어느 하나의 비접촉 센서와, 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 센싱 정보를 수신한다.
상기 비접촉 센서는 체온을 측정하는 열영상 카메라, 및 카메라 중 적어도 어느 하나이고, 공통의 데이터 버스(data bus)로 연결될 수 있으며, 센서 디바이스에 탈부착 가능할 수 있다.
상기 기초센서는 피검자의 움직임을 감지하는 UWB(Ultra-Wide Band, 울트라 와이드 밴드) 센서, 온도 센서 및 습도 센서 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
단계 620에서 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단한다.
단계 620은 UWB 센서로부터 수신된 센싱 정보에 따른 신생아의 복부 및 가슴의 움직임, 열영상 카메라로부터 수신된 센싱 정보에 따른 토사물 온도 변화, 및 카메라로부터 수신된 센싱 정보에 따른 신생아 입 주변의 토사물 유무 중 어느 하나의 신생아의 상태 변화를 감지하는 단계일 수 있다.
또한, 단계 620은 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 신생아의 움직임에 기초하여 유문협착증, 장염, 장중첩증 및 뇌수막염 중 적어도 어느 하나의 증상을 판단하는 단계일 수 있다.
단계 630에서 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성한다.
단계 640에서 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송한다.
단계 640은 단계 630으로부터 판단된 결과에 대응하여 생성된 프로토콜 패킷에 기초하여 기설정된 프로토콜 버전을 통해 신생아의 건강 상태 정보를 외부로 전송하는 단계일 수 있다.
실시예에 따른 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. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 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 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1, 2, 51: 센서 디바이스
20: 프로토콜 패킷
21: 사이즈
22: 버전
23: 커맨드
24: 데이터
25: 속성 값
30: 비접촉 센서
40: 본체
41: 제어 모듈
42: 거치부
43: 스위치
44: 경고 신호 제공부
45: 삽입홈
46: 전기 접속부
47: 지지부
48: 홈
52: 서버
53: 외부 기기
100: 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템
20: 프로토콜 패킷
21: 사이즈
22: 버전
23: 커맨드
24: 데이터
25: 속성 값
30: 비접촉 센서
40: 본체
41: 제어 모듈
42: 거치부
43: 스위치
44: 경고 신호 제공부
45: 삽입홈
46: 전기 접속부
47: 지지부
48: 홈
52: 서버
53: 외부 기기
100: 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템
Claims (25)
- 적어도 어느 하나의 비접촉 센서가 장착되는 센서 부착부;
상기 비접촉 센서와, 상기 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하고, 상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성하는 데이터 처리부; 및
상기 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송하는 통신부
를 포함하고,
상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값은 상기 센싱 정보를 수신하여 통신하기 위한 속성 값 및 프로그램을 패치(Patch)하거나 업데이트(Update)하기 위한 속성 값을 포함하며,
상기 비접촉 센서는 열영상 카메라 및 카메라를 포함하고,
상기 데이터 처리부는
상기 열영상 카메라로부터 수신된 영상 데이터에서 일정 온도 이상의 영상 데이터를 추출하고, 상기 일정 온도 이상의 영상 데이터의 전후 영상 데이터를 비교하여 토사물의 온도 변화를 감지하며, 상기 카메라로부터 영상 데이터를 추출하고, 상기 카메라로부터 추출된 영상 데이터의 전후 영상 데이터를 비교하여 상기 신생아 입 주변의 토사물의 유무 및 토사물의 색을 감지하며, 상기 감지된 토사물의 온도 변화, 토사물의 유무 및 토사물의 색에 기초하여 구토 여부를 판단하고, 상기 구토 여부의 판단 결과와, 상기 비접촉 센서와 기초 센서로부터 수신된 상기 신생아의 복부, 가슴 및 몸의 움직임과 환경 정보에 기초하여 최종 구토를 판단하며, 상기 구토 여부의 판단 결과와, 상기 신생아의 복부, 가슴 및 몸의 움직임과, 환경 정보에 기초하여 유문협착증, 장염, 장중첩증 및 뇌수막염 중 적어도 어느 하나의 상기 증상을 판단하는 센서 디바이스.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 센서 부착부는
상기 적어도 어느 하나의 비접촉 센서를 공통의 데이터 버스(data bus)로 연결하는 센서 디바이스.
- 제1항에 있어서,
상기 기초 센서는
상기 신생아의 움직임을 감지하는 UWB(Ultra-Wide Band, 울트라 와이드 밴드) 센서, 상기 신생아의 주위 환경의 온도를 측정하는 온도 센서 및 습도를 측정하는 습도 센서 중 어느 하나인 센서 디바이스.
- 제4항에 있어서,
상기 데이터 처리부는
상기 UWB 센서로부터 수신된 상기 센싱 정보에 따른 상기 신생아의 복부 및 가슴의 움직임을 상기 신생아의 상태 변화로 감지하는 센서 디바이스.
