KR102258011B1

KR102258011B1 - 낙상 예측 시스템 및 낙상 예측 방법

Info

Publication number: KR102258011B1
Application number: KR1020200123058A
Authority: KR
Inventors: 고영학
Original assignee: 주식회사 내프터
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2021-06-21

Abstract

환자가 의료침대로부터 낙상하는 상황이 발생하기 전에 낙상 징후를 미리 예측할 수 있는 낙상 예측 시스템 및 낙상 예측 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템은: 의료침대의 상부에 설치되고, 상기 의료침대 중 환자의 머리 부분이 닿는 제1 영역의 온도를 측정하도록 구성되는 비접촉 온도센서; 상기 제1 영역의 온도를 모니터링하여 상기 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시하도록 구성되는 기상 감지부; 상기 의료침대의 상부에 설치되고, 좌우 방향을 따라 설정된 복수의 상이한 제2 영역에서 광학적으로 상기 환자의 위치를 인식하도록 구성되는 다수의 포토센서; 상기 다수의 포토센서의 측정값을 기반으로 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하도록 구성되는 움직임 감지부; 및 상기 환자의 기상 상태 및 상기 환자의 움직임을 기반으로 상기 환자의 낙상을 예측하도록 구성되는 낙상 예측부를 포함한다.

Description

낙상 예측 시스템 및 낙상 예측 방법{FALL PREDICTION SYSTEM AND METHOD OF THE SAME}

본 발명은 낙상 예측 시스템 및 낙상 예측 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환자가 의료침대로부터 낙상하는 상황이 발생하기 전에 낙상 징후를 미리 예측할 수 있는 낙상 예측 시스템 및 낙상 예측 방법에 관한 것이다.

최근에 들어 고령화 사회에 접어들면서 고연령층의 환자수도 급증하고 있는 추세이다. 이로 인해 노령의 환자가 병원의 의료침대에서 낙상하면서 다치는 사고도 증가하고 있다. 환자의 낙상을 감지하기 위한 기술이 연구되고 있으나, 대부분 낙상 사고가 일어나고 있는 것을 감지하거나, 낙상 사고가 발생한 이후에 사고 발생 사실을 감지할 수 있는 수준에 그치고 있으며, 낙상 전에 낙상 징후를 미리 예측할 수 있는 기술은 미비한 실정이다. 공개특허공보 제10-2016-0071819호(2016.06.22. 공개)에는 낙상 감지 장치, 이를 이용한 낙상 관리 시스템 및 방법이 개시되어 있다.

본 발명은 환자가 의료침대로부터 낙상하는 상황이 발생하기 전에 낙상 징후를 미리 예측할 수 있는 낙상 예측 시스템 및 낙상 예측 방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 비접촉 온도센서와 포토센서의 측정 데이터 조합에 의해 환자의 낙상 징후를 조기에 예측할 수 있으며, 낙상 위험이 없는 환자의 행위가 낙상으로 오인식되는 것을 방지할 수 있는 낙상 예측 시스템 및 낙상 예측 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템은: 의료침대의 상부에 설치되고, 상기 의료침대 중 환자의 머리 부분이 닿는 제1 영역의 온도를 측정하도록 구성되는 비접촉 온도센서; 상기 제1 영역의 온도를 모니터링하여 상기 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시하도록 구성되는 기상 감지부; 상기 의료침대의 상부에 설치되고, 좌우 방향을 따라 설정된 복수의 상이한 제2 영역에서 광학적으로 상기 환자의 위치를 인식하도록 구성되는 다수의 포토센서; 상기 다수의 포토센서의 측정값을 기반으로 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하도록 구성되는 움직임 감지부; 및 상기 환자의 기상 상태 및 상기 환자의 움직임을 기반으로 상기 환자의 낙상을 예측하도록 구성되는 낙상 예측부를 포함한다.

상기 다수의 포토센서는 상기 환자의 위치를 인식하기 위한 광을 발생하도록 구성되는 복수의 발광부와 상기 광에 대응되는 반사광을 수광하도록 구성되는 복수의 수광부를 포함할 수 있다.

상기 다수의 포토센서는: 상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 중심부로부터 상기 의료침대의 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제1 광을 발생하도록 구성되는 제1 포토센서; 상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 좌측부로부터 상기 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제2 광을 발생하도록 구성되는 제2 포토센서; 및 상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 우측부로부터 상기 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제3 광을 발생하도록 구성되는 제3 포토센서를 포함할 수 있다.

상기 다수의 포토센서의 복수의 수광부는 상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광에 대응되는 복수의 반사광으로부터 상기 환자의 위치를 인식하도록 구성될 수 있다.

상기 움직임 감지부는 상기 복수의 반사광에 따라 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감지하도록 구성될 수 있다.

상기 기상 감지부는: 상기 비접촉 온도센서에 의해 측정된 온도 값을 미리 설정된 정상 체온 범위와 비교하고; 상기 온도 값이 상기 정상 체온 범위 내에 있는 경우, 상기 환자가 누운 상태인 것으로 판단하고; 상기 온도 값이 상기 정상 체온 범위 보다 낮은 경우, 상기 비접촉 온도센서의 온도 값 변화에 해당하는 온도 변화 패턴을 분석하고; 상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 기상 동작과 관련하여 설정된 제1 온도 변화 패턴 간의 제1 유사도를 산출하고; 상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 누운 자세 변화 동작과 관련하여 설정된 제2 온도 변화 패턴 간의 제2 유사도를 산출하고; 상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 이불 덮음 동작과 관련하여 설정된 제3 온도 변화 패턴 간의 제3 유사도를 산출하고; 그리고 상기 제1 유사도, 상기 제2 유사도 및 상기 제3 유사도를 기반으로, 기상 동작, 누운 자세 변화 동작 및 이불 덮음 동작 중 어느 하나에 해당하는지를 판단하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템은: 상기 의료침대의 상부에 설치되고, 상기 환자의 심박 및 호흡을 측정하고, 상기 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 여부를 감시하도록 구성되는 레이다 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 낙상 예측부는 상기 레이다 센서에 의해 상기 환자가 상기 의료침대에 위치하는지 여부와 상기 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 감지하도록 구성될 수 있다.

