KR102045272B1 - 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 cpr 훈련용 흉부 압박장치 - Google Patents

증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 cpr 훈련용 흉부 압박장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CPR 훈련용 압박장치를 구성함에 있어서,
훈련자(E)가 손으로 흉부에 대하여 압박하듯이 연습할 수 있도록 누름판(41)을 구비하되, 누름판(41)은 하부에 지지부(42)를 구성하고 누름판(41)과 지지부(42) 간에는 상·하부 가이드바(41a)(42a)를 매개로 서로 결합되게 하여 누름판(41)이 지지부(42)에 대하여 상하 이동이 원활하도록 하며,
상부 가이드바(41a)는 누름판(41)의 각 모서리 하단면에 하부를 향하여 돌출되게 구성하고, 하부 가이드(42a)는 지지부(42)의 각 모서리 상단면에 상부를 향하여 돌출되게 구성하여 상·하부 가이드(41a)(42a) 중 어느 하나의 가이드(41a)(42a)는 개방된 수납부를 형성하여 수납부 내에는 탄성스프링(43)이 끼움결합게 하고 누름판(41)의 상부 가이드(41a)와 지지부(42)의 하부 가이드(42b) 간에 끼움결합되게 구성하여 훈련자(E)가 손으로 누름판(41)을 누르면 하부로 이동되고 탄성스프링(43)은 압축되었다가 손의 힘을 빼면 탄성스프링(43)에 의해 누름판(41)이 상부로 복귀되게 하여 심폐소생을 할 수 있는는 동작이 구현되게 하고,
상기 누름판(41)과 지지부(42) 중 어느 하나에는 제어부(45)를 구비하고 제어부(45)에는 압력센서부(46) 및 통신부(48)를 연결되게 구성하여 훈련자(E)가 흉부 압박 훈련시 흉부압박의 세기, 압박의 깊이, 압박의 횟수에 대한 정보를 제어부(45)가 압력센서부(46)로 전달받아 통신부(48)를 통하여 중앙서버PC(60)에 전달하도록 하여 다 수의 훈련자가 동시에 증강현실과 가상현실 기반 다중접속하여 훈련을 할 수 있도록 한 것이다.

Description

증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 흉부 압박장치{CPR TRADING CHEST COMPRESSION DEVICE WITH MULTIPLE ACCESS BASED ON AUGMENTED REALITY AND VIRTUAL REALITY}
본 발명은 심폐소생술훈련 장치에 관한 것으로서 특히 보다 구체적으로는 증강현실과 가상현실을 이용한 심폐소생술 훈련용 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
일반적으로 심폐소생술(caridopulmonary resuscitation, CPR)이란 심장이 정지된 환자에 대해 흉부압박 및 인공호흡을 통해 인위적으로 혈액을 순환시키고 호흡을 돕는 응급치료법이다.
심정지가 발생하여 순환이 정지되면, 뇌 조직 내의 산소가 1초 이내에 고갈되기 시작하여 6분이 경과하면서 포도당과 ATP(adenosinetriphosphate)의 결핍이 일어나므로, 4분 내지 10분 내에 순환정지상태가 교정되지 못하면 중추신경계를 포함하는 신경조직의 불가역적인 손상에 의해 생물학적 사망상태로 진행된다. 따라서 환자의 소생에 가장 중요한 것은 빠른 시간 내에 순환 및 호흡을 유지시켜 조직 내에 산소를 공급하는 것이다. 즉, 최초 발견자의 적절한 응급처치가 중요한 역할을 한다.
이와 같이, 최초 발견자의 응급처치로서 심폐소생술의 중요성이 강조되면서 국가적 차원에서 심폐소생술 교육을 장려하고 있고 지원도 활발하게 이루어지고 있다.
그러나 종래의 심폐소생술(CPR) 교육은 훈련용 인체모형(마네킹)을 이용하여 강사의 지지세 따라 절차를 학습하고 실제상황을 상상하면서 이루어졌다.
이러한 방식은 보통 일대 다수를 교육하는 환경으로 이루어져 교육대상자의 학습정도나 성과를 파악하기 어렵고 교육에 몰입하기도 어렵다. 또한 다양한 응급상황 및 여러 상황에 대응하는 절차의 제시가 어렵고, 심폐소생술 수행에 따른 정량적 피드백이 어렵다.
