KR20070035917A - 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법 - Google Patents

생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070035917A
KR20070035917A KR1020050114385A KR20050114385A KR20070035917A KR 20070035917 A KR20070035917 A KR 20070035917A KR 1020050114385 A KR1020050114385 A KR 1020050114385A KR 20050114385 A KR20050114385 A KR 20050114385A KR 20070035917 A KR20070035917 A KR 20070035917A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
user
sensor
measuring
biosignal
Prior art date
Application number
KR1020050114385A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100734624B1 (ko
Inventor
정준영
이전우
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020050114385A priority Critical patent/KR100734624B1/ko
Publication of KR20070035917A publication Critical patent/KR20070035917A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100734624B1 publication Critical patent/KR100734624B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about
    • A61H3/008—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about using suspension devices for supporting the body in an upright walking or standing position, e.g. harnesses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1112—Global tracking of patients, e.g. by using GPS
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions
    • A61B5/1117—Fall detection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6824—Arm or wrist
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7405—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using sound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7465—Arrangements for interactive communication between patient and care services, e.g. by using a telephone network
    • A61B5/747—Arrangements for interactive communication between patient and care services, e.g. by using a telephone network in case of emergency, i.e. alerting emergency services
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2230/00—Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/04—Heartbeat characteristics, e.g. E.G.C., blood pressure modulation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2230/00—Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/25—Blood flowrate, e.g. by Doppler effect
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2230/00—Measuring physical parameters of the user
    • A61H2230/50—Temperature

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Critical Care (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

본 발명은 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치에 관한 것으로, 특히 안전 보행 보조 장치에서 사용자의 손이 접촉하는 부위에 부착되고, 상기 사용자의 손으로부터 생체신호를 측정하기 위한 복수의 생체 신호 측정 센서들, 상기 복수의 측정 센서들로부터 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서 신호 측정부, 상기 센서 신호 측정부를 통해 변환된 측정 신호를 이용하여 사용자의 상태를 판단할 수 있는 센서 신호 판단부, 및 상기의 센서 신호 판단부로부터 판단된 결과를 알려주기 위한 결과 알림 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
보행 보조 장치, 생체 신호, 체온, 맥박, 동작 센서

Description

생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HELPING SAFE WALKING USING BIO SIGNAL}
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 적용되는 손에서 측정되는 생체 신호의 종류 및 위치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 적용되는 손목에서 측정되는 생체 신호의 종류 및 위치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 중 지팡이의 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 중 지팡이의 구조를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 절차를 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 중 지팡이를 손으로 잡았을 때의 모습을 나타낸 측면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 중 지팡이를 손으로 잡았을 때의 모습을 나타낸 측면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100, 210, 700, 801 : 맥박 측정 부위
110, 200, 220, 701, 800, 802 : 체온 측정 부위
300, 400 : 보행 보조 장치 301, 401, 403 : 체온 측정 센서
302, 402 : 맥박 측정 센서 303, 404, 501 : 동작 측정 센서
304, 408, 502 : 센서 신호 측정부 305, 407, 503 : 센서 신호 판단부
306, 408, 809 : 입력부 307, 409, 504 : 측정 결과 표시부
308, 410, 508 : 스피커 309, 411, 506 : 위치 추적부
310, 412, 507 : 무선 통신부 405 : 손목 링
406 : 연결선 500 : 생체 신호 측정 센서
505 : 제어부
본 발명은 보행 보조 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보행 보조 장치에 생체 신호를 측정하는 장치를 구비함으로써 보행자의 안전한 보행을 보조하는 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 보행이 불편한 노인 또는 장애인들은 원활한 보행을 위한 보행 보조 장치를 사용하게 된다. 또한, 사고로 인하여 다리를 다쳤을 경우에도 이와 같은 보행 보조 장치를 사용하게 된다. 상기 보행 보조 장치의 종류로는 다양한 장치들이 있다. 예컨대, 노인들이 많이 사용하는 지팡이를 포함하여 병원에서 환자들이 사용하는 목발, 보행 스탠드, 보행 프레임, 휠체어 등이 있으며, 그 종류 또한 사용자의 편의에 맞게 다양하게 제작되고 있다.
