KR102528684B1 - 피측정자의 체위 판정 방법 - Google Patents

피측정자의 체위 판정 방법 Download PDF

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KR102528684B1
KR102528684B1 KR1020220156067A KR20220156067A KR102528684B1 KR 102528684 B1 KR102528684 B1 KR 102528684B1 KR 1020220156067 A KR1020220156067 A KR 1020220156067A KR 20220156067 A KR20220156067 A KR 20220156067A KR 102528684 B1 KR102528684 B1 KR 102528684B1
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럭스나인 주식회사
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Abstract

피측정자의 가슴 부위에 고정되고 센서를 포함하는 모바일 기기를 이용하고, 중력의 반대 방향을 Z축 방향으로, 상기 피측정자의 정상 기립시 오른쪽 어깨에서 왼쪽 어깨로 연장된 방향을 X축 방향으로, 상기 X축 방향과 벡터곱할 경우 상기 Z축 방향이 도출되는 방향을 Y축 방향으로 정의된 피측정자의 체위 판정 방법에 있어서, 상기 센서를 이용하여 상기 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향 각각에 대한 가속도값들(ax, ay & az)을 확보하고, 상기 가속도값들 각각의 크기를 비교하여 상기 가속도값들 중 최대값(amax), 중간값(amed) 및 최소값(amin)을 도출한다. (중간값(amed)-최소값(amin))/(최대값(amax)-최소값(amin)) 비율(R)을 산정한다. 이어서, 상기 중간값(amed) 및 상기 비율(R)로부터 피측정자의 자세를 판정한다.

Description

피측정자의 체위 판정 방법{METHOD OF DETERMINING A USER　BODY POSITION}
본 발명의 실시예들은 피측정자의 체위 판정 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시예들은 센서를 포함하는 모바일 기기를 피측정자의 신체에 부착하여 상기 센서로부터 측정된 가속도값을 이용하여 피측정자의 체위를 판정할 수 있는 피측정자의 체위 판정 방법에 관한 것이다.
스마트폰은 내부에 가속도계, 자이로, 지자기센서, 홀센서, 온도계, 습도계, 접촉식 PPG 센서, 조도계, RGB 센서, 마이크, 근접센서, 모션센서, 기압계, 지문인식센서 등 다양한 센서들을 내장하고 있다. 최근의 기술 발전에 따라 스마트 워치도 휴대폰 기능을 지원하면서 스마트폰에 내장되는 각종 센서들을 동일하게 포함하고 있다.
또한, 스마트 팔찌나 반지 등은 공간 및 전원의 제약에 의해 스마트폰이나 스마트 워치의 경우보다는 제한된 센서를 내장하고 있으나, 필요에 따라 적절한 선택을 통해 최적의 성능을 발휘하도록 설계된 제품들이 시장에 진입하고 있다.
한편, 섭취한 음식에 대한 정보를 저장하여 체내 저장된 칼로리를 계산하고, 자이로나 진동센서를 기반으로 운동량을 측정하여 소모한 칼로리를 계산하는 어플리케이션 또한, 더 효율적인 칼로리 관리를 위해 체온, 맥박, 산소포화도 등의 정보를 이용하고 있다.
인체의 움직임에서 발생하는 가속도에 대한 정보로 운동량을 측정하는 가속도계, 자이로센서, 지자기센서 등은 대부분 하나의 IC에 집적되어 있다.
도 1은 모바일 기기 및 센서의 로컬 좌표계에 따른 X'축 방향, Y'축 방향 및 Z'축 방향을 정의하는 사진이다.
도 1을 참고하면, 안드로이드 OS 및 아이폰을 구동하는 IOS 시스템의 경우 모두 동일한 좌표계를 사용하고 있다. 즉, 휴대폰을 평평한 바닥에 화면이 보이도록 내려놓았을 때 바닥에서 디스플레이부 방향이 Z'축이며, Z' 축 주변 반시계방향 회전이 요(Yaw) 모멘텀이다. 또한, 휴대폰을 세워 직각으로 세웠을 때 좌측에서 우측 방향이 Y'축 방향이고, Y'축 주변의 반시계방향 회전을 롤(Roll)이라 한다. 이 때 직각으로 세운 휴대폰의 아래에서 윗 방향이 Y'축이고, Y'축 주변 회전량을 피치(Pitch)로 정의한다. 각각의 축에 대한 회전모멘텀의 증가 방향은 축의 +방향을 엄지손가락과 일치시켜 감싸 쥐었을 때 나머지 네 손가락이 가리키는 방향이다.