- 제5항에 있어서,
상기 데이터 처리부는
대역폭을 갖는 광대역 센서인 상기 UWB 센서로부터 상기 신생아로 발생되는 일정한 펄스에 의해 수신되는 신호를 전처리(Band Pass filtering)하여 신호 변화를 감지하며, 상기 신생아의 복부 및 가슴의 움직임을 판단하는 센서 디바이스.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 통신부는
상기 판단된 결과에 대응하여 생성된 상기 프로토콜 패킷에 기초하여 기설정된 프로토콜 버전을 통해 신생아의 건강 상태 정보를 외부로 전송하는 센서 디바이스.
- 제1항에 있어서,
상기 데이터 처리부로부터 판단된 결과가 기설정된 안정 범위를 벗어나는 경우, 소리, 진동 및 색상 변화 중 적어도 어느 하나의 경고 신호를 제공하는 경고 신호 제공부
를 더 포함하는 센서 디바이스.
- 제1항에 있어서,
상기 센서 디바이스는
일 측면에 돌출되어 형성되는 상기 기초 센서, 상기 데이터 처리부 및 상기 통신부 중 적어도 하나를 수용하는 제어 모듈을 구비하는 본체를 포함하고,
상기 본체의 일 측면에는 상기 적어도 어느 하나의 비접촉 센서가 결합되며, 상기 본체의 타 측면에 결합되고, 설치대에 걸릴 수 있도록 적어도 일부가 절곡되어 형성되는 거치부가 결합되는 센서 디바이스.
- 제12항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 본체의 일 측면의 중앙에 구비되고, 상기 제어 모듈의 양 측에는 상기 비접촉 센서가 착탈 가능하게 결합되는 제1 센서 부착부 및 제2 센서 부착부가 형성되며,
상기 제1 센서 부착부 및 상기 제2 센서 부착부에는 상기 비접촉 센서를 지지하는 지지부와, 상기 비접촉 센서와 전기적으로 연결되는 전기 접속부와, 상기 비접촉 센서의 적어도 일부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 센서 디바이스.
- 제12항에 있어서,
상기 거치부는 상기 본체에 탈부착되고, 상기 설치대가 삽입되도록 하부가 '∩' 형태로 개방되어 형성되는 센서 디바이스.
- 적어도 어느 하나의 비접촉 센서, 및 상기 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 센싱 정보를 수신하고, 상기 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하며, 상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성하여 전송하는 센서 디바이스; 및
상기 수신된 프로토콜 패킷에 기초하여 상기 신생아의 건강 상태를 판단하고, 상기 센서 디바이스의 측정 및 분석을 제어하기 위한 제어 커맨드를 생성하는 서버
를 포함하고,
상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값은
상기 센싱 정보를 수신하여 통신하기 위한 속성 값 및 상기 센서 디바이스의 프로그램을 패치(patch)하거나 업데이트(update)하기 위한 속성 값을 포함하며,
상기 비접촉 센서는 열영상 카메라 및 카메라를 포함하고,
상기 구토 여부 및 증상의 판단은
상기 열영상 카메라로부터 수신된 영상 데이터에서 일정 온도 이상의 영상 데이터를 추출하고, 상기 일정 온도 이상의 영상 데이터의 전후 영상 데이터를 비교하여 토사물의 온도 변화를 감지하며, 상기 카메라로부터 영상 데이터를 추출하고, 상기 카메라로부터 추출된 영상 데이터의 전후 영상 데이터를 비교하여 상기 신생아 입 주변의 토사물의 유무 및 토사물의 색을 감지하며, 상기 감지된 토사물의 온도 변화, 토사물의 유무 및 토사물의 색에 기초하여 구토 여부를 판단하고, 상기 구토 여부의 판단 결과와, 상기 비접촉 센서와 기초 센서로부터 수신된 상기 신생아의 복부, 가슴 및 몸의 움직임과 환경 정보에 기초하여 최종 구토를 판단하며, 상기 구토 여부의 판단 결과와, 상기 신생아의 복부, 가슴 및 몸의 움직임과, 환경 정보에 기초하여 유문협착증, 장염, 장중첩증 및 뇌수막염 중 적어도 어느 하나의 상기 증상을 판단하는 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템.
- 제15항에 있어서,
상기 센서 디바이스는
상기 적어도 어느 하나의 비접촉 센서가 장착되는 센서 부착부;
상기 비접촉 센서와, 상기 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 상기 기초 센서로부터 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 움직임, 체온 및 토사물 유무 중 어느 하나의 상기 상태 변화에 따른 상기 구토 여부 및 증상을 판단하고, 상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 상기 프로토콜 패킷을 생성하는 데이터 처리부; 및
상기 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송하는 통신부
를 포함하는 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템.