한편, 상기 보행 보조 장치는 보행이 불편한 사람들이 사용하는 보조 수단으로서 사용자의 건강 상태의 파악과 원활한 보조 여부의 판단이 중요하게 고려될 수가 있다. 즉, 보행 보조 장치를 사용하는 사용자가 넘어지거나 갑작스런 신체 이상으로 응급한 상황이 발생할 경우 이를 통지하고 신속하게 대처할 수 있는 방법들이 요구되어 지고 있다.
그러나 현재의 보행 보조 장치들은 단순히 이동을 위한 보행 보조 기능만이 있으며, 사용자의 상태를 파악할 수 있는 장치가 구비되고 있지 않은 실정이다. 또한, 일반적으로 건강 상태를 측정하는 장치들의 경우 어깨끈 형태의 장치 및 컴퓨터 마우스 형태의 장치 등이 있다. 그러나 상기 어깨끈 형태의 장치는 몸속에 착용을 하여야 하므로 불편함이 많으며, 상기 컴퓨터 마우스 형태의 장치는 이동성에 제약을 받는다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 생체 신호를 이용하여 건강상태 및 응급상황을 모니터링 할 수 있는 안전 보행 보조 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치는, 안전 보행 보조 장치에서 사용자의 손이 접촉하는 부위에 부착되고, 상기 사용자의 손으로부터 생체신호를 측정하기 위한 복수의 생체 신호 측정 센서들; 상기 복수의 측정 센서들로부터 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서 신호 측정부; 상기 센서 신호 측정부를 통해 변환된 측정 신호를 이용하여 사용자의 상태를 판단할 수 있는 센서 신호 판단부; 및 상기의 센서 신호 판단부로부터 판단된 결과를 알려주기 위한 결과 알림 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치는, 사용자의 손목으로부터 생체신호를 측정하기 위한 복수의 생체 신호 측정 센서들이 부착되는 손목 링; 상기 손목 링에 부착된 복수의 생체 신호 측정 센서와 안전 보행 보조 장치의 정보 처리 부분과 연결시켜주는 연결 라인; 상기 복수의 측정 센서들로부터 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서 신호 측정부; 상기 센서 신호 측정부를 통해 변환된 측정 신호를 이용하여 사용자의 상태를 판단할 수 있는 센서 신호 판단부; 및 상기의 센서 신호 판단부로부터 판단된 결과를 알려주기 위한 결과 알림 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 방법은, 사용자의 손 또는 손목으로부터 생체신호를 측정하기 위하여 안전 보행 보조 장치에 구비된 센서를 통해 사용자의 생체 신호 및 동작을 측정하는 제1 단계; 상기 센서에서 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 제2 단계; 상기 측정된 신호를 이용하여 건강 상태 및 응급 상황을 판단하고, 상기 판단 결과를 결과 알림 수단을 통해 통보하는 제3 단계; 및 상기 측정에 따른 판단 결과 사용자의 상태가 응급 상태로 판단될 경우, 스피커를 통해 응급 메시지를 출력시키는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 보행자의 안전 보행 보조 장치와 보행자가 접촉하는 위치에 생체 신호를 측정할 수 있는 생체 신호 측정 장치를 구비하여 보행자의 생체 신호의 변화를 감지함으로써 보행자의 안전한 보행을 보조하는 장치를 제안한다.
상기 본 발명이 적용되는 안전 보행 보조 장치의 예로는 지팡이, 목발, 보행 스텐드, 보행 프레임, 휠체어 등이 있다. 상기 생체 신호 측정을 위한 센서는 측정을 용이하게 하기 위하여 상기 보행 보조 장치와 보행자의 손 또는 손목이 접속하는 부분에 구비된다. 따라서, 상기 본 발명은 다양한 형태의 보행 보조 장치들에 적용이 가능하게 된다. 이하 설명에서는 가장 일반적으로 사용되는 지팡이에 적용한 경우를 실시 예로 설명하기로 한다.