따라서, 휴대폰 내부에 구비된 가속도계/자이로/지자기센서의 경우 모두 동일한 축 정의를 사용하고 있다. 이하 본 명세서에서는 [도 1]의 X'축 방향, Y'측 방향, Z'축 방향으로 센서의 로컬 좌표계로 각각 정의된다.
나아가, 휴대폰에 작용하는 외력이 없을 때 휴대폰의 가속도계에 표시되는 X', Y' 및 Z' 3축 가속도 벡터의 총합은 언제나 중력가속도와 같다. 이를 이용하여 휴대폰이 중력 방향에 수직한 지면 평면에 대하여 얼마나 기울어졌는지 측정할 수 있다. 중력에 수직한 평면에서 휴대폰이 얼마나 회전해 있는지를 나타내는 방위각값은 가속도계만으로 파악할 수 없으며 칼만필터나 절대좌표의 기준을 제공하는 지자기센서, GPS 등을 병용하여 얻을 수 있다.
한편, 수면 환경 모니터링과 관련하여 스마트 기기에 장착된 생체활력징후 센서의 중요성은 더욱 높아졌다.
상기 생체활력 징후 센서는 수면 단계 파악, 수면 장애 진단, 수면 자세 모니터링, 생체활력징후 모니터링에 사용된다. 수면단계 파악에 사용되는 센서는 주로 가속도계, 자이로센서이다. 해당 센서의 신호를 기반으로 인체 움직임의 진폭과 빈도가 줄면 수면이 깊어지는 것으로 파악하며, 완전 움직임이 정지되어 있을 때는 안구움직임이 활발한 (Rapid Eye Movement, REM) 수면 상태로 간주한다. 수면으로 보기 어려운 지속적인 신체활동이 정상적인 수면시간이 확보되지 않는 수준으로 관찰되면 수면장애로 진단한다. 해당 상태의 파악은 직접적인 신호처리 기반부터 머신러닝 기반 AI 등 다양한 시스템이 동원된다.
측정대상은 손발움직임에서 발생되는 진동, 분당호흡, 분당맥박, 뇌파 등이며 뇌파를 제외한 대부분의 신호들을 스마트 기기가 측정할 수 있다.
하지만, 기존 스마트 기기의 다양한 내장센서를 이용하여 생체신호를 측정함에 있어, 외부기기나 스마트기기 자체를 이용, 피측정자가 안정 상태에 있는지 여부를 판단하는 것이 요구된다. 다만, 현재 스마트 기기에서는 진동에 대한 데이터값을 측정하여 스마트기기에서 진폭의 크기가 줄고, 진동의 주파수가 줄고, 이러한 상태의 유지시간이 일정 수준 (30초 ~ 2분)을 넘어서면 안정 상태에 이르렀다고 추정한 후 상기 센서가 구동하여 생체 정보를 추출하고 있다. 하지만, 움직임의 진폭과 주파수만을 기준으로 피측정자의 상태를 파악하는 것은 많은 오류를 야기할 수 있다.
한편, 선행문헌으로서 일본국 특허출원공개번호 제특개2004-264060호가 개시되어 있다.
본 발명의 실시예들은 센서를 포함하는 모바일 기기를 피측정자의 신체에 부착하여 상기 센서로부터 측정된 가속도값을 이용하여 피측정자의 체위를 판정할 수 있는 피측정자의 체위 판정 방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 피측정자의 가슴 부위에 고정되고 센서를 포함하는 모바일 기기를 이용하고, 중력의 반대 방향을 Z축 방향으로, 상기 피측정자의 정상 기립시 오른쪽 어깨에서 왼쪽 어깨로 연장된 방향을 X축 방향으로, 상기 X축 방향과 벡터곱할 경우 상기 Z축 방향이 도출되는 방향을 Y축 방향으로 정의된 피측정자의 체위 판정 방법에 있어서, 상기 센서를 이용하여 상기 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향 각각에 대한 가속도값들(ax, ay & az)을 확보하고, 상기 가속도값들 각각의 크기를 비교하여 상기 가속도값들 중 최대값(amax), 중간값(amed) 및 최소값(amin)을 도출한다. (중간값(amed)-최소값(amin))/(최대값(amax)-최소값(amin)) 비율(R)을 산정한다. 이어서, 상기 중간값(amed) 및 상기 비율(R)로부터 피측정자의 자세를 판정한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중간값 또는 상기 비율(R)로부터 피측정자의 자세를 판정하기 위하여, 상기 Z축 가속도값(az)이 중간값인지 여부를 판단하고, 상기 Z축 가속도값(az)이 중간값일 경우, 상기 피측정자의 자세를 우측와위로 결정할 수 있다.