상기 낙상 예측부는: 상기 환자가 누운 상태, 상기 환자가 기상한 상태, 상기 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 상기 환자가 상기 의료침대를 내려가려고 하는 상태 및 상기 환자가 상기 의료침대에서 내려온 상태 중 어느 상태인지 판단하여 낙상 예측 레벨을 산출하도록 구성되는 낙상 레벨 산출부; 및 상기 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 상기 환자가 상기 의료침대를 내려가려고 하는 상태 및 상기 환자가 상기 의료침대에서 내려온 상태 중 어느 한 상태에 해당하는 경우, 상기 환자의 보호자와 의료진 중 적어도 하나의 단말기로 상기 낙상 예측 레벨을 전송함과 동시에 경고를 발생하도록 구성되는 전송부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템은: 상기 환자의 동작에 따라 상기 비접촉 온도센서 및 상기 다수의 포토센서의 작동을 제어하도록 구성되는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는: 상기 비접촉 온도센서 및 상기 기상 감지부에 의해 상기 환자가 누운 상태로 감지된 경우, 상기 다수의 포토센서의 작동을 정지하고; 상기 환자가 누운 상태에서 기상 상태로 전환된 경우, 상기 다수의 포토센서의 작동을 개시하고, 상기 비접촉 온도센서의 작동을 정지하고; 그리고 상기 환자가 다시 누운 상태로 전환된 경우, 상기 비접촉 온도센서의 작동을 개시하고, 상기 다수의 포토센서의 작동을 정지하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템은: 상기 다수의 포토센서를 구성하는 제1 포토센서, 제2 포토센서 및 제3 포토센서 중 상기 제1 포토센서의 높이가 가장 높고, 상기 제1 포토센서, 상기 제2 포토센서 및 상기 제3 포토센서를 포함하는 상기 다수의 포토센서는 호 형상을 따라 배열될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 방법은: 의료침대의 상부에 설치된 비접촉 온도센서에 의해, 상기 의료침대 중 환자의 머리 부분이 닿는 제1 영역의 온도를 측정하는 단계; 기상 감지부에 의해, 상기 제1 영역의 온도를 모니터링하여 상기 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시하는 단계; 상기 의료침대의 상부에 설치된 다수의 포토센서에 의해, 좌우 방향을 따라 설정된 복수의 상이한 제2 영역에서 광학적으로 상기 환자의 위치를 인식하는 단계; 움직임 감지부에 의해, 상기 다수의 포토센서의 측정값을 기반으로 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하는 단계; 및 낙상 예측부에 의해, 상기 환자의 기상 상태 및 상기 환자의 움직임을 기반으로 상기 환자의 낙상을 예측하는 단계를 포함한다.

상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하는 단계는 상기 복수의 반사광에 따라 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시하는 단계는: 상기 비접촉 온도센서에 의해 측정된 온도 값을 미리 설정된 정상 체온 범위와 비교하는 단계; 상기 온도 값이 상기 정상 체온 범위 내에 있는 경우, 상기 환자가 누운 상태인 것으로 판단하는 단계; 상기 온도 값이 상기 정상 체온 범위 보다 낮은 경우, 상기 비접촉 온도센서의 온도 값 변화에 해당하는 온도 변화 패턴을 분석하는 단계; 상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 기상 동작과 관련하여 설정된 제1 온도 변화 패턴 간의 제1 유사도를 산출하는 단계; 상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 누운 자세 변화 동작과 관련하여 설정된 제2 온도 변화 패턴 간의 제2 유사도를 산출하는 단계; 상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 이불 덮음 동작과 관련하여 설정된 제3 온도 변화 패턴 간의 제3 유사도를 산출하는 단계; 및 상기 제1 유사도, 상기 제2 유사도 및 상기 제3 유사도를 기반으로, 기상 동작, 누운 자세 변화 동작 및 이불 덮음 동작 중 어느 하나에 해당하는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 방법은: 상기 의료침대의 상부에 설치된 레이다 센서에 의해, 상기 환자의 심박 및 호흡을 측정하고, 상기 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 여부를 감시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 환자의 낙상을 예측하는 단계는 상기 레이다 센서에 의해 상기 환자가 상기 의료침대에 위치하는지 여부와 상기 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 감지하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 환자의 낙상을 예측하는 단계는: 상기 환자가 누운 상태, 상기 환자가 기상한 상태, 상기 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 상기 환자가 상기 의료침대를 내려가려고 하는 상태 및 상기 환자가 상기 의료침대에서 내려온 상태 중 어느 상태인지 판단하여 낙상 예측 레벨을 산출하는 단계; 및 상기 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 상기 환자가 상기 의료침대를 내려가려고 하는 상태 및 상기 환자가 상기 의료침대에서 내려온 상태 중 어느 한 상태에 해당하는 경우, 상기 환자의 보호자와 의료진 중 적어도 하나의 단말기로 상기 낙상 예측 레벨을 전송함과 동시에 경고를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 방법은: 제어부에 의해, 상기 환자의 동작에 따라 상기 비접촉 온도센서 및 상기 다수의 포토센서의 작동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제어하는 단계는: 상기 비접촉 온도센서 및 상기 기상 감지부에 의해 상기 환자가 누운 상태로 감지된 경우, 상기 다수의 포토센서의 작동을 정지하는 단계; 상기 환자가 누운 상태에서 기상 상태로 전환된 경우, 상기 다수의 포토센서의 작동을 개시하고, 상기 비접촉 온도센서의 작동을 정지하는 단계; 및 상기 환자가 다시 누운 상태로 전환된 경우, 상기 비접촉 온도센서의 작동을 개시하고, 상기 다수의 포토센서의 작동을 정지하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 환자가 의료침대로부터 낙상하는 상황이 발생하기 전에 낙상 징후를 미리 예측할 수 있는 낙상 예측 시스템 및 낙상 예측 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 비접촉 온도센서와 포토센서의 측정 데이터 조합에 의해 환자의 낙상 징후를 조기에 예측할 수 있으며, 낙상 위험이 없는 환자의 행위가 낙상으로 오인식되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템을 구성하는 다수의 포토센서를 보여주는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템을 구성하는 다수의 포토센서의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 낙상 예측 시스템을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 방법의 순서도이다.
도 7은 도 6의 단계 S120을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 8은 도 6의 단계 S150을 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 환자의 동작에 따라 비접촉 온도센서 및 다수의 포토센서의 작동을 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소에 의해 분리되어 수행되거나, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다. 본 명세서의 '~부'는 반드시 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되지 않으며, 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템을 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템의 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템(100)은 비접촉 온도센서(110), 기상 감지부(120), 다수의 포토센서(130), 움직임 감지부(140), 낙상 예측부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.