한편, 본 발명은 지팡이에 대한 적용에 한정되지 않으며 동일한 방법으로 목발, 보행 스탠드, 보행 프레임, 휠체어 등에도 적용이 가능하다. 특히, 지팡이 또는 목발의 경우에는 사용자가 서 있을 경우에는 지표면과 수직을 이루고 있으나, 사용자가 순간적으로 넘어질 경우에는 함께 눕혀진 상태로 전환된다. 따라서, 상기 지팡이 또는 목발의 위치 정보 및 사용자의 상태 정보를 이용하여 사용자의 넘어짐 상태를 보다 효과적으로 판별할 수가 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 보행자의 상태를 파악할 수 있는 정보로서 상기 생체 신호 측정을 위한 센서로부터 측정된 정보를 이용하며, 아울러 보행자의 이동 상황을 판단하여 안전 보행 여부를 파악할 수가 있게 된다.
아울러, 본 발명에서는 상기 측정된 각종 정보들로부터 보행자의 건강 상태 및 응급 상황을 판단하고 그 결과를 보행자 또는 기설정된 원격지로 통보해주게 된다. 특히, 보행자가 넘어지는 경우라던지 보행자의 건강 상태가 급작스럽게 악화된 응급 상황이 발생할 경우에는 별도 구비된 스피커 등에 의해 구조 요청 신호를 출력시키고, 기설정된 원격지로 응급 상황을 신속하게 통보해줄 수가 있게 된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 적용되는 손 또는 손목에서 측정되는 생체 신호의 종류 및 위치를 나타낸 도면이다. 상기 도 1은 손에서 측정 가능한 생체 신호 측정 부위를 도시하고 있으며, 체온 측정 부위(110)에서 SKT를 측정하여 체온을 측정하며, 맥박 측정 부위(100)에서 PPG를 측정하여 맥박 등을 측정한다. 한편, 도 2는 손목에서 측정 가능한 생체 신호의 측정 부위를 도시하고 있으며, 도 1의 손에서와 마찬가지로 체온 측정 부위(200, 220)에서 SKT를 측정하여 체온을 측정하며, 맥박 측정 부위(210)에서 PPG를 측정하여 맥박 등을 측정한다.
한편, 상기 도 1 및 도 2는 손 또는 손목에서 측정되는 생체 신호에 대해서만 도시하였으나, 보행 보조 장치의 종류가 달라짐에 따라(예컨대, 지팡이가 아닌 목발, 보행 스텐드, 보행 프레임, 휠체어 등), 인체에서 상기 생체 신호를 측정하는 부위가 달라질 수 있다. 즉, 본 발명이 휠체어에 적용될 경우 보행자의 가슴 또는 등 부위에 생체 신호 측정 장치를 부착하도록 구현할 수도 있다.
도 3 및 도 4는 상기 도 1 및 도 2의 생체 신호 측정 부위로부터 측정된 센서 신호로부터 보행자의 상태 정보를 파악하는 생체 신호 측정 장치를 구비한 안전 보행 보조 기구(예컨대, 지팡이)(300, 400)를 나타낸 도면이다. 상기 도 3에서는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 손으로부터 생체 정보를 획득할 수 있는 안전 보행 보조 장치의 예를 설명하며, 상기 도 4에서는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 손목으로부터 생체 정보를 획득할 수 있는 안전 보행 보조 장치의 예를 설명한다. 한편, 후술하는 상기 도 3 및 도 4에서는 상기 안전 보행 보조 장치들 중에서 본 발명이 지팡이에 적용된 경우를 도시하였으나, 기타 다양한 다른 보행 보조 장치들(예컨대, 목발, 보행 스텐드, 보행 프레임, 휠체어 등)에도 동일한 방법으로 적용이 가능하다. 예컨대, 각 보행 보조 장치들에 신체(손 또는 손목 등)가 접촉하는 부분 에 상태 정보를 파악하는 생체 신호 측정 장치를 설치하는 방법이 있을 수 있으며, 상기 각 보행 보조 장치의 특정 부분에 상기 생체 신호 측정 장치를 설치하고, 보행자의 특정 신체 부위와 신호 교환하도록 구현할 수도 있다.
먼저, 상기 도 3을 참조하면, 손으로부터 생체 정보를 획득하여 상태 정보를 파악하는 생체 신호 측정 장치는 도시된 바와 같이 안전 보행 보조 장치(예컨대, 지팡이)(300)의 손으로 잡는 부분의 주변에 위치하게 된다.