이와 다르게, 상기 Y축 가속도값(ay)이 중간값일 경우, 상기 비율(R)로부터 상기 피측정자의 시선이 상방으로 향하는 업라이트 파스쳐들 중 어느 하나로 결정하는 한편, 상기 X축 가속도값(ax)이 중간값일 경우, 상기 비율로부터 좌측와위 또는 복위 중 어느 하나로 결정할 수 있다.
여기서, 상기 업라이트 파스쳐들은, 앙와위, 반파울러씨위, 파울러씨위 및 트렌델버그위 중 하나일 수 있다.
한편, 상기 Y축 가속도값(ay)이 중간값일 경우, 상기 비율(R)로부터 업라이트 파스쳐들 중 어느 하나로 결정하기 위하여, 상기 비율(R)〈0.3인 경우 앙와위로, 0.4≤비율(R)≤0.6일 경우 반파울러씨위로, 0.6〈비율(R)≤0.8인 경우 파울러씨위로, 비율(R)〉0.8인 경우 트렌델버그위로 판정할 수 있다.
나아가, 상기 X축 가속도값(ax)이 중간값일 경우, 상기 비율(R)값이 0.7 내지 0.8 범위일 경우 복위로 판정하고, 상기 비율(R)값이 0.2 이하의 값을 가질 경우, 좌측와위로 판정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피측정자의 가슴 부위는 인체의 늑연골, 복장뼈 및 쇄골부를 덮는 부위로 정의될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서를 이용하여 상기 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향 각각에 대한 가속도값들(ax, ay & az)을 확보하기 위하여, 상기 센서의 하방으로부터 관통하여 상방으로 향하는 방향을 Z' 방향, 상기 센서 자체의 x방향을 X' 방향, 상기 센서 자체의 Y방향을 Y'방향이라 할 때, 상기 피측정자의 임의의 자세에서 상기 센서가 측정한 X', Y', Z' 방향별 가속도의 벡터값을 도출하고, 상기 방향별 가속도의 벡터값의 상기 Z축 방향에 대한 정사영의 합을 Z축 방향의 가속도값(az)으로, 상기 Y축에 대한 정사영의 합을 Y축 방향의 가속도값(ay)으로, 상기 X축에 대한 정사영의 합을 X축 방향의 가속도값(ay)으로 정의할 수 있다.
상기된 본 발명의 실시예들에 따르면, 피측정자에 고정되는 모바일 기기에 포함되는 가속도 센서의 절대좌표계 방향에 대한 가속도값의 상대적인 크기 및 (중간값(amed)-최소값(amin))/(최대값(amax)-최소값(amin))로 정의되는 비율(R)을 이용하여 피측정자의 체위를 용이하게 판정할 수 있다.
도 1은 모바일 기기 및 센서의 로컬 좌표계에 따른 X'축 방향, Y'축 방향 및 Z'축 방향을 정의하는 사진이다.
도 2는 모바일 기기를 피측정자의 가슴 부위에 고정한 상태를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피측정자의 체위를 판정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 모바일 기기를 피측정자의 가슴 부위에 고정한 상태를 도시한 개념도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피측정자의 체위를 판정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예들에 따른 간호 환자의 체위 판정 방법은, 피측정자의 가슴 부위에 고정되고 센서를 포함하는 모바일 기기를 이용한다. 상기 모바일 기기 및 센서의 로컬 좌표계는 도 1의 참고로 전술하였으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 절대 좌표계로서, 중력의 반대 방향을 Z축 방향으로, 상기 피측정자의 정상 기립시 오른쪽 어깨에서 왼쪽 어깨로 연장된 방향을 X축 방향으로, 상기 X축 방향과 벡터곱할 경우 상기 Z축 방향이 도출되는 방향을 Y축 방향으로 정의된다.
먼저, 피측정자의 가슴 주위에 고정되고 센서를 포함하는 모바일 기기를 이용하여, 중력의 반대 방향이 Z축 방향으로 정의되고, 피측정자의 정상 기립 상태에서의 오른쪽 어깨에서 왼쪽 어깨로 연장된 방향이 X축 방향으로 정의하여 3축 방향들 각각에 대한 가속도 값을 산출한다(S110).