비접촉 온도센서(110)는 의료침대(10)의 상부에 설치될 수 있다. 비접촉 온도센서(110)는 의료침대(10) 중 환자의 머리 부분이 닿는 제1 영역(12)의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다.

비접촉 온도센서(110)는 의료침대(10)의 단부측에 마련된 수직 지지대(102) 상에 설치되어 있으나, 비접촉 온도센서(110)의 설치 위치가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

수직 지지대(110)는 의료침대(10)의 일 단부에 마련된 지지대(11)에 볼트/너트, 클램프 등의 결합수단에 의해 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 비접촉 온도센서(110)의 설치 위치는 수직 지지대(110)로 제한되지 않으며, 의료침대(10)와 인접한 벽체에 설치되거나, 의료침대(10)와 인접한 별개의 지지부재에 설치될 수도 있다. 또는, 의료침대(10)의 지지대(11)의 높이가 충분히 높은 경우에는 지지대(11)의 전면 상단부에 비접촉 온도센서(110)가 설치될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템(100)은 특히 낙상 사고의 위험이 높으며, 낙상 사고 발생시 부상의 위험이 큰 고령의 환자의 낙상 징후를 미리 예측하는데 적합하게 활용될 수 있다.

비접촉 온도센서(110)는 의료침대(10)의 매트리스 상면으로부터 약 600 ~ 1200 mm 높이에 설치될 수 있다.

특히, 비접촉 온도센서(110)를 약 800 ~ 1000 mm 높이에 설치하면, 환자가 누운 상태에서 머리 부분이 주로 위치하게 되는 제1 영역(12)의 온도를 정확하게 측정할 수 있다.

또한 약 850 mm 정도의 적정한 높이로 비접촉 온도센서(110)를 설치하면, 제1 영역(12)의 면적이 과도하게 크거나 작게 설정되지 않도록 할 수 있고, 이에 따라 환자의 기상 상태와 누운 상태를 정확하게 판별할 수 있다.

기상 감지부(120)는 환자가 누운 상태에서 머리 부분이 닿는 제1 영역(12)의 온도를 비접촉 온도센서(110)에 의해 모니터링하여 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시하도록 구성될 수 있다.

기상 감지부(120)는 예를 들어, 비접촉 온도센서(110)에 의해 제1 영역(12)에 대해 측정되는 온도 값이 설정된 정상 체온 범위인 경우, 환자가 누운 상태인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 제1 영역(12)에 대해 측정되는 온도 값이 정상 체온 범위에서 정상 체온 범위 미만으로 감소되는 경우에 환자가 누워 있다가 기상한 것으로 감지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템을 구성하는 포토센서를 보여주는 정면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 시스템을 구성하는 포토센서의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 다수의 포토센서(130)는 의료침대(10)의 상부에 설치될 수 있다. 다수의 포토센서(130)는 제1 포토센서(132), 제2 포토센서(134) 및 제3 포토센서(136)를 포함할 수 있다.

각 포토센서(132, 134, 136)는 환자의 위치를 인식하기 위한 광을 발생하도록 구성되는 발광부와, 발광부에 의해 발생된 광이 환자의 신체에 반사되어 되돌아오는 반사광을 수광하는 수광부를 포함할 수 있다.

다수의 포토센서(130)는 의료침대(10)의 폭 방향과 나란한 좌우 방향(Y)을 따라 설정된 복수의 상이한 제2 영역(14, 16, 18)에서 광학적으로 환자의 위치를 인식하도록 구성될 수 있다.

포토센서(130)는 의료침대(10)의 단부측에 마련된 수직 지지대(102)의 전면부에 설치되어 있으나, 포토센서(130)의 설치 위치가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

비접촉 온도센서(110)와 마찬가지로, 다수의 포토센서(130)의 설치 위치는 수직 지지대(110)로 제한되지 않으며, 의료침대(10)와 인접한 벽체에 설치되거나, 의료침대(10)와 인접한 별개의 지지부재에 설치될 수도 있다. 또는, 의료침대(10)의 지지대(11)의 높이가 충분히 높은 경우에는 지지대(11)의 전면 상단 측에 다수의 포토센서(130)가 설치될 수도 있다.

제1 포토센서(132)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 의료침대(10)의 중심부에 배치될 수 있다.

제2 포토센서(134)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 제1 포토센서(132)의 좌측 위치에 배치될 수 있다.

제3 포토센서(136)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 제1 포토센서(132)의 우측 위치에 배치될 수 있다.

이에 따라 제1 포토센서(132)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 제2 포토센서(134)와 제2 포토센서(136)의 사이에 배치될 수 있다.

제1 포토센서(132), 제2 포토센서(134) 및 제3 포토센서(136) 중 제1 포토센서(132)의 높이(H1)가 가장 높을 수 있다.

제1 포토센서(132)는 의료침대(10)의 매트리스 상면으로부터 약 300 ~ 600 mm 높이(H1)에 배치될 수 있다.

제2 포토센서(134) 및 제3 포토센서(136)는 제1 포토센서(132) 보다 낮은 높이(H2, H3)에 배치될 수 있다.

제2 포토센서(134) 및 제3 포토센서(136)는 예를 들어, 의료침대(10)의 매트리스 상면으로부터 200 ~ 500 mm 높이에 배치될 수 있다.