상기 생체 신호 측정 장치는 체온 측정 센서(301), 맥박 측정 센서(302), 동작 측정 센서(303) 등으로 구성된 센서 신호 측정부(304)와, 센서 신호 판단부(305), 입력부(306), 측정 결과 표시부(307), 스피커(308), 위치 추적부(309), 무선 통신부(310) 등으로 구성될 수 있다. 한편, 상기 생체 신호 측정 장치는 도시된 바와 같이 그 위치 및 구현에 따라 각종 기능부가 분산되어 배치되거나 일부 또는 전부를 하나의 구성으로 구현하여 지팡이에 부착할 수도 있다.
상기 센서 신호 측정부(304)의 각 센서들로부터 측정된 맥박, 체온, 동작 등의 정보는 디지털 신호로 변환되어 상기 센서 신호 판단부(305)로 전송된다. 상기 센서 신호 판단부(305)에서는 상기 수신된 센서 정보들로부터 보행자의 건강 상태 또는 응급 상태를 파악하게 된다. 상기 입력부(306)는 사용자가 자신의 건강 상태를 파악하기 위해 장치에 대한 모드를 변경하거나 장치의 원활한 조작을 위해 정보를 입력할 수 있는 입력 수단으로서 버튼 또는 터치 스크린 등의 형태로 구현될 수 있다.
상기 센서 신호 판단부(305)에서의 측정 결과는 상기 측정 결과 표시부(307) 에 표시되어 사용자에게 통보하게 되며, 상기 측정 결과 표시부(307)는 LCD, LED 등의 다양한 형태의 디스플레이 수단으로 구현될 수 있다. 상기 스피커(308)는 상기 측정 결과에 따른 사용자의 건강 정보나 응급 정보 등을 소리로서 출력시키게 된다. 특히, 응급 상황 발생시 응급 상태를 알리는 소리 또는 신호를 출력할 수가 있게 된다.
상기 위치 추적부(309)는 사용자의 위치를 파악하는 기능을 수행하며 GPS 등의 수단 등을 이용할 수 있다. 상기 무선 통신부(310)는 상기 측정된 건강 정보 또는 응급 상황 발생시 응급 상황 정보 등을 상기 위치 추적부(309)에서 추적한 사용자의 위치 등과 함께 기설정된 장소(집 또는 병원 등)로 통보해주는 역할을 수행한다. 상기 무선 통신부(310)는 어떠한 형태의 무선 통신 수단으로 구현 가능하다.
즉, 상기 체온 측정 센서(301) 및 맥박 측정 센서(302)와 같은 생체 신호 센서와 가속도 센서 등으로 이루어진 동작 측정 센서(303)를 통해 안전 보행 보조 장치 사용자의 생체 신호와 동작을 측정하며, 상기 센서들에서 측정된 아날로그 신호를 센서 신호 측정부(304)에서 필터링과 A/D 컨버팅을 거쳐 디지털 신호로 바꾼다.
상기 센서 신호 측정부(304)에서 측정된 신호를 이용하여 센서 신호 판단부(305)에서는 상기 사용자의 건강 상태 및 응급상황을 판단한다. 상기 센서 신호 판단부(305)에서 판단된 결과는 측정 결과 표시부(307) 또는 스피커(308) 등의 결과 알림 장치를 통해 사용자에게 알려진다. 상기 센서 신호 판단부(305)에서 판단된 건강상태가 응급상황일 경우에는 상기 스피커(308)에서 도움을 청하는 소리가 주기적으로 나오며, 위치 추적부(309)를 통해 사용자의 위치를 파악하고 무선 통신부 (310)를 통해 응급 상황이 발생했음과 사용자의 위치를 미리 설정된 곳으로 알리게 된다.
다음으로, 상기 도 4를 참조하면, 손목으로부터 생체 정보를 획득하여 상태 정보를 파악하는 생체 신호 측정 장치는 도시된 바와 같이 안전 보행 보조 장치(예컨대, 지팡이) 및 상기 안전 보행 보조 장치와 연결된 손목 링(405)에서 손목의 해당 부분과 접촉하는 부분에 위치하게 된다.