- 제16항에 있어서,
상기 센서 디바이스는
일 측면에 돌출되어 형성되는 상기 기초 센서, 상기 데이터 처리부 및 상기 통신부 중 적어도 하나를 수용하는 제어 모듈을 구비하는 본체를 포함하고,
상기 본체의 일 측면에는 상기 적어도 어느 하나의 비접촉 센서가 결합되며, 상기 본체의 타 측면에 결합되고, 설치대에 걸릴 수 있도록 적어도 일부가 절곡되어 형성되는 거치부가 결합되는 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템.
- 제15항에 있어서,
상기 서버는
상기 신생아의 건강 상태에 따른 정보를 보호자가 소유한 단말, 건강 관리 서버 및 병원 서버 중 적어도 어느 하나의 외부 기기로 전송하고, 상기 외부 기기로부터 수신되는 진단 정보에 대응하는 상기 제어 커맨드를 생성하여 상기 센서 디바이스로 전송하는 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템.
- 제18항에 있어서,
상기 서버는
상기 보호자가 소유한 단말로부터 수신된 상기 보호자의 입력 신호에 기반하여 상기 센서 디바이스의 상기 비접촉 센서 및 상기 기초 센서 중 적어도 어느 하나의 작동, 상기 신생아의 센싱 정보에 대한 분석, 상기 프로토콜 패킷의 속성 값 변경, 및 상기 프로토콜 패킷의 전송 중 어느 하나를 제어하기 위한 상기 제어 커맨드를 생성하여 전송하는 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템.
- 센서 부착부에서 적어도 어느 하나의 비접촉 센서를 장착하는 단계;
데이터 처리부에서 상기 비접촉 센서와, 상기 비접촉 센서의 일 측면에 형성된 기초 센서로부터 센싱 정보를 수신하는 단계;
상기 데이터 처리부에서 상기 수신된 센싱 정보에 기초하여 신생아의 상태 변화에 따른 구토 여부 및 증상을 판단하는 단계;
상기 데이터 처리부에서 상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값에 따른 프로토콜 패킷(Protocol Packet)을 생성하는 단계; 및
통신부에서 상기 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 판단된 결과에 대응하는 속성 값은
상기 센싱 정보를 수신하여 통신하기 위한 속성 값 및 프로그램을 패치(patch)하거나 업데이트(update)하기 위한 속성 값을 포함하며,
상기 비접촉 센서는 열영상 카메라 및 카메라를 포함하고,
상기 구토 여부 및 증상을 판단하는 단계는
상기 열영상 카메라로부터 수신된 영상 데이터에서 일정 온도 이상의 영상 데이터를 추출하고, 상기 일정 온도 이상의 영상 데이터의 전후 영상 데이터를 비교하여 토사물의 온도 변화를 감지하며, 상기 카메라로부터 영상 데이터를 추출하고, 상기 카메라로부터 추출된 영상 데이터의 전후 영상 데이터를 비교하여 상기 신생아 입 주변의 토사물의 유무 및 토사물의 색을 감지하며, 상기 감지된 토사물의 온도 변화, 토사물의 유무 및 토사물의 색에 기초하여 구토 여부를 판단하고, 상기 구토 여부의 판단 결과와, 상기 비접촉 센서와 기초 센서로부터 수신된 상기 신생아의 복부, 가슴 및 몸의 움직임과 환경 정보에 기초하여 최종 구토를 판단하며, 상기 구토 여부의 판단 결과와, 상기 신생아의 복부, 가슴 및 몸의 움직임과, 환경 정보에 기초하여 유문협착증, 장염, 장중첩증 및 뇌수막염 중 적어도 어느 하나의 상기 증상을 판단하는 센서 디바이스의 동작 방법.
- 제20항에 있어서,
상기 기초 센서는
상기 신생아의 움직임을 감지하는 UWB(Ultra-Wide Band, 울트라 와이드 밴드) 센서, 온도 센서 및 습도 센서 중 적어도 어느 하나인 센서 디바이스의 동작 방법.
- 제21항에 있어서,
상기 구토 여부 및 증상을 판단하는 단계는
상기 UWB 센서로부터 수신된 상기 센싱 정보에 따른 상기 신생아의 복부 및 가슴의 움직임을 상기 신생아의 상태 변화로 감지하는 센서 디바이스의 동작 방법.
- 삭제
- 제20항에 있어서,
상기 생성된 프로토콜 패킷을 외부로 전송하는 단계는
상기 판단된 결과에 대응하여 생성된 상기 프로토콜 패킷에 기초하여 기설정된 프로토콜 버전을 통해 신생아의 건강 상태 정보를 외부로 전송하는 센서 디바이스의 동작 방법.
- 제20항 내지 제22항 및 제24항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위하여 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020160100659A KR101861613B1 (ko) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | 센서 디바이스 및 그 동작 방법, 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160100659A KR101861613B1 (ko) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | 센서 디바이스 및 그 동작 방법, 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템 |
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| KR1020160100659A KR101861613B1 (ko) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | 센서 디바이스 및 그 동작 방법, 센서 디바이스를 이용한 신생아 구토 감지 시스템 |
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