제1 포토센서(132), 제2 포토센서(134) 및 제3 포토센서(136)를 포함하는 다수의 포토센서(130)는 호(A) 형상을 따라 배열될 수 있다.

제2 포토센서(134)와 제3 포토센서(136)는 의료침대(10)의 폭 방향으로 500 mm 이상을 커버할 수 있도록 일정 거리(W) 이격되어 배치될 수 있다.

상술한 바와 같은 제1 포토센서(132), 제2 포토센서(134) 및 제3 포토센서(136)의 배열 구조에 의해 환자의 좌우 방향(Y) 움직임을 정확하게 감지할 수 있다.

제1 포토센서(132)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 의료침대(10)의 중심부로부터 의료침대(10)의 전후 방향(X)과 나란하거나 전후 방향(X)으로부터 하향 경사진 방향으로 제1 광(L1)을 발생하도록 구성될 수 있다.

제2 포토센서(134)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 의료침대(10)의 좌측부로부터 전후 방향(X)과 나란하거나 전후 방향(X)으로부터 하향 경사진 방향으로 제2 광(L2)을 발생하도록 구성될 수 있다.

제3 포토센서(136)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 의료침대(10)의 우측부로부터 전후 방향(X)과 나란하거나 전후 방향(X)으로부터 하향 경사진 방향으로 제3 광(L3)을 발생하도록 구성될 수 있다.

이에 따라, 제1 광(L1), 제 2광(L2) 및 제3 광(L3)은 의료침대(10)의 폭 방향과 수직한 방향으로 나란하거나 하향 경사진 방향으로 발생될 수 있다.

다수의 포토센서(130)의 복수의 수광부는 제1 포토센서(132)로부터 발생되는 제1 광(L1), 제2 포토센서(134)로부터 발생되는 제2 광(L2) 및 제3 포토센서(136)로부터 발생되는 제3 광(L3)에 대응되는 복수의 반사광을 수광하여 환자의 위치를 인식하도록 구성될 수 있다.

제1 광(L1), 제2 광(L2) 및 제3 광(L3)은 상호 간에 구별을 위하여 파장 대역이 상이하게 설정될 수 있다. 이에 따라 제1 광(L1), 제2 광(L2) 및 제3 광(L3)에 대응되는 반사광들의 파장 대역 또한 상이할 수 있다.

다수의 포토센서(130)의 복수의 수광부는 서로 상이한 파장 대역의 반사광을 검출하도록 구성될 수 있다. 이와 달리, 다수의 포토센서(130)는 동일한 파장 대역의 광을 발생하고 이와 대응되는 반사광을 수광하도록 구성될 수도 있다.

한편, 도면에는 다수의 포토센서(130)가 3개의 포토센서(132, 134, 136)를 포함하고 있으나, 4개 혹은 그보다 많은 개수의 포토센서가 포함될 수도 있다.

움직임 감지부(140)는 다수의 포토센서(130)의 수광부에 의해 인식되는 복수의 반사광에 따라 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 제1 광(L1)이 환자의 신체에 반사되어 반사광이 발생하면, 해당 반사광은 제1 포토센서(132)의 수광부에 수광되고, 제1 광(L1)에 대응되는 반사광을 기초로 환자가 의료침대(10)의 중심부 위치에 앉아 있는 것으로 감지할 수 있다.

이때, 제1 광(L1)에 대응되는 반사광이 감지된 상태에서, 제2 광(L2)에 대응되는 반사광이 제2 포토센서(134)의 수광부에 의해 감지되면, 환자가 의료침대(10)의 중심부 위치에서 좌측으로 이동한 상태인 것으로 판단할 수 있다.

실시예에서, 기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값을 미리 설정된 정상 체온 범위와 비교하여 환자의 기상 여부를 감지할 수 있다.

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값이 설정된 정상 체온 범위 내에 있는 경우, 환자가 누운 상태인 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값이 정상 체온 범위 보다 낮은 경우, 비접촉 온도센서(110)의 온도 값 변화에 해당하는 온도 변화 패턴을 분석하도록 구성될 수 있다.

온도 변화 패턴은 시간에 따른 온도 변화를 나타내는 데이터일 수 있다. 이때 온도 변화 패턴의 시간 구간은 환자가 기상하는데 소요되는 평균적인 시간을 고려하여 예를 들어 2초 내지 10초 혹은 그 밖의 시간 구간으로 설정될 수 있다.

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값의 변화로부터 분석된 온도 변화 패턴과, 환자의 기상 동작과 관련하여 설정된 제1 온도 변화 패턴 간의 제1 유사도를 산출하도록 구성될 수 있다.

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값의 변화로부터 분석된 온도 변화 패턴과, 환자의 누운 자세 변화 동작과 관련하여 설정된 제2 온도 변화 패턴 간의 제2 유사도를 산출하도록 구성될 수 있다.

또한, 기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값의 변화로부터 분석된 온도 변화 패턴과, 환자의 이불 덮음 동작과 관련하여 설정된 제3 온도 변화 패턴 간의 제3 유사도를 산출하도록 구성될 수 있다.

제1 내지 제3 온도 변화 패턴은 예를 들어, 피실험자가 기상하는 동작, 누운 상태에서 자세를 변화하는 동작, 이불을 덮는 동작을 반복적으로 수행하고 이때의 온도 변화 패턴을 수집하여 평균값 산출 등의 통계 처리를 함으로써 설정될 수 있으나, 이와 다른 방법으로 설정되는 것도 가능하다.

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 변화 패턴과 설정된 온도 변화 패턴들의 제1 유사도, 제2 유사도 및 제3 유사도를 기반으로, 환자의 동작이 기상 동작, 누운 자세 변화 동작 및 이불 덮음 동작 중 어느 하나에 해당하는지를 판단할 수 있다.

기상 감지부(120)는 예를 들어, 제1 유사도, 제2 유사도 및 제3 유사도 중 어느 하나가 설정된 기준 유사도를 초과하는 경우에, 환자가 해당 동작을 한 것으로 판단할 수 있다.

반대로, 기상 감지부(120)는 제1 유사도, 제2 유사도 및 제3 유사도 중 어느 하나 것도 기준 유사도를 초과하지 않는 것으로 판단되면, 환자가 정상적으로 누운 상태인 것으로 판단할 수 있다.

예를 들어, 환자에 대해 측정된 온도 변화 패턴이 기상 동작에 대해 설정된 제1 온도 변화 패턴과 유사한 경우, 즉 환자에 대해 측정된 온도 변화 패턴과 제1 온도 변화 패턴 간의 제1 유사도가 기준 유사도를 초과하는 경우, 환자가 기상 동작을 하고 있는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 환자에 대해 측정된 온도 변화 패턴이 환자의 다른 동작에 대해 설정된 온도 변화 패턴과 유사한 경우, 환자가 해당 동작을 하고 있는 것으로 판단할 수 있다.

환자에 대해 측정된 온도 변화 패턴과, 다양한 동작과 관련하여 설정된 온도 변화 패턴 간의 유사도는 예를 들어, 앙상블 분산(ensenble variance), 패턴 매칭(pattern matching) 등을 기반으로 산출할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

낙상 예측부(150)는 비접촉 온도센서(110) 및 다수의 포토센서(130)에 의해 측정된 데이터로부터 감지된 환자의 기상 상태 및 환자의 움직임을 기반으로 환자의 낙상을 예측하도록 구성할 수 있다.

낙상 예측부(150)는 낙상 레벨 산출부(152) 및 전송부(154)를 포함할 수 있다.

낙상 레벨 산출부(152)는 환자가 누운 상태, 환자가 기상한 상태, 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 환자가 의료침대(10)를 내려가려고 하는 상태 및 환자가 의료침대(10)에서 내려온 상태 중 어느 상태인지 판단하여 낙상 예측 레벨을 산출하도록 구성될 수 있다.

전송부(154)는 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 환자가 의료침대(10)를 내려가려고 하는 상태 및 환자가 의료침대(10)에서 내려온 상태 중 어느 한 상태에 해당하는 경우, 환자의 보호자와 의료진 중 적어도 하나의 단말기(20)로 낙상 예측 레벨을 전송함과 동시에 경고를 발생하도록 구성될 수 있다.

전송부(154)는 블루투스(bluetooth), 와이파이(wifi) 등의 무선 통신 인터페이스나, 유선 통신 인터페이스 등으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 비접촉 온도센서(110)와 다수의 포토센서(130)의 측정 데이터 조합에 의해 환자의 낙상 징후를 조기에 예측할 수 있으며, 낙상 위험 수준을 단계별로 예측할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 비접촉 온도센서(110)와 다수의 포토센서(130)의 측정 데이터 조합에 의해 낙상을 예측하므로, 환자가 낙상할 위험이 없는 행위를 하는 경우에 낙상으로 오인식되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 환자가 누운 상태로 다리나 무릎을 위로 들어올리는 행동을 하는 경우에 다수의 포토센서(130)를 작동시키는 경우, 다수의 포토센서(130) 중 어느 하나 이상의 포토센서에 의해 발생되는 광이 환자의 다리나 무릎이 반사되어 해당 포토센서(130)로 수광될 수 있다.

그러나, 이 경우에 비접촉 온도센서(110)에 의해 환자가 누운 상태에 있는 것으로 결정되기 때문에 다수의 포토센서(130) 중 어느 하나 이상의 포토센서에 의해 반사광이 감지되더라도 환자가 낙상 위험 상태에 있지 않은 것으로 판단할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서, 제어부(160)는 기상 감지부(120) 및 움직임 감지부(140)에 의해 예측되는 환자의 동작에 따라 비접촉 온도센서(110) 및 다수의 포토센서(130)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어부(160)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.

제어부(160)는 비접촉 온도센서(110) 및 기상 감지부(120)에 의해 환자가 누운 상태인 것으로 감지된 경우, 다수의 포토센서(130)의 작동을 정지하도록 구성될 수 있다.

제어부(160)는 환자가 누운 상태에서 기상 상태로 전환된 것으로 감지된 경우, 다수의 포토센서(130)의 작동을 개시하고, 비접촉 온도센서(110)의 작동을 정지하도록 구성될 수 있다.

또한, 제어부(160)는 환자가 다시 누운 상태로 전환된 것으로 감지된 경우, 비접촉 온도센서(110)의 작동을 개시하고, 다수의 포토센서(130)의 작동을 정지하도록 구성될 수 있다.

이러한 실시예에 의하면, 비접촉 온도센서(110)와 다수의 포토센서(130)를 상시 작동시키지 않아도 되기 때문에, 전력 사용량을 최소화하고 낙상 예측 시스템의 전체 운용 비용을 절감할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 낙상 예측 시스템을 보여주는 도면이다. 도 5에 도시된 실시예는 레이다 센서를 더 포함하는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.

도 5를 참조하면, 레이다 센서(170)는 의료침대(10)의 상부에 설치될 수 있다. 레이다 센서(170)는 환자의 심박 및 호흡을 측정하고, 또한 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 여부를 감시하도록 구성될 수 있다.

레이다 센서(170)는 수직 지지대(102)에 설치되거나, 의료침대(10) 혹은 그 주변의 벽체나 지지부재 등에 설치될 수 있으나, 이러한 설치 위치나 설치 구조로 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 5의 실시예에서, 낙상 예측부(150)는 레이다 센서(170)에 의해 환자가 의료침대(10)에 위치하는지 여부와 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지를 추가로 감지하도록 구성될 수 있다.

도시되지 않았으나, 낙상 예측 시스템(100)은 환자의 낙상 징후를 예측하기 위한 프로그램, 비접촉 온도센서(110) 및 다수의 포토센서(130)에 의한 측정 데이터 등을 저장하는 메모리(memory)를 구비할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 방법의 순서도이다. 도 1 내지 도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 낙상 예측 방법은 비접촉 온도센서(110)에 의해 의료침대(10) 중 환자의 머리 부분이 닿는 제1 영역(12)의 온도를 측정하는 단계(S110)를 수행할 수 있다.

기상 감지부(120)는 환자가 누운 상태에서 머리 부분이 닿는 제1 영역(12)의 온도를 모니터링하여 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시할 수 있다(S120).

다수의 포토센서(130)는 좌우 방향(Y)을 따라 설정된 복수의 상이한 제2 영역(14, 16, 18)에서 광학적으로 환자의 위치를 인식할 수 있다(S130).

제1 포토센서(132)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 의료침대(10)의 중심부로부터 의료침대(10)의 전후 방향(X) 혹은 이로부터 하향 경사진 방향으로 제1 광(L1)을 발생할 수 있다.

제2 포토센서(134)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 의료침대(10)의 좌측부로부터 전후 방향(X) 혹은 이로부터 하향 경사진 방향으로 제2 광(L2)을 발생할 수 있다.

제3 포토센서(136)는 좌우 방향(Y)을 기준으로 의료침대(10)의 우측부로부터 전후 방향(X) 혹은 이로부터 하향 경사진 방향으로 제3 광(L3)을 발생할 수 있다.

다수의 포토센서(130)의 복수의 수광부는 제1 포토센서(132)로부터 발생되는 제1 광(L1), 제2 포토센서(134)로부터 발생되는 제2 광(L2) 및 제3 포토센서(136)로부터 발생되는 제3 광(L3)에 대응되는 복수의 반사광으로부터 환자의 위치를 인식할 수 있다.

움직임 감지부(140)는 다수의 포토센서(130)의 복수의 수광부에 의해 인식되는 복수의 반사광에 따라 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하도록 구성될 수 있다(S140).

낙상 예측부(150)는 비접촉 온도센서(110) 및 다수의 포토센서(130)에 의해 측정된 데이터로부터 감지된 환자의 기상 상태 및 환자의 움직임을 기반으로 환자의 낙상징후를 예측할 수 있다(S150).

도 7은 도 6의 단계 S120을 구체적으로 나타낸 순서도이다. 도 1 내지 도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값을 미리 설정된 정상 체온 범위와 비교하여 환자의 기상 여부를 감지할 수 있다(S121).

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값이 설정된 정상 체온 범위 내에 있는 경우, 환자가 누운 상태인 것으로 판단할 수 있다(S122).

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값이 정상 체온 범위 보다 낮은 경우, 비접촉 온도센서(110)의 온도 값 변화에 해당하는 온도 변화 패턴을 분석할 수 있다(S123).

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값의 변화로부터 분석된 온도 변화 패턴과, 환자의 기상 동작과 관련하여 설정된 제1 온도 변화 패턴 간의 제1 유사도를 산출할 수 있다(S124).

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값의 변화로부터 분석된 온도 변화 패턴과, 환자의 누운 자세 변화 동작과 관련하여 설정된 제2 온도 변화 패턴 간의 제2 유사도를 산출할 수 있다(S125).

또한, 기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 값의 변화로부터 분석된 온도 변화 패턴과, 환자의 이불 덮음 동작과 관련하여 설정된 제3 온도 변화 패턴 간의 제3 유사도를 산출할 수 있다(S126).

기상 감지부(120)는 비접촉 온도센서(110)에 의해 측정된 온도 변화 패턴과 설정된 온도 변화 패턴들의 제1 유사도, 제2 유사도 및 제3 유사도를 기반으로, 환자의 동작이 기상 동작, 누운 자세 변화 동작 및 이불 덮음 동작 중 어느 하나에 해당하는지를 판단할 수 있다(S127).

도 8은 도 6의 단계 S150을 구체적으로 나타낸 순서도이다. 도 1 내지 도 4, 도 6 및 도 8을 참조하면, 낙상 레벨 산출부(152)는 환자의 다양한 상태들, 예를 들어, 환자가 누운 상태, 환자가 기상한 상태, 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 환자가 의료침대(10)를 내려가려고 하는 상태 및 환자가 의료침대(10)에서 내려온 상태 중 어느 상태인지 판단하여 낙상 예측 레벨을 산출할 수 있다(S152).

전송부(154)는 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 환자가 의료침대(10)를 내려가려고 하는 상태 및 환자가 의료침대(10)에서 내려온 상태 중 어느 한 상태에 해당하는 경우, 환자의 보호자와 의료진 중 적어도 하나의 단말기(20)로 낙상 예측 레벨을 전송함과 동시에 경고를 발생할 수 있다(S154).

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 비접촉 온도센서(110)와 다수의 포토센서(130)의 측정 데이터 조합에 의해 환자의 낙상 징후를 조기에 예측할 수 있으며, 낙상 위험 수준 별로 단계적으로 낙상 위험을 보호자나 의료진 등에 알릴 수 있다.

예를 들어, 환자가 누운 상태로 다리나 무릎을 위로 들어올리는 행동을 하는 경우에 다수의 포토센서(130)를 작동시키는 경우, 다수의 포토센서(130) 중 하나 이상의 포토센서로부터 발생되는 광이 환자의 다리나 무릎이 반사되어 해당 포토센서(130)로 다시 수광될 수 있다.

그러나, 이 경우에 비접촉 온도센서(110)에 의해 환자가 누운 상태에 있는 것으로 결정되기 때문에 다수의 포토센서(130) 중 하나 이상의 포토센서에 의해 반사광이 감지되더라도 환자가 낙상 위험 상태에 있지 않은 것으로 판단할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 환자의 동작에 따라 비접촉 온도센서 및 포토센서의 작동을 제어하는 방법을 나타낸 순서도이다. 제어부(160)는 비접촉 온도센서(110) 및 기상 감지부(120)에 의해 환자가 누운 상태로 감지된 경우, 포토센서(130)의 작동을 정지할 수 있다(S162).

제어부(160)는 환자가 누운 상태에서 기상 상태로 전환된 것으로 감지된 경우, 포토센서(130)의 작동을 개시하고, 비접촉 온도센서(110)의 작동을 정지할 수 있다(S164).

또한, 제어부(160)는 환자가 다시 누운 상태로 전환된 것으로 감지된 경우, 비접촉 온도센서(110)의 작동을 개시하고, 다수의 포토센서(130)의 작동을 정지할 수 있다(S166).