상기 생체 신호 측정 장치는 체온 측정 센서(401, 403), 맥박 측정 센서(402), 동작 측정 센서(404) 등으로 구성된 센서 신호 측정부(405)와, 연결선(406), 센서 신호 판단부(407), 입력부(408), 측정 결과 표시부(409), 스피커(410), 위치 추적부(411), 무선 통신부(412) 등으로 구성될 수 있다. 한편, 상기 생체 신호 측정 장치는 도시된 바와 같이 그 위치 및 구현에 따라 각종 기능부가 분산되어 배치되거나 일부 또는 전부를 하나의 구성으로 구현하여 지팡이에 부착할 수도 있다.
상기 센서 신호 측정부(405)의 각 센서들로부터 측정된 맥박, 체온, 동작 등의 정보는 디지털 신호로 변환되어 지팡이 몸체와 연결되는 상기 연결선(406)을 통해 상기 센서 신호 판단부(407)로 전송된다. 상기 센서 신호 판단부(407)에서는 상기 수신된 센서 정보들로부터 보행자의 건강 상태 또는 응급 상태를 파악하게 된다. 상기 입력부(408)는 사용자가 자신의 건강 상태를 파악하기 위해 장치에 대한 모드를 변경하거나 장치의 원활한 조작을 위해 정보를 입력할 수 있는 입력 수단으로서 버튼, 터치패드 또는 터치 스크린 등의 형태로 구현될 수 있다.
상기 센서 신호 판단부(407)에서의 측정 결과는 상기 측정 결과 표시부(409)에 표시되어 사용자에게 통보하게 되며, 상기 측정 결과 표시부(409)는 LCD, LED 등의 다양한 형태의 디스플레이 수단으로 구현될 수 있다. 상기 스피커(410)는 사이 측정 결과에 따른 사용자의 건강 정보나 응급 정보 등을 소리로서 출력시키게 된다. 특히, 응급 상황 발생시 응급 상태를 알리는 소리 또는 신호를 출력할 수가 있게 된다.
상기 위치 추적부(411)는 사용자의 위치를 파악하는 기능을 수행하며 GPS 등의 수단 등을 이용할 수 있다. 상기 무선 통신부(412)는 상기 측정된 건강 정보 또는 응급 상황 발생시 응급 상황 정보 등을 상기 위치 추적부(411)에서 추적한 사용자의 위치 등과 함께 기설정된 장소(집 또는 병원 등)로 통보해주는 역할을 수행한다. 상기 무선 통신부(412)는 어떠한 형태의 무선 통신 수단으로 구현 가능하다.
즉, 상기 체온 측정 센서(401, 403) 및 맥박 측정 센서(402)와 같은 생체 신호 센서와 가속도 센서 등으로 이루어진 동작 측정 센서(404)를 통해 안전 보행 보조 장치 사용자의 생체 신호와 동작을 측정하며, 상기 센서들에서 측정된 아날로그 신호를 센서 신호 측정부(405)에서 필터링과 A/D 컨버팅을 거쳐 디지털 신호로 바꾼다.
상기 센서 신호 측정부(405)에서 측정된 신호를 이용하여 센서 신호 판단부(407)에서는 상기 사용자의 건강 상태 및 응급상황을 판단한다. 상기 센서 신호 판단부(407)에서 판단된 결과는 측정 결과 표시부(409) 또는 스피커(410) 등의 결과 알림 장치를 통해 사용자에게 알려진다. 상기 센서 신호 판단부(407)에서 판단된 건강상태가 응급상황일 경우에는 상기 스피커(410)에서 도움을 청하는 소리가 주기적으로 나오며, 위치 추적부(411)를 통해 사용자의 위치를 파악하고 무선 통신부(412)를 통해 응급 상황이 발생했음과 사용자의 위치를 미리 설정된 곳으로 알리게 된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 상기 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 안전 보행 보조 장치는 상기 도 3 또는 도 4의 체온 측정 센서(301), 맥박 측정 센서(302) 등으로 구성된 생체 신호 측정 센서(500), 가속도 센서 등으로 구성되는 동작 측정 센서(501), 센서 신호 측정부(502), 센서 신호 판단부(503), 측정 결과 표시부(504), 제어부(505), 위치 추적부(506), 무선 통신부(507), 스피커(508) 및 입력부(509) 등으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 안전 보행 보조 장치의 각 구성부는 상기 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 장치의 외관에 따라 각종 기능부가 분산되어 배치되거나 일부 또는 전부를 하나의 구성으로 구현하여 지팡이에 부착할 수도 있다.