상기 모바일 기기가 피측정자의 가슴 부위에 고정될 경우, 보다 정확한 가속도 값을 확보할 수 있다. 이는, 상기 가슴 부위가 피측정자의 신체 부위들 중 가장 자유도가 낮은 부위에 해당하기 때문이다.
이때, 상기 피측정자의 가슴 부위는 인체의 늑연골, 복장뼈 및 쇄골부를 덮는 부위로 정의된다.
상기 센서는 예를 들면, 가속도 센서를 들 수 있다. 상기 가속도 센서의 경우, 가속도가 측정될 수 있다.
상기 피측정자의 체위는 앙와위, 파울러씨위, 반파울러씨위 및 트렌델버그위를 포함하는 업라이트 파스쳐, 복와위, 좌측와위, 우측와위 등으로 구분될 수 있다. 상기 업라이트 파스쳐는 시선이 상방을 향하는 체위에 해당할 수 있다.
이때, 상기 가속도 센서를 이용하여 절대 좌표계인 X축, Y축 및 Z축을 포함하는 3축 방향들 각각에 대한 가속도 값을 확보한다(S110).
여기서, 상기 센서가 가속도 센서일 경우, 로컬 좌표계인 X'축 방향의 가속도는 αx', 로컬 좌표계인 Z'축 방향의 가속도는 αz'로 정의된다. 이때, 상기 Y'축 방향의 가속도 αy'는 아래의 수학식 1 및 수학식 2를 만족한다.
Figure 112022123741512-pat00001
Figure 112022123741512-pat00002
즉, 상기 센서는 지구 중심 방향 즉, 중력 방향으로 9.8m/s^2 중력 가속도를 받고 있다. 이로써, 기립된 피측정자의 흉부에 상기 모바일 기기가 고정되고, 상기 피측정자가 기립된 상태라면, 중력 방향의 반대인 Z축의 마이너스 방향으로 9.8m/s^2의 가속도가 작용하고 있기 때문이다.
따라서, 가속도 센서를 이용하면 기립된 피측정자의 요동이 없는 상태에서 센서의 중력 가속도 값의 벡터합은 항상 크기가 1G (9.8m/sec2)이고, 방향은 - Z 인 벡터이다. 즉, 정지 상태 가속도계의 αx', αy', αz'의 벡터합의 크기(세 값의 제곱의 합의 제곱근)는 언제나 9.8 값에 수렴하게 된다.
한편, 상기 X', Y' 및 Z'축 방향별 가속도(αx', αy', αz')의 벡터값의 상기 Z축 방향에 대한 정사영의 합을 Z축 방향의 가속도값(az)으로, 상기 Y축에 대한 정사영의 합을 Y축 방향의 가속도값(ay)으로, 상기 X축에 대한 정사영의 합을 X축 방향의 가속도값(ay)으로 도출한다.
이로써, 상기 X', Y' 및 Z'축 방향별 가속도(αx', αy', αz')의 벡터값으로부터 절대 좌표계인 X축, Y축 및 Z축을 포함하는 3축 방향들 각각에 대한 가속도 값(αX, αY, αZ)을 확보할 수 있다.
이어서, 상기 가속도값들(αX, αY, αZ) 각각의 크기를 비교하여 상기 가속도값들 중 최대값(amax), 중간값(amed) 및 최소값(amin)을 도출한다(S120).
이후, (중간값(amed)-최소값(amin))/(최대값(amax)-최소값(amin)) 비율(R)을 수학식 3에 따라 산정한다(S130).
Figure 112022123741512-pat00003
이후, 상기 중간값(amed) 및 상기 비율(R)로부터 피측정자의 자세를 판정한다(S140).
이때, 상기 Z축 가속도값(aZ)이 중간값일 경우, 상기 피측정자의 자세를 우측와위로 결정한다.
이와 다르게, 상기 Y축 가속도값(aY)이 중간값일 경우, 상기 비율(R)로부터 업라이트 파스쳐들 중 어느 하나로 결정할 수 있다. 즉, 상기 Y축 가속도값(aY)이 중간값일 경우, 앙와위, 반파울러씨위, 파울러씨위 및 트렌델버그위를 포함하는 업라이트 파스쳐에 해당할 수 있다.
이때, 앙와위, 반파울러씨위, 파울러씨위 및 트렌델버그위 중 어느 하나를 판정하기 위하여, 상기 비율(R)이 이용될 수 있다.