그리고 종래에 개발된 응급처지 훈련장치는 컴퓨터와 연결된 장치와 훈련용 마네킹이 필요하여 공간과 비용의 문제가 생기며 다수를 대상으로 교육하기에는 한계가 있다. 최근에는 가상현실이나 증강현실을 활용한 CPR 훈현이 제시되고 있으나 가상현실이나 증강현실에서 행해지는 CPR 훈련을 단체 훈련이 어려워 1인의 사용자만이 훈련가능하여 효율성이 떨어진다.
국내 등록특허 제10-1071432호“심폐소생술용 흉부압박 깊이 측정장치”
따라서 본 발명은 CPR 훈련을 함에 있어서 증강현실과 가상현실을 활용하면서도 다수의 훈련자가 동시에 접속 가능하도록 하여 다수의 훈련자가 증강현실과 가상현실에서 CPR 훈련을 효율적으로 할 수 있도록 하고, 그 훈련결과에 대하여 일괄적으로 정보를 받아 훈련평가를 함으로써 효율적인 응급처치 교육이 이루어지도록 하는 CPR 훈련용 흉부 압박장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 CPR 훈련용 압박장치를 구성함에 있어서,
훈련대상자(E)의 머리에 착용되어지는 VR기기(10) 및 상기 VR기기(10) 전방에는 스마트폰(20)을 연결장착되게 구비하되 스마트폰(20)에는 응급처치 훈련을 위한 프로그램이 데이터베이스(21)에 설치되어 있고 화면에 관련 메뉴가 표시되어 입력부(23)를 통하여 실행되게 하고,
훈련대상자(E)에 의하여 응급처치 훈련 실행시 상기 스마트폰(20)의 카메라부(24)에서 촬영되는 배경화면이 VR기기(10)를 통하여 나타나도록 하되 카메라센서를 통하여 흉부 압박장치를 인식하면 제어부(27)의 처리에 의하여 3D입체로 된 사람을 형상의 증강현실(AR)로 구현되어 VR기기(10)를 통하여 보여지도록 하여 훈련자(E)는 흉부압박장치를 통하여 응급처치에 대한 절차학습을 할 수 있도록 하거나,
또는 상기 스마트폰(20)에 내장된 프로그램을 바탕으로 VR기기(10)에 실제 사고 현장과 유사한 환경을 가상현실로 보여지도록 하고 가상공간 내에는 환자아바타(50가 정해진 위치에 나타나도록 하여 훈련대상자(E)가 환자아바타(50)의 흉부위치에 흉부압박장치를 위치시켜 흉부압박장치를 통하여 실전훈련을 할 수 있도록 하는 것 중 어느 하나의 CPR 응급처치 훈련을 할 수 있도록 함에 있어서,
상기 흉부압박장치는 훈련자(E)가 손으로 흉부에 대하여 압박하듯이 연습할 수 있도록 누름판(41)을 구비하되, 누름판(41)은 하부에 지지부(42)를 구성하고 누름판(41)과 지지부(42) 간에는 상·하부 가이드바(41a)(42a)를 매개로 서로 결합되게 하여 누름판(41)이 지지부(42)에 대하여 상하 이동이 원활하도록 하며,
상부 가이드바(41a)는 누름판(41)의 각 모서리 하단면에 하부를 향하여 돌출되게 구성하고, 하부 가이드(42a)는 지지부(42)의 각 모서리 상단면에 상부를 향하여 돌출되게 구성하여 상·하부 가이드(41a)(42a) 중 어느 하나의 가이드(41a)(42a)는 개방된 수납부를 형성하여 수납부 내에는 탄성스프링(43)이 끼움결합게 하고 누름판(41)의 상부 가이드(41a)와 지지부(42)의 하부 가이드(42b) 간에 끼움결합되게 구성하여 훈련자(E)가 손으로 누름판(41)을 누르면 하부로 이동되고 탄성스프링(43)은 압축되었다가 손의 힘을 빼면 탄성스프링(43)에 의해 누름판(41)이 상부로 복귀되게 하여 심폐소생을 할 수 있는는 동작이 구현되게 하고,
상기 누름판(41)과 지지부(42) 중 어느 하나에는 제어부(45)를 구비하고 제어부(45)에는 압력센서부(46) 및 통신부(48)를 연결되게 구성하여 훈련자(E)가 흉부 압박 훈련시 흉부압박의 세기, 압박의 깊이, 압박의 횟수에 대한 정보를 제어부(45)가 압력센서부(46)로 전달받아 통신부(48)를 통하여 중앙서버PC(60)에 전달하도록 하여 다 수의 훈련자에 대한 훈련평가가 동시에 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 한다.
본 발명은 증강현실과 가상현실의 구현을 통해 응급처치의 방법과 절차를 공간의 제한 없이 효율적으로 학습할 수 있고, 특히 CPR 훈련용 압박장치를 통하여 다수의 훈련자가 동시에 흉부 압박 훈련이 가능하고, 특히 다수의 훈련자가 증강현실과 가상현실에서 CPR 훈련한 결과에 대하여 중앙서버PC가 무선통신으로 전달받아 각 훈련자에 대한 훈련평가를 할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 본 발명의 증강현실과 가상현실을 이용한 응급처치 훈련용 시뮬레이션 장치의 블록구성도,
도 3a은 VR기기와 스마트폰이 결합된 상태의 도면이고, 도 3b는 증강현실(AR) 지원이 되는 VR기기를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 스마트폰의 카메라센서에 의해 CPR 마네킹(30)이 3D입체로 된 사람을 형상의 증강현실(AR)로 구현되는 구성을 도시한 도면,
도 5는 증강현실로 구현되는 가이드용 컨텐츠의 일 예시도,
도 6는 CPR 훈련용 흉부 압박장치에 대하여 응급처치 학습시 행한 결과가 증강현실로 디스플레이 되는 일 예시도,
도 7 내지 도 8은 본 발명에 의한 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 흉부 압박장치의 구성도,
도 9는 압력센서의 일 예를 나타내 도면,
도 10은 가상현실로 구현되는 응급처치상황 예시 및 그 가상현실 내에 환자아바타의 쓰러진 모습을 보여주는 일 예시도,
도 11은 가상현실 속의 환자아바타의 흉부 흉부위치에 CPR Cube(40)를 위치시켜 실전훈련을 하는 구성도,
도 12는 가상현실을 바탕으로 CPR 마네킹(30)에 대하여 응급처치 학습시 행한 결과가 표시되는 일 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 CPR 훈련을 함에 있어서 다수의 훈련자가 증강현실과 가상현실에서 흉부압박을 실시하면 압박의 강도와 횟수 드에 대한 결과가 중앙서버에 전달되어 관리자가 훈련생 개개인의 훈련정도를 모니터링할 수 있도록 하여 효율적인 CPR 훈련을 가능하도록 하는 것이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 압박장치(40)(이하 간단히 ‘CPR 훈련용 압박장치’라고도 함)는 훈련대상자(E)의 머리에 착용되어지는 VR기기(10)와, 상기 VR기기(10) 전방에 연결장착되며 응급처치 훈련을 위한 프로그램이 설치되어 있고 디스플레이부(22)에 관련 메뉴가 표시되어 실행할 수 있는 스마트폰(20)의 구축에 기반한다.
상기 구성에 의하면 도 3a와 같이 VR기기(10)에 스마트폰(20)이 유선으로 연결되어 스마트폰(20)의 디스플레이부(22)의 영상이 VR기기(10)로 보여지게 된다. 그리고 도 3b는 VR기기(10)의 다른 예로서 스마트폰(20)의 연결이 없이도 자체적으로 증강현실(AR) 지원이 되는 것이다.
본 발명은 상기 가상현실과 증강현실을 기반으로 하여 다 수개의 CPR 훈련용 압박장치(40) 및 중앙서버PC(60)을 구성한다.
도 1을 참고하면 각각의 CPR 훈련용 압박장치(40)는 이동망/공중망을 통하여 다수의 훈련대상자(E)에 해당하는 스마트폰(20)과 통신이 이루어짐과 아울러 각 CPR 훈련용 압박장치(40)는 중앙서버PC(60)와 와이파이나 블루투스 등과 같은 이동망/공중망을 통하여 연결되게 한다.
한편 본원 출원인은 본 발명의 출원에 앞서 『증강현실과 가상현실을 이용한 훈련용 응급처치 시뮬레이션 장치』에 대하여 출원한 사실이 있는바, 본 발명은 앞서 출원한 특허(미공개 상태임) 내용와 밀접한 관련이 있으며 이에 더하여 다수의 훈련자가 동시 접속하여 증강현실(AR)과 가상현실(VR)에서 CPR 훈련을 할 수 있도록 한다.
따라서 앞서 출원한 특허의 내용에 대하여 필요한 경우 중복으로 설명할 수 있으며 불필요한 경우 자세한 내용의 설명은 생략한다.
본 발명은 응급처치훈련을 함에 있어서 증강현실을 통한 응급처치 절차학습단계(A단계)와 가상현실을 통한 실전훈련단계(B단계)로 이루어지도록 구성된다.
이를 위해서 도 2를 참고하면, 스마트폰(20)의 데이터베이스(21)에는 각각에 대응하는 프로그램이 내장되며 이와 더불어 디스플레이부(22)에는 관련 메뉴가 표시되어 입력부(23)를 통하여 프로그램의 실행을 비롯하여 기타 필요한 조작을 할 수 있도록 한다.
먼저 절차학습단계(A단계)를 위해서 스마트폰(20)에는 카메라부(24)가 구성되어 카메라부(24)에서 촬영되는 배경화면이 VR기기(10)를 통하여 나타나도록 한다. 특히 도 3에 도시된 바와 같이 카메라부(24)에서 촬영되는 영상을 바탕으로 카메라센서가 CPR 훈련용 압박장치(40)을 인식하면 제어부(27)의 처리에 의하여 CPR 훈련용 압박장치(40)에 대하여 3D입체로 된 사람 형상으로 증강현실(AR)로 구현되어 VR기기(10)를 통하여 보여지도록 한다.
아울러 응급상황(사고현장)과 유사한 효과음을 음향출력부(25)로 출력하여 실제와 비슷한 환경에 가깝도록 실감나는 학습이 이루어지도록 한다. 음향출력부(25)는 스마트폰(20)의 스피커가 될 수 있으며 필요에 따라 훈련대상자(E)가 이어폰을 사용하여 귀에 착용하여 사용할 수도 있다.
상기 CPR 훈련용 압박장치(40)는 훈련대상자(E)가 직접 흉부에 대하여 응급처치를 실시하듯이 응급처치에 대한 절차학습단계(A단계)를 할 수 있도록 한다.
그리고 절차학습단계(A단계)에서 스마트폰(20)의 제어부(27)는 실제의 배경에 캐릭터(강사) 또는 텍스트 중 어느 하나 이상의 증강현실로 구현되는 가이드용 컨텐츠가 디스플레이부(22)로 나타나도록 하는바, 도 4에 도시된 예시와 같이 훈련대상자(E)는 응급처치의 전반적인 순서와 방법에 대하여 가이드용 컨텐츠가 나타나는 디스플레이부(22) 영상을 보여주는 VR기기(10)를 보면서 학습할 수 있도록 한다.
이때 증강현실로 구현되는 가이드용 컨텐츠는 VR기기(10)에 장착된 자이로센서 또는 스마트폰(20)의 카메라센서 중 어느 하나에 의하여 훈련대상자(E)가 정면을 주시하면 나타나도록 구현할 수 있다.
다수의 훈련대상자(E)는 본인이 착용하고 있는 VR기기(10)에 나타나는 가이드용 컨텐츠의 안내를 바탕으로 CPR 훈련용 압박장치(40)에 응급처치 훈련학습을 할 수 있다. 다수의 훈련대상자(E)가 CPR 훈련용 압박장치(40)에 대하여 응급처치 학습시 행하는 압박의 강도, 압박의 횟수, 압박의 깊이, 압박의 시간 및 인공호흡의 횟수와 시간 등에 의한 실시간 결과가 각각 중앙서버PC(60)로 전송되어 저장된다.
훈련대상자(E)는 중앙서버PC(60)는 디스플레이부를 통하여 그 결과를 확인할 수 있으며, 나아가 스마트폰(20)의 통신부(26)와의 통신으로 제어부(27)에 전달되어 도 5에 도시된 일 예와 같이 텍스트 또는 표식 중 어느 하나의 방법으로 디스플레이부(22)에 표시되고 그 표시된 내용은 훈련대상자(E)가 VR기기(10)로 확인할 수 있게 한다.
CPR 훈련용 압박장치(40)에 대한 압박의 강도, 압박의 횟수, 압박의 깊이, 압박의 시간 등에 대한 측정은 CPR 훈련용 압박장치(40) 내의 압력을 감지하는 센서를 구성하여 측정함으로 이루어지며 그 데이터를 중앙서버PC(60)로 전송되어 저장된다.
상기 CPR 훈련용 압박장치(40)에 대하여 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 7 및 도 8을 참고하면, CPR 훈련용 압박장치(40)는 훈련자(E)가 손으로 흉부에 대하여 압박하듯이 연습할 수 있도록 누름판(41)을 구비하되, 누름판(41)은 하부에 지지부(42)를 구성하고 누름판(41)과 지지부(42) 간에는 상·하부 가이드바(41a)(42a)를 매개로 서로 결합되게 하여 누름판(41)이 지지부(42)에 대하여 상하 이동이 원활하도록 한다.
본 발명에서는 상부 가이드바(41a)는 누름판(41)의 각 모서리 하단면에 하부를 향하여 돌출되게 구성하고, 하부 가이드바(42a)는 지지부(42)의 각 모서리 상단면에 상부를 향하여 돌출되게 구성된다.
상·하부 가이드바(41a)(42a) 중 상부 가이드바(41a)는 하부가 개방된 수납부를 형성하여 수납부 내에는 탄성스프링(43)이 끼움결합된다. 탄성스프링(43)이 끼워진 상부 가이드바(41a)의 수납부에는 지지부(42)의 하부 가이드바(42a)가 끼움결합된다.
상기 구성에 의하여 훈련자(E)가 손으로 누름판(41)을 누르면 하부로 이동되고 탄성스프링(43)이 압축되었다가 손의 힘을 빼면 탄성스프링(43)에 의해 누름판(41)이 상부로 복귀된다. 이런 작동은 훈련자(E)에게 심폐소생을 하는 동작을 구현할 수 있는 환경을 제공하게 되며, 상·하부 가이드바(41a)(42a)각 모서리에 4개로 구성함에 따라 훈련자가 행하는 흉부 압박에 대한 정보를 보다 정밀하게 획득할 수 있게 된다.
상기 CPR 훈련용 압박장치(40)는 압력센서부(46)를 구성한다. 압력센서부(46) 구성을 위해서 먼저 제어부(45)를 구성하는바 본 발명에서 제어부(46)는 아두이노(Arduino) 기판을 통하여 구성할 수 있다. 아두이노는 중앙처리장치와 메모리 등을 탑재한 기판으로서 다양한 센서나 부품을 연결할 수 있다. 제어부(46)는 구성에 따라 누름판(41)과 지지부(42) 중 어느 하나의 적당한 부분에 설치할 수 있다.
압력센서부(46)의 일 예로서 지지부(42)의 가운데 공간부 즉 하부 가이드바(42a)로 둘러 쌓인 부분에는 버튼(46a)을 구성하고 버튼(46a) 내부에는 도 9에 도시된 바와 같은 센서(46b)를 결합할 수 있다.
그리고 누름판(41)의 하단면 중앙부 즉 압력센서부(46)의 버튼(46a)에 대응하는 부분에는 가압구(44)를 결합하여, 훈련자(E)가 누름판(41)을 누를시 가압구(44)가 압력센서부(46)의 버튼(46a)을 누르게 되고 이때 압력센서부(46)의 센서(46b)는 어느 정도의 압력으로 눌러졌는지 체크를 하게 됨에 따라 정확한 흉부압박이 수행되는지 그리고 충분한 깊이의 흉부압박이 수행되는지의 정보를 체크한다.
도 9를 참고하면 센서(46b)는 가압압력센서(46b-1)와 위치별압력센서(46b-2)로 구분하여 구성할 수 있다. 가압압력센서(46b-1)는 누름판(41)을 누릴시 가압구(44)가 버튼(46a)에 가해지는 압력의 강도를 체크하여 흉부 압박의 강도를 체크하게 되며, 위치별압력센서(46b-2)는 가압판(41)을 누를 시 가압판(41)의 압력 위치에 따른 압력을 체크함으로써 흉부 압박의 위치를 체크하게 된다.
도 8을 참고하면 가압구(44)는 고무판이나 실리콘과 같이 충격을 흡수할 수 있는 재질로 하는 것이 바람직한바 이는 누름판(41)을 누를 때 가압구(44)는 버튼(46a)에 압력을 가하게 되므로 이때 버튼(46a)이 충격에 의해 파손이 되지 않도록 한다.
압력센서부(46)의 다른 예로서 가압판(41)의 각 상부 가이드바(41a) 수용부 안쪽에 압력센서(46b)가 내장되게 하되 탄성스프링(43) 사이에 위치되게 하여 구현할 수도 있으며, 또한 압력센서부(46)는 누름판(41)의 가운데 부분을 중심으로 각 모서리 또는 주위를 빙둘러 압력센서(46b)가 배열되게 형성할 수 있다.
한편 도 7을 참고하면 가압판(41)에는 두 종류의 버튼 즉 버튼1(B1)과 버튼2(B2)를 구성할 수 있다. 버튼1(B1)은 훈련자의 손바닥 아랫부분이 닿는 버튼으로 아두이노 압력센서가 인식이 되며, 버튼2(B2)는 일반 버튼으로 흉부압박시 훈련자의 손가락 또는 손바닥 아랫부분 이외가 닿는 부분으로 눌리게 되면 ‘fail’, 또는 ‘흉부압박 실패’ 등으로 인식될 수 있도록 한다. 이는 흉부압박 훈련시 압력을 손바닥 아랫부분으로만 하도록 하기 위함이다.
도 8을 참고하면, 상기 아두이노를 기반의 제어부(45)에는 압력센서부(46)를 비롯하여 통신부(47) 및 전원부(48)가 연결된다.
제어부(45)에 연결되는 압력센서부(46)는 실시간으로 압력을 측정함에 따라 훈련자(E)가 본 발명의 CPR 훈련용 압박장치(40)를 통하여 흉부압박 훈련을 실시하면 압박 횟수와 압박의 강도에 대한 정보를 제어부(45)가 통신부(48)를 통하여 중앙서버PC(60)에 전달하게 된다.
통신부(48)는 와이파이나 블루투스를 통하여 구현 가능하며 이를 통하여 다 수 많게는 250 정도까지도 동시에 연결 가능하여 훈련이 동시에 진행될 수 있다. 전원부(48)는 보조배터리를 구성할 수 있으며 전원부에 의해서 제어부(45)를 비롯하여 압력센서부(46), 통신부(48)에 전력을 제공함으로써 원활한 작동이 되게 한다.
다음으로 본 발명에서는 상기 훈련대상자(E)는 스마트폰(20)에 내장된 프로그램을 바탕으로 실전훈련단계(B단계)를 실시할 수 있도록 한다.
훈련대상자(E)가 프로그램 실행시 VR기기(10)에 실제 사고 현장과 유사한 환경을 가상현실로 구현하여 보여지도록 하여 훈련대상자(E)로 하여금 실제상황을 느낄 수 있도록 한다. 즉 도 6의 상황 예시를 참고하면 사람이 공원에서 걸어가다가 갑자기 쓰러지는 상황 부여할 수 있으며, 훈련대상자(E)가 그 상황에서 직접 응급처치를 실습할 수 있도록 한다. 이때도 응급상황(사고현장)과 유사한 효과음을 음향출력부(25)로 출력하여 실제와 비슷한 환경에 가깝도록 실감나는 학습이 이루어지도록 한다.
즉 도 10 및 도 11과 같이 스마트폰(20)에 내장된 프로그램을 바탕으로 VR기기(10)로 보여지는 가상공간 내에는 환자아바타(50)가 정해진 위치에 나타나 설정된 모션(걷다가 쓰러지는 행위)을 하거나 바닥에 쓰러져 있도록 구현한다.
그러면 훈련대상자(E)는 환자아바타(50)의 흉부위치에 CPR 훈련용 압박장치(40)를 위치시켜 CPR 훈련용 압박장치(40)에 대하여 응급처치를 실행함으로써 그 결과에 대하여 중앙서버PC(60)로 전송되어 저장되고 그 결과물을 각자 확인할 수 있게 되어 실전훈련단계(B단계)로 이루어지도록 구현할 수 있다.
또한 훈련대상자(E)가 CPR 훈련용 압박장치(40)에 대하여 행하는 압박의 강도, 압박의 횟수, 압박의 깊이, 압박의 시간 등에 의한 실시간 데이터를 토대로 결과가 스마트폰(20)의 통신부(26)와의 통신으로 제어부(27)에 전달되어 도 8에 도시된 일 예시와 같이 가상공간 안에서 훈련실시 결과가 표시되게 할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 흉부 압박장치(40)는 증강현실과 가상현실에서 흉부압박을 실시하면 압박의 강도와 횟수가 중앙 서버PC에 전달되고 다수의 훈련자가 동시에 접속 가능하도록 하여 관리자는 각 훈련생 개개인의 훈련결과에 대하여 모니터링 및 훈련평가를 할 수 있게 된다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
(10)--VR기기 (12)--자이로센서
(20)--스마트폰 (21)--데이터베이스
(22)--디스플레이부 (23)--입력부
(24)--카메라부 (25)--음향출력부
(26)--통신부 (27)--제어부
(40)--CPR 훈련용 흉부 압박장치 (41)--누름판
(41a)--상부 가이드바 (42)--지지부
(42a)--하부 가이드바 (43)--탄성스프링
(44)--가압구 (45)--제어부
(46)--압력센서 (47)--통신부
(48)--전원부
(50)--환자아바타 (60)--중앙서버PC
(B1)--버튼1 (B2)--버튼2

Claims (7)

  1. 훈련대상자(E)의 머리에 착용되어지는 VR기기(10)를 구비하되, 상기 VR기기(10) 전방에는 스마트폰(20)을 연결장착되게 하고 스마트폰(20)에는 응급처치 훈련을 위한 프로그램이 데이터베이스(21)에 설치되어 있고 화면에 관련 메뉴가 표시되어 입력부(23)를 통하여 실행되게 하여 증강현실(AR)이 VR기기(10) 지원되게 구성하고,
    훈련대상자(E)에 의하여 응급처치 훈련 실행시 상기 스마트폰(20)의 카메라부(24)에서 촬영되는 배경화면이 VR기기(10)를 통하여 나타나도록 하되 카메라센서를 통하여 흉부 압박장치를 인식하면 제어부(27)의 처리에 의하여 3D입체로 된 사람을 형상의 증강현실(AR)로 구현되어 VR기기(10)를 통하여 보여지도록 하여 훈련자(E)는 흉부압박장치를 통하여 응급처치에 대한 절차학습을 할 수 있도록 하거나,
    또는 상기 스마트폰(20)에 내장된 프로그램을 바탕으로 VR기기(10)에 실제 사고 현장과 유사한 환경을 가상현실로 보여지도록 하고 가상공간 내에는 환자아바타(50가 정해진 위치에 나타나도록 하여 훈련대상자(E)가 환자아바타(50)의 흉부위치에 흉부압박장치를 위치시켜 흉부압박장치를 통하여 실전훈련을 할 수 있도록 하는 것 중 어느 하나의 CPR 응급처치 훈련을 할 수 있도록 함에 있어서,
    상기 흉부압박장치는 훈련자(E)가 손으로 흉부에 대하여 압박하듯이 연습할 수 있도록 누름판(41)을 구비하되, 누름판(41)은 하부에 지지부(42)를 구성하고 누름판(41)과 지지부(42) 간에는 상·하부 가이드바(41a)(42a)를 매개로 서로 결합되게 하여 누름판(41)이 지지부(42)에 대하여 상하 이동이 원활하도록 하며,
    상부 가이드바(41a)는 누름판(41)의 각 모서리 하단면에 하부를 향하여 돌출되게 구성하고, 하부 가이드(42a)는 지지부(42)의 각 모서리 상단면에 상부를 향하여 돌출되게 구성하여 상·하부 가이드(41a)(42a) 중 어느 하나의 가이드(41a)(42a)는 개방된 수납부를 형성하여 수납부 내에는 탄성스프링(43)이 끼움결합게 하고 누름판(41)의 상부 가이드(41a)와 지지부(42)의 하부 가이드(42b) 간에 끼움결합되게 구성하여 훈련자(E)가 손으로 누름판(41)을 누르면 하부로 이동되고 탄성스프링(43)은 압축되었다가 손의 힘을 빼면 탄성스프링(43)에 의해 누름판(41)이 상부로 복귀되게 하여 심폐소생을 할 수 있는는 동작이 구현되게 하고,
    상기 누름판(41)과 지지부(42) 중 어느 하나에는 제어부(45)를 구비하고 제어부(45)에는 압력센서부(46) 및 통신부(48)를 연결되게 구성하여 훈련자(E)가 흉부 압박 훈련시 흉부압박의 세기, 압박의 깊이, 압박의 횟수에 대한 정보를 제어부(45)가 압력센서부(46)로 전달받아 통신부(48)를 통하여 중앙서버PC(60)에 전달하도록 하여 다 수의 훈련자에 대한 훈련평가가 동시에 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 하는 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 압박장치.
  2. 제1항에 있어서,
    VR기기(10)는 스마트폰(20)을 대신하여 자체적으로 증강현실(AR) 지원이 가능하도록 구성함을 특징으로 하는 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 압박장치.
  3. 훈련자(E)가 손으로 흉부에 대하여 압박하듯이 연습할 수 있도록 누름판(41)을 구비하되, 누름판(41)은 하부에 지지부(42)를 구성하고 누름판(41)과 지지부(42) 간에는 상·하부 가이드바(41a)(42a)를 매개로 서로 결합되게 하여 누름판(41)이 지지부(42)에 대하여 상하 이동이 원활하도록 하며,
    상부 가이드바(41a)는 누름판(41)의 각 모서리 하단면에 하부를 향하여 돌출되게 구성하고, 하부 가이드(42a)는 지지부(42)의 각 모서리 상단면에 상부를 향하여 돌출되게 구성하여 상·하부 가이드(41a)(42a) 중 어느 하나의 가이드(41a)(42a)는 개방된 수납부를 형성하여 수납부 내에는 탄성스프링(43)이 끼움결합게 하고 누름판(41)의 상부 가이드(41a)와 지지부(42)의 하부 가이드(42b) 간에 끼움결합되게 구성하여 훈련자(E)가 손으로 누름판(41)을 누르면 하부로 이동되고 탄성스프링(43)은 압축되었다가 손의 힘을 빼면 탄성스프링(43)에 의해 누름판(41)이 상부로 복귀되게 하여 심폐소생을 할 수 있는는 동작이 구현되게 하고,
    상기 누름판(41)과 지지부(42) 중 어느 하나에는 제어부(45)를 구비하고 제어부(45)에는 압력센서부(46) 및 통신부(48)를 연결되게 구성하여 훈련자(E)가 흉부 압박 훈련시 흉부압박의 세기, 압박의 깊이, 압박의 횟수에 대한 정보를 제어부(45)가 압력센서부(46)로 전달받아 통신부(48)를 통하여 중앙서버PC(60)에 전달하도록 하여 다 수의 훈련자에 대한 훈련평가가 동시에 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 하는 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 압박장치.
  4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력센서부(46)는 지지부(42)의 하부 가이드바(42a)로 둘러 쌓인 중앙 부분에는 버튼(46a)을 구성하고 버튼(46a) 내부에 센서(46b)하여 구성하고,
    누름판(41)의 하단면 중앙부의 상기 압력센서부(46)의 버튼(46a)에 대응하는 부분에는 가압구(44)를 결합하여, 훈련자(E)가 누름판(41)을 누를시 가압구(44)가 압력센서부(46)의 버튼(46a)을 누르도록 구성함을 특징으로 하는 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 압박장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서(46b)는 가압압력센서(46b-1)와 위치별압력센서(46b-2)로 구분하여 구성하되, 가압압력센서(46b-1)는 누름판(41)을 누릴시 가압구(44)가 버튼(46a)에 가해지는 압력의 강도를 체크하여 흉부 압박의 강도를 체크하도록 하고, 위치별압력센서(46b-2)는 가압판(41)을 누를 시 가압판(41)의 압력 위치에 따른 압력을 체크함으로써 흉부 압박의 위치를 체크하도록 함을 특징으로 하는 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 압박장치.
  6. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력센서부(46)는 가압판(41)의 각 상부 가이드바(41a) 수용부 안쪽에 압력센서(46b)가 내장되게 하되 탄성스프링(43) 사이에 위치되게 하여 구현하거나 또는 누름판(41)의 가운데 부분을 중심으로 각 모서리나 주위를 빙둘러 압력센서(46b)가 배열되게 구성하는 것 중 어느 하나로 구성함을 특징으로 하는 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 압박장치.

  7. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    가압판(41)에는 두 종류의 버튼 즉 버튼1(B1)과 버튼2(B2)를 구성하되, 버튼1(B1)은 훈련자의 손바닥 아랫부분이 닿는 버튼으로 아두이노 압력센서가 인식되게 하고, 버튼2(B2)는 흉부압박시 훈련자의 손가락 또는 손바닥 아랫부분 이외가 닿는 부분으로 눌리게 되면 ‘흉부압박 실패’로 인식될 수 있도록 하여 흉부압박 훈련시 압력을 손바닥 아랫부분으로만 하도록 하는 증강현실과 가상현실 기반 다중접속 가능한 CPR 훈련용 압박장치.
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