상기 생체 신호 측정 센서(500)에서는 각 센서의 위치 및 특성에 따라 사용자의 맥박(PPG), 체온(SKT) 등을 측정하고, 상기 동작 측정 센서(501)에서는 사용자의 동작 상태를 측정하여 상기 센서 신호 측정부(502)로 계속하여 실시간으로 전송하게 된다. 상기 센서 신호 측정부(502)에서는 상기 센서들로부터 수신된 아날로그 신호 정보를 필터링 및 아날로그 디지털 변환(A/D 컨버팅) 등의 신호 처리 과정을 거쳐 디지털 신호로 변환시키게 된다.
상기 제어부(505)에서는 상기 센서 신호 측정부(502)로부터 디지털 변환된 센서 신호들을 센서 신호 판단부(503)로 제공한다. 상기 제어부(505)는 일반적인 시스템에서의 CPU와 같은 역할을 수행하게 된다. 상기 센서 신호 판단부(503)는 상기 센서 신호 측정부(502)로부터의 디지털 신호를 분석하여 사용자의 현재 건강 상태 또는 응급 상황을 판단하여 결과를 생성하게 된다.
상기 센서 신호 판단부(503)에서 분석된 결과는 상기 측정 결과 표시부(504)에 표시되며, 상기 스피커(509)로도 측정 결과를 통보할 수가 있게 된다. 또한, 상기 측정 결과는 상기 무선 통신부(507)를 통해 기 설정된 장소(예컨대, 집 또는 병원)로 통보하여 가족이나 의사에게 신속하게 정보를 알릴 수가 있게 된다.
한편, 상기 센서 신호 판단부(503)의 분석 결과 응급한 상황이라고 판단되었을 경우에는 상기 응급 상황 정보가 측정 결과 표시부(504) 또는 스피커(508)를 통해 출력되며, 아울러 상기 위치 추적부(506)에 의해 측정된 사용자의 위치 정보와 함께 무선 통신부(507)를 통해 기설정된 장소(예컨대, 집 또는 병원 등)로 신속하게 통보해주게 된다.
따라서, 사용자의 가족 또는 의사 등으로 사용자의 상태 정보를 실시간으로 신속하게 전송함으로써 안전 보행 보조 장치 사용자의 안전한 보행을 보장받을 수가 있게 된다.
상기 입력부(509)는 상술한 바와 같이 사용자에 의해 각종 정보 입력이나 설정 변경 등의 신호가 입력되는 부분이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 절차 를 나타낸 흐름도이다. 상기 도 6을 참조하면, 먼저 상기 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이 사용자의 손 또는 손목으로부터 생체신호를 측정하기 위하여 상기 안전 보행 보조 장치에 구비된 센서를 통해 사용자의 생체 신호 및 동작을 측정(S601)하게 된다. 그런 다음, 상기 센서에서 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환(S602)시키게 된다.
상기 측정된 신호를 이용하여 건강 상태 및 응급 상황을 판단(S603)하고, 상기 판단 결과를 디스플레이 장치 또는 스피커를 통해 통보(S604)해주게 된다.
한편, 상기 측정에 따른 판단 결과 사용자의 상태가 응급 상태로 판단될 경우(S605)에는 스피커를 통해 응급 메시지를 출력(S606)시키게 되며, 상술한 바와 같이 위치 추적부를 통해 사용자의 위치 정보를 획득(S607)하고 기설정된 곳으로 응급 상황 및 위치 정보를 전송(S608)하게 된다.