예를 들면, 반파울러씨위는 침상에서 상체를 20~30도 일으킨 자세로서, 편하게 누운 앙와위와 함께 식사가 가능할 정도로 몸을 일으킨 반좌위(파울러씨위)의 중간 정도 자세이다.
이때, 가속도 센서의 신호는 환자가 있는 곳의 경도, 위도, 방위와 상관없이 상기 Y축 가속도값(aY)이 중간값을 가진다. 상기 비율(R) 값이 0.4 내지 0.6 의 범위 내에 있다.
나아가, 상기 반파울러씨위보다 더 몸을 누이면 상기 비율(R) 값은 30% 대의 값으로 감소되며, 앙와위의 경우 상기 비율(R) 값은 0.3 미만의 값을 갖게 된다.
반면에, 침대에서 상기 반파울러씨위보다 몸을 더 일으킬 경우, 파울러씨위(반좌위)에서는 상기 비율(R) 값이 0.6 내지 0.8 의 범위 내에 있다. 나아가, 상기 트렌델버그위의 경우, 상기 비율(R)이 0.8 초과하는 값을 가진다.
한편, 상기 X축 가속도값(ax)이 중간값일 경우, 상기 비율로부터 좌측와위 또는 복위 중 어느 하나로 결정한다.
이때, 상기 복위의 경우, 상기 비율(R)값이 0.7 내지 0.8 범위를 갖는다.
예를 들면, 경막하뇌출혈이나 지주막하뇌출혈 수술의 경우 수술 후 고인 혈액을 빼내기 위해 드레인을 설치하는 시술을 하는데, 뇌내 잔유 혈액이 제거되는 회복기 2주 동안 복위만을 취할 것이 요구된다. 만일 환자가 이를 어길 경우, 드레인 시술을 새로 하거나, 재수술을 할 필요가 있다.
따라서, 복위의 경우, 상기 X축 가속도값(ax)이 중간값이며, 상기 비율(R)값이 0.7 내지 0.8 범위를 갖는다.
반면에, 상기 좌측와위일 경우, 상기 X축 가속도값(ax)이 중간값인 동시에, 상기 비율(R)값이 0.2 이하의 값을 가진다.
예를 들면, 이런 좌측와위의 경우, 역류성식도염이 있는 등 소화가 잘 안 될 때 좌측와위 수면이 권장된다. 이는 위가 좌측으로 튀어나온 구조를 가지고 있어. 왼쪽 몸통을 아래로 해야 위 안에 남아있는 음식물이 넓은 위장 주머니 쪽에 안정적으로 위치하게 할 수 있기 때문이다. 이로써, 좌측와위는 수면 중 음식물이 식도로 역류할 위험을 줄일 수 있다.
또한, 임산부의 경우도 좌측와위 수면이 권장된다. 몸의 오른쪽에 하대정맥이 지나는데, 앙와위로 누워 자거나 우측와위로 누우면 혈액 흐름이 방해돼 태아에게 산소가 잘 공급되지 않을 수도 있기 때문이다.
본 발명의 실시예들은, 절대좌표계 3축 방향에 따른 가속도값들(αX, αY, αZ) 각각의 크기를 비교하여 상기 가속도값들 중 최대값(amax), 중간값(amed) 및 최소값(amin)을 도출하고, (중간값(amed)-최소값(amin))/(최대값(amax)-최소값(amin)) 비율(R)을 계산함으로써, 업라이트 파스텨, 반파울러씨위, 파울러씨위(반좌위), 트렌델버그위, 좌측와위, 우측와위 및 복위 등과 같은 체위를 판정할 수 있다.
아래의 표1과 같이 체위별 가속도값을 측정한 데이터를 개시한다.
구분 도해 가속도계 신호
앙와위
Figure 112022123741512-pat00004
Figure 112022123741512-pat00005
반파울러씨위
Figure 112022123741512-pat00006
Figure 112022123741512-pat00007
반좌위(파울러씨위)
Figure 112022123741512-pat00008
Figure 112022123741512-pat00009
트렌델버그위
(약 ??10도)
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Figure 112022123741512-pat00011
측와위
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Figure 112022123741512-pat00013
복위
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본 발명의 실시예들에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 집적 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 실시예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. "매커니즘", "요소", "수단", "구성"과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 피측정자의 가슴 부위에 고정되고 센서를 포함하는 모바일 기기를 이용하고, 중력의 반대 방향을 Z축 방향으로, 상기 피측정자의 정상 기립시 오른쪽 어깨에서 왼쪽 어깨로 연장된 방향을 X축 방향으로, 상기 X축 방향과 벡터곱할 경우 상기 Z축 방향이 도출되는 방향을 Y축 방향으로 정의된 피측정자의 체위 판정 방법에 있어서,
    상기 센서를 이용하여 상기 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향 각각에 대한 가속도값들(ax, ay & az)을, 데이터를 처리하는 프로세서가 확보하는 단계;
    상기 가속도값들 각각의 크기를 비교하여 상기 가속도값들 중 최대값(amax), 중간값(amed) 및 최소값(amin)을 상기 프로세서가 도출하는 단계;
    (중간값(amed)-최소값(amin))/(최대값(amax)-최소값(amin)) 비율(R)을 상기 프로세서가 산정하는 단계; 및
    상기 중간값(amed) 및 상기 비율(R)로부터 피측정자의 자세를 상기 프로세서가 판정하는 단계를 포함하는 피측정자의 체위 판정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중간값 또는 상기 비율(R)로부터 피측정자의 자세를 상기 프로세서가 판정하는 단계는,
    상기 Z축 가속도값(az)이 중간값인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 Z축 가속도값(az)이 중간값일 경우, 상기 피측정자의 자세를 우측와위로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피측정자의 체위 판정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중간값 또는 상기 비율(R)로부터 피측정자의 자세를 상기 프로세서가 판정하는 단계는,
    상기 Y축 가속도값(ay)이 중간값일 경우, 상기 비율(R)로부터 상기 피측정자의 시선이 상방으로 향하는 업라이트 파스쳐들 중 어느 하나로 결정하는 단계; 및
    상기 X축 가속도값(ax)이 중간값일 경우, 상기 비율로부터 좌측와위 또는 복위 중 어느 하나로 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피측정자의 체위 판정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 업라이트 파스쳐들은, 앙와위, 반파울러씨위, 파울러씨위 및 트렌델버그위 중 하나인 것을 특징으로 하는 피측정자의 체위 판정 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 Y축 가속도값(ay)이 중간값일 경우, 상기 비율(R)로부터 업라이트 파스쳐들 중 어느 하나로 결정하는 단계는,
    상기 비율(R)〈0.3인 경우 앙와위로, 0.4≤비율(R)≤0.6일 경우 반파울러씨위로, 0.6〈비율(R)≤0.8인 경우 파울러씨위로, 비율(R)〉0.8인 경우 트렌델버그위로 판정하는 것을 특징으로 하는 피측정자의 체위 판정 방법.
  6. 제3항에 있어서,상기 X축 가속도값(ax)이 중간값일 경우,
    상기 비율(R)이 0.7 내지 0.8 범위일 경우 복위로 판정하고,
    상기 비율(R)이 0.2 이하의 값을 가질 경우, 좌측와위로 판정하는 것을 특징으로 하는 피측정자의 체위 판정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 피측정자의 가슴 부위는 인체의 늑연골, 복장뼈 및 쇄골부를 덮는 부위로 정의되는 것을 특징으로 하는 피측정자의 체위 판정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 센서를 이용하여 상기 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향 각각에 대한 가속도값들(ax, ay & az)을, 데이터를 처리하는 프로세서가 확보하는 단계는,
    상기 센서의 하방으로부터 관통하여 상방으로 향하는 방향을 Z' 방향, 상기 센서 자체의 x방향을 X' 방향, 상기 센서 자체의 Y방향을 Y'방향이라 할 때, 상기 피측정자의 임의의 자세에서 상기 센서가 측정한 X', Y', Z' 방향별 가속도의 벡터값을 도출하는 단계; 및
    상기 방향별 가속도의 벡터값의 상기 Z축 방향에 대한 정사영의 합을 Z축 방향의 가속도값(az)으로, 상기 Y축에 대한 정사영의 합을 Y축 방향의 가속도값(ay)으로, 상기 X축에 대한 정사영의 합을 X축 방향의 가속도값(ay)으로 정의하는 것을 특징으로 하는 피측정자의 체위 판정 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110080372A (ko) * 2010-01-05 2011-07-13 전북대학교산학협력단 수면 다원 검사용 수면 자세 측정 장치
KR20180060541A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 주식회사 와이즈웰니스 모바일 기기를 이용한 운동량 측정 장치 및 방법

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