이러한 실시예에 의하면 비접촉 온도센서(110)와 다수의 포토센서(130)를 상시 작동시키지 않아도 되기 때문에, 전력 사용량을 최소화하고 낙상 예측 시스템의 전체 운용 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들의 구성 중 적어도 일부는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/ 또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.

처리 장치는 운영 체제 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(Processing Element) 및/또는 복수 유형의 처리요소를 포함할 수 있음을 이해할 것이다.

예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(Parallel Processor) 와 같은, 다른 처리 구성(Processing configuration)도 가능하다. 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(Computer Program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.

소프트웨어 및/ 또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody) 될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 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), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(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 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

10: 의료침대
100: 낙상 예측 시스템
110: 비접촉 온도센서
120: 기상 감지부
130: 포토센서
132: 제1 포토센서
134: 제2 포토센서
136: 제3 포토센서
140: 움직임 감지부
150: 낙상 예측부
152: 낙상 레벨 산출부
154: 전송부
160: 제어부
170: 레이다 센서

Claims

의료침대의 상부에 설치되고, 상기 의료침대 중 환자의 머리 부분이 닿는 제1 영역의 온도를 측정하도록 구성되는 비접촉 온도센서;
상기 제1 영역의 온도를 모니터링하여 상기 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시하도록 구성되는 기상 감지부;
상기 의료침대의 상부에 설치되고, 좌우 방향을 따라 설정된 복수의 상이한 제2 영역에서 광학적으로 상기 환자의 위치를 인식하도록 구성되는 다수의 포토센서;
상기 다수의 포토센서의 측정값을 기반으로 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하도록 구성되는 움직임 감지부;
상기 환자의 기상 상태 및 상기 환자의 움직임을 기반으로 상기 환자의 낙상을 예측하도록 구성되는 낙상 예측부; 및
상기 환자의 동작에 따라 상기 비접촉 온도센서 및 상기 다수의 포토센서의 작동을 제어하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
상기 다수의 포토센서는 상기 환자의 위치를 인식하기 위한 광을 발생하도록 구성되는 복수의 발광부와, 상기 광에 대응되는 반사광을 수광하도록 구성되는 복수의 수광부를 포함하고,
상기 다수의 포토센서는:
상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 중심부로부터 상기 의료침대의 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제1 광을 발생하도록 구성되는 제1 포토센서;
상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 좌측부로부터 상기 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제2 광을 발생하도록 구성되는 제2 포토센서; 및
상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 우측부로부터 상기 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제3 광을 발생하도록 구성되는 제3 포토센서를 포함하고,
상기 다수의 포토센서의 복수의 수광부는 상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광에 대응되는 복수의 반사광으로부터 상기 환자의 위치를 인식하도록 구성되고,
상기 움직임 감지부는 상기 복수의 반사광에 따라 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감지하도록 구성되고,
상기 제어부는:
상기 비접촉 온도센서 및 상기 기상 감지부에 의해 상기 환자가 누운 상태로 감지된 경우, 상기 다수의 포토센서의 작동을 정지하고;
상기 환자가 누운 상태에서 기상 상태로 전환된 경우, 상기 다수의 포토센서의 작동을 개시하고, 상기 비접촉 온도센서의 작동을 정지하고; 그리고
상기 환자가 다시 누운 상태로 전환된 경우, 상기 비접촉 온도센서의 작동을 개시하고, 상기 다수의 포토센서의 작동을 정지하도록 구성되는, 낙상 예측 시스템.
제1항에 있어서,
상기 기상 감지부는:
상기 비접촉 온도센서에 의해 측정된 온도 값을 미리 설정된 정상 체온 범위와 비교하고;
상기 온도 값이 상기 정상 체온 범위 내에 있는 경우, 상기 환자가 누운 상태인 것으로 판단하고;
상기 온도 값이 상기 정상 체온 범위 보다 낮은 경우, 상기 비접촉 온도센서의 온도 값 변화에 해당하는 온도 변화 패턴을 분석하고;
상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 기상 동작과 관련하여 설정된 제1 온도 변화 패턴 간의 제1 유사도를 산출하고;
상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 누운 자세 변화 동작과 관련하여 설정된 제2 온도 변화 패턴 간의 제2 유사도를 산출하고;
상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 이불 덮음 동작과 관련하여 설정된 제3 온도 변화 패턴 간의 제3 유사도를 산출하고; 그리고
상기 제1 유사도, 상기 제2 유사도 및 상기 제3 유사도를 기반으로, 기상 동작, 누운 자세 변화 동작 및 이불 덮음 동작 중 어느 하나에 해당하는지를 판단하도록 구성되는, 낙상 예측 시스템.
제1항에 있어서,
상기 의료침대의 상부에 설치되고, 상기 환자의 심박 및 호흡을 측정하고, 상기 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 여부를 감시하도록 구성되는 레이다 센서를 더 포함하고,
상기 낙상 예측부는 상기 레이다 센서에 의해 상기 환자가 상기 의료침대에 위치하는지 여부와 상기 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 감지하도록 구성되는, 낙상 예측 시스템.
제1항에 있어서,
상기 낙상 예측부는:
상기 환자가 누운 상태, 상기 환자가 기상한 상태, 상기 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 상기 환자가 상기 의료침대를 내려가려고 하는 상태 및 상기 환자가 상기 의료침대에서 내려온 상태 중 어느 상태인지 판단하여 낙상 예측 레벨을 산출하도록 구성되는 낙상 레벨 산출부; 및
상기 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 상기 환자가 상기 의료침대를 내려가려고 하는 상태 및 상기 환자가 상기 의료침대에서 내려온 상태 중 어느 한 상태에 해당하는 경우, 상기 환자의 보호자와 의료진 중 적어도 하나의 단말기로 상기 낙상 예측 레벨을 전송함과 동시에 경고를 발생하도록 구성되는 전송부를 포함하는, 낙상 예측 시스템.
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 포토센서, 상기 제2 포토센서 및 상기 제3 포토센서 중 상기 제1 포토센서의 높이가 가장 높고,
상기 제1 포토센서, 상기 제2 포토센서 및 상기 제3 포토센서를 포함하는 상기 다수의 포토센서는 호 형상을 따라 배열되는, 낙상 예측 시스템.
의료침대의 상부에 설치된 비접촉 온도센서에 의해, 상기 의료침대 중 환자의 머리 부분이 닿는 제1 영역의 온도를 측정하는 단계;
기상 감지부에 의해, 상기 제1 영역의 온도를 모니터링하여 상기 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시하는 단계;
상기 의료침대의 상부에 설치된 다수의 포토센서에 의해, 좌우 방향을 따라 설정된 복수의 상이한 제2 영역에서 광학적으로 상기 환자의 위치를 인식하는 단계;
움직임 감지부에 의해, 상기 다수의 포토센서의 측정값을 기반으로 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하는 단계;
낙상 예측부에 의해, 상기 환자의 기상 상태 및 상기 환자의 움직임을 기반으로 상기 환자의 낙상을 예측하는 단계; 및
제어부에 의해, 상기 환자의 동작에 따라 상기 비접촉 온도센서 및 상기 다수의 포토센서의 작동을 제어하는 단계를 포함하고,
상기 다수의 포토센서는 상기 환자의 위치를 인식하기 위한 광을 발생하도록 구성되는 복수의 발광부와, 상기 광에 대응되는 반사광을 수광하도록 구성되는 복수의 수광부를 포함하고,
상기 다수의 포토센서는:
상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 중심부로부터 상기 의료침대의 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제1 광을 발생하도록 구성되는 제1 포토센서;
상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 좌측부로부터 상기 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제2 광을 발생하도록 구성되는 제2 포토센서; 및
상기 좌우 방향을 기준으로 상기 의료침대의 우측부로부터 상기 전후 방향 또는 상기 전후 방향으로부터 하향 경사진 방향으로 제3 광을 발생하도록 구성되는 제3 포토센서를 포함하고,
상기 다수의 포토센서의 복수의 수광부는 상기 제1 광, 상기 제2 광 및 상기 제3 광에 대응되는 복수의 반사광으로부터 상기 환자의 위치를 인식하도록 구성되고,
상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감시하는 단계는 상기 복수의 반사광에 따라 상기 환자의 좌우 방향 움직임을 감지하는 단계를 포함하고,
상기 제어하는 단계는:
상기 비접촉 온도센서 및 상기 기상 감지부에 의해 상기 환자가 누운 상태로 감지된 경우, 상기 다수의 포토센서의 작동을 정지하는 단계;
상기 환자가 누운 상태에서 기상 상태로 전환된 경우, 상기 다수의 포토센서의 작동을 개시하고, 상기 비접촉 온도센서의 작동을 정지하는 단계; 및
상기 환자가 다시 누운 상태로 전환된 경우, 상기 비접촉 온도센서의 작동을 개시하고, 상기 다수의 포토센서의 작동을 정지하는 단계를 포함하는, 낙상 예측 방법.
제7항에 있어서,
상기 환자가 누운 상태와 기상 상태 중 어느 상태인지를 감시하는 단계는:
상기 비접촉 온도센서에 의해 측정된 온도 값을 미리 설정된 정상 체온 범위와 비교하는 단계;
상기 온도 값이 상기 정상 체온 범위 내에 있는 경우, 상기 환자가 누운 상태인 것으로 판단하는 단계;
상기 온도 값이 상기 정상 체온 범위 보다 낮은 경우, 상기 비접촉 온도센서의 온도 값 변화에 해당하는 온도 변화 패턴을 분석하는 단계;
상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 기상 동작과 관련하여 설정된 제1 온도 변화 패턴 간의 제1 유사도를 산출하는 단계;
상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 누운 자세 변화 동작과 관련하여 설정된 제2 온도 변화 패턴 간의 제2 유사도를 산출하는 단계;
상기 온도 변화 패턴과 상기 환자의 이불 덮음 동작과 관련하여 설정된 제3 온도 변화 패턴 간의 제3 유사도를 산출하는 단계; 및
상기 제1 유사도, 상기 제2 유사도 및 상기 제3 유사도를 기반으로, 기상 동작, 누운 자세 변화 동작 및 이불 덮음 동작 중 어느 하나에 해당하는지를 판단하는 단계를 포함하는, 낙상 예측 방법.
제7항에 있어서,
상기 의료침대의 상부에 설치된 레이다 센서에 의해, 상기 환자의 심박 및 호흡을 측정하고, 상기 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 여부를 감시하는 단계를 더 포함하고,
상기 환자의 낙상을 예측하는 단계는 상기 레이다 센서에 의해 상기 환자가 상기 의료침대에 위치하는지 여부와 상기 환자가 병실 바닥에서 낙상하는지 감지하는 단계를 포함하는, 낙상 예측 방법.
제7항에 있어서,
상기 환자의 낙상을 예측하는 단계는:
상기 환자가 누운 상태, 상기 환자가 기상한 상태, 상기 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 상기 환자가 상기 의료침대를 내려가려고 하는 상태 및 상기 환자가 상기 의료침대에서 내려온 상태 중 어느 상태인지 판단하여 낙상 예측 레벨을 산출하는 단계; 및
상기 환자가 기상하여 좌우로 이동하는 상태, 상기 환자가 상기 의료침대를 내려가려고 하는 상태 및 상기 환자가 상기 의료침대에서 내려온 상태 중 어느 한 상태에 해당하는 경우, 상기 환자의 보호자와 의료진 중 적어도 하나의 단말기로 상기 낙상 예측 레벨을 전송함과 동시에 경고를 발생하는 단계를 포함하는, 낙상 예측 방법.
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제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 포토센서, 상기 제2 포토센서 및 상기 제3 포토센서 중 상기 제1 포토센서의 높이가 가장 높고,
상기 제1 포토센서, 상기 제2 포토센서 및 상기 제3 포토센서를 포함하는 상기 다수의 포토센서는 호 형상을 따라 배열되는, 낙상 예측 방법.