도 7 및 도 8은 상술한 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 지팡이를 손 및 손목으로 잡았을 때의 모습을 나타낸 측면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 안전 보행 보조 장치를 이용할 경우, 엄지의 아래 안쪽(700)과 안전 보행보조 장치의 체온 측정 센서(301)부분이 접촉하여 SKT를 측정하고, 검지 끝부분(701)과 안전 보행 보조 장치의 맥박 측정 센서(302)부분이 접촉하여 PPG를 측정한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 안전 보행 보조 장치를 이용할 경우, 손목 양쪽(800, 802)과 안전 보행 보조 장치의 체온 측정 센서(401, 403)부분이 각각 접촉하여 SKT를 측정하고, 손목 안쪽 중간(801)과 안전 보행 보조 장치의 맥박 측정 센서(402)부분이 접촉하여 PPG를 측정한다.
상기에서는 한 손을 이용한 지팡이 형태의 안전 보행보조 장치의 예를 보였으며, 두 손을 이용하는 지팡이 또는 휠체어 형태의 안전 보행보조 장치의 경우에는 상술한 바와 같이 맥박, 혈액뿐만 아니라 뇌파(EGC), 심전도(ECG), 혈류량, 교감 신경, 부교감신경 반응 등의 추가적인 생체 신호를 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 인터넷을 통한 전송과 같이 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 거동이 불편하여 보행 보조 장치를 이용하는 경우, 또는 등산 등의 야외 활동에서 보행보조 장치를 이용하는 경우에 생체 신호를 이용함으로써 안전한 이동을 제공한다. 또한, 간편한 착용과 이동성을 제공하고 응급 상황에 대한 서비스를 제공함으로써, 보행 보조 장치가 필요한 사람이 편리하고 안전하게 이동할 수 있는 안전 보행보조 장치의 구현이 가능하게 된다.

Claims (8)

  1. 안전 보행 보조 장치에서 사용자의 손이 접촉하는 부위에 부착되고, 상기 사용자의 손으로부터 생체신호를 측정하기 위한 복수의 생체 신호 측정 센서들;
    상기 복수의 측정 센서들로부터 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서 신호 측정부;
    상기 센서 신호 측정부를 통해 변환된 측정 신호를 이용하여 사용자의 상태를 판단할 수 있는 센서 신호 판단부; 및
    상기의 센서 신호 판단부로부터 판단된 결과를 알려주기 위한 결과 알림 수단을 포함하는 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치.
  2. 사용자의 손목으로부터 생체신호를 측정하기 위한 복수의 생체 신호 측정 센서들이 부착되는 손목 링;
    상기 손목 링에 부착된 복수의 생체 신호 측정 센서와 안전 보행 보조 장치의 정보 처리 부분과 연결시켜주는 연결 라인;
    상기 복수의 측정 센서들로부터 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 센서 신호 측정부;
    상기 센서 신호 측정부를 통해 변환된 측정 신호를 이용하여 사용자의 상태를 판단할 수 있는 센서 신호 판단부; 및
    상기의 센서 신호 판단부로부터 판단된 결과를 알려주기 위한 결과 알림 수단을 포함하는 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 장치는,
    가속도 측정 방법을 이용하여 상기 장치의 이동성을 측정하는 동작 측정 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 생체신호는,
    맥박, 체온, 심전도 및 혈류량 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 결과 알림 수단은,
    결과를 시각적으로 표현하는 디스플레이 수단 또는 결과를 청각적으로 표현하는 스피커로 구현되는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 장치는,
    위치 추적 수단에 의해 상기 장치의 위치를 추적하는 위치 추적부; 및
    상기 장치에서 수집된 정보를 기설정된 위치로 전송 가능한 무선 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 장치.
  7. 사용자의 손 또는 손목으로부터 생체신호를 측정하기 위하여 안전 보행 보조 장치에 구비된 센서를 통해 사용자의 생체 신호 및 동작을 측정하는 제1 단계;
    상기 센서에서 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 제2 단계;
    상기 측정된 신호를 이용하여 건강 상태 및 응급 상황을 판단하고, 상기 판단 결과를 결과 알림 수단을 통해 통보하는 제3 단계; 및
    상기 측정에 따른 판단 결과 사용자의 상태가 응급 상태로 판단될 경우, 스피커를 통해 응급 메시지를 출력시키는 제4 단계;를 포함하는 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 방법은,
    위치 추적 수단을 통해 상기 안전 보행 보조 장치 사용자의 위치 정보를 획득하는 단계; 및
    기설정된 곳으로 응급 상황 및 위치 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 안전 보행 보조 방법.
KR1020050114385A 2005-09-28 2005-11-28 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법 KR100734624B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050114385A KR100734624B1 (ko) 2005-09-28 2005-11-28 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20050090753 2005-09-28
KR1020050090753 2005-09-28
KR1020050114385A KR100734624B1 (ko) 2005-09-28 2005-11-28 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070035917A true KR20070035917A (ko) 2007-04-02
KR100734624B1 KR100734624B1 (ko) 2007-07-03

Family

ID=38158356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050114385A KR100734624B1 (ko) 2005-09-28 2005-11-28 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100734624B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100957032B1 (ko) * 2008-04-15 2010-05-13 한국과학기술연구원 시각장애인을 위한 지팡이에 탈부착이 가능한 장애물 탐지기기
KR101357098B1 (ko) * 2011-10-25 2014-02-12 주식회사 라이프사이언스테크놀로지 보행보조기 사용자의 생체신호 보정 획득방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104065B1 (ko) * 2010-10-13 2012-01-12 (주)두경엠씨 위치표시가 가능한 자동 이동형 목발
KR101389728B1 (ko) * 2012-09-11 2014-04-28 (주)휴비딕 안전 보행 보조 방법 및 이를 실행하는 장치
KR101394490B1 (ko) * 2013-01-21 2014-05-13 한국과학기술원 보행자의 낙상사고를 방지하는 보행 보조장치
KR20220016715A (ko) * 2020-08-03 2022-02-10 삼성전자주식회사 위험 정보를 감지하는 전자 장치 및 방법
KR102234079B1 (ko) 2020-11-26 2021-03-31 (주)에스알포스트 시각 보조 장치 및 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004041749A (ja) * 2003-07-28 2004-02-12 Osamu Nakada 緊急医療連絡システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100957032B1 (ko) * 2008-04-15 2010-05-13 한국과학기술연구원 시각장애인을 위한 지팡이에 탈부착이 가능한 장애물 탐지기기
KR101357098B1 (ko) * 2011-10-25 2014-02-12 주식회사 라이프사이언스테크놀로지 보행보조기 사용자의 생체신호 보정 획득방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100734624B1 (ko) 2007-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230329649A1 (en) Patient position detection system
Kang et al. A wrist-worn integrated health monitoring instrument with a tele-reporting device for telemedicine and telecare
KR100734624B1 (ko) 생체 신호를 이용한 안전 보행 보조 장치 및 그 방법
US7420472B2 (en) Patient monitoring apparatus
US20150320359A1 (en) Wearable mini-size intelligent healthcare system
US20090264714A1 (en) Non-invasive vital sign monitoring method, apparatus and system
US20160262695A1 (en) System for measuring and monitoring blood pressure
Postolache et al. Smart walker for pervasive healthcare
Mostarac et al. System for monitoring and fall detection of patients using mobile 3-axis accelerometers sensors
US10264971B1 (en) System and methods for integrating feedback from multiple wearable sensors
JP2003235813A (ja) 監視装置
KR102239671B1 (ko) 노인의 보행 정보를 통한 낙상 및 치매 위험성 예측 방법 및 시스템
Chen et al. A mobile phone-based wearable vital signs monitoring system
KR20060084916A (ko) 위치 이동이 가능한 지능형 로봇을 이용한 원격건강관리시스템 및 서비스
Gamboa et al. Patient tracking system
CN111387990B (zh) 一种脑卒中偏瘫患者用离床预警系统
JP2012152374A (ja) 医療環境向け無線光学式脈拍計システム
Motoi et al. Development of a ubiquitous healthcare monitoring system combined with non-conscious and ambulatory physiological measurements and its application to medical care
KR102193558B1 (ko) 생체 신호를 측정하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
JP4665490B2 (ja) 生活支援装置
KR20090019365A (ko) 생체신호 측정기
KR20070114544A (ko) 생체 신호 측정 시스템
Abd El Ghany et al. Efficient wearable real-time vital signs monitoring system
KR20110070298A (ko) 개인 건강 관리를 위한 휴대형 시스템 및 그 방법
Voicu et al. Advanced monitoring & sensing of mobility impaired individuals

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130624

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140623

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee