KR20090089435A - 가정 재활을 위한 센서 장치 - Google Patents

Abstract

특히 뇌졸중(stroke) 이후의 가정 재활을 위한 센서 장치는 적어도 두 개의 센서를 포함한다. 센서는 이용자의 신체에 부착된다. 각 센서는 - 센서 (10) 장치 외부의 소스로부터 생성되는 제1 신호를 수신하는 수신기 - 제1 신호를 처리하는 그리고 제1 신호의 수신시에 제2 신호를 초기화하는 센서 처리 유닛으로서, 제2 신호는 센서의 아이덴티티(identity)에 관한 정보를 포함하는, 센서 처리 유닛 - 제2 신호를 CPU에 송신하는 송신기를 포함한다. 제1 및/또는 제2 신호의 수신시에, 시간 스탬프가 각 센서를 위해 생성되어 상이한 시간 스탬프의 비교를 통해 제1 신호의 소스에 대해 각 센서의 위치를 결정하게 한다.

Description

가정 재활을 위한 센서 장치{SENSOR ARRANGEMENT FOR HOME REHABILITATIOIN}

본 발명은 신경운동(neuromotor) 장애, 이를테면 뇌졸중(stroke) 치료를 위한 재활 및/또는 물리 치료 시스템 및 방법에 대한 것이다.

뇌졸중 후에 환자는 종종 움직임 조화(movement coordination)에서 교란을 겪는다. 이러한 교란은 최소한으로 잘 이해되나 뇌 손상을 뒤따르는 기능 회복에 대해 가장 쇠약하게 한다. 조화에 있어서 이러한 단점은 비정상적인 근육 시너지 형태로 표현되고 제한된 그리고 진부한 움직임 패턴을 야기하는데, 이 패턴은 기능적으로 무기력하다. 근육 시너지에서의 이러한 제약의 결과는 예컨대 팔에서 어깨 외전과 팔꿈치 굴곡 사이의 비정상적인 결합으로서, 이는 환자가 손상된 팔의 중량을 중력에 맞서서 들어올릴때 뇌졸중 생존자 도달 공간(stroke survivor reaching space)을 상당히 감소시킨다. 이러한 비정상적인 시너지를 완화시킬 현재의 신경치료적 접근법은 제한된 기능 회복을 발생시켰다. 다리에서 비정상적인 시너지의 표현은 엉덩이/무릎 확장부를 환자의 엉덩이 외전과 결합하는 것을 야기한다. 이것의 결과는 스탠스(stance) 동안 손상된 다리에서 엉덩이 외전근을 활성화시키는 감소된 능력이다.

뇌졸중 생존자가 겪는 가장 두드러진 무기력 중 하나는 팔(upper limb)의 절 반 마비이다. 재활 훈련은, 트레이닝이 집중적이고 환자가 치료시에 안내된다면, 신경운동(motor) 제어를 되찾는데 있어서 효과적인 것으로 드러난다.

전통적인 치료법이 병원 또는 재활 센터에서 제공될 때, 환자는 보통, 30분의 세션동안, 하루에 한 번 또는 두 번 보인다. 이것은 외래환자 치료시에 일주일에 한 번 또는 두 번으로 감소된다.

현재의 연구는 환자의 조화를 개선하기 위한 신경운동 훈련은 원격-재활 해결책의 일부로서 가정에서 행해질 수 있다는 것을 가리킨다. 감독되지 않는 가정 뇌졸중 재활을 위한 기술적인 해결책은 훈련하는 동안에 환자의 자세를 획득하기 위한 마커 또는 센서의 이용을 필요로 한다. 센서에 의한 자세 획득은 매력적이고 매우 탐구된(explored) 옵션이다.

이러한 접근법에서의 문제점은 기존의 마커 또는 센서 기반의 추적 시스템은 이용자가 선택된 센서를 이용자의 신체 상의 특정 위치 통상적으로 손, 하박 및 상박 위에 배치하기 위해 충분히 숙련되어 있다고 가정한다는 것이다; 따라서, 일관된 결과가 달성되어야 한다. 센서는 그러므로 라벨이 붙어있거나, 착색되어 있거나 열거되어 있다.

이러한 가정은, 이용자가 뇌졸중 희생자이고 인식 손상을 겪고 있는 경우에, 비현실적이다. 이러한 경우에 대신에, 라임(limb) 상의 마커의 정확한 위치가 용도마다 달라질 것인데, 그 이유는 이용자가 자신의 팔, 손 및/또는 손가락의 이동의 제어의 상실로 인해 마커 또는 센서를 정확하게 동일한 위치에 고착시킬 수 없기 때문이다. 다양한 센서와, 센서의 배치에 따른 할당의 필요한 구분은 뇌졸중 희생 자에게는 부가적인 부담이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 이용자의 신체 상에 센서를 배치하기 위한 지시량을 최소화하는 것 및 그러므로 고정 절차를 용이하게 하는 것이다.

이러한 목적은 이용자의 신체에 부착될 적어도 두 개의 센서를 포함하는 특히 뇌졸중 이후의 가정 재활을 위한 센서 장치에 의해 해결되는데, 각 센서는, 센서 장치 외부의 소스로부터 생성되는 제1 신호를 수신하는 수신기, 제1 신호를 처리하는 그리고 제1 신호의 수신시에 제2 신호를 초기화하는 센서 처리 유닛으로서, 제2 신호는 센서의 아이덴티티(identity)에 관한 정보를 포함하는, 센서 처리 유닛, 제2 신호를 CPU에 송신하는 송신기로서, 제1 및/또는 제2 신호의 수신시에, 시간 스탬프가 각 센서를 위해 생성되어 상이한 시간 스탬프의 비교를 통해 제1 신호의 소스에 대해 각 센서의 위치를 결정하게 하는, 송신기를 포함한다.

이것을 이용해서 이용자는 임의의 센서를 취하도록, 그리고 그것을, 어떠한 센서가 신체의 어느 부분에 놓여야 하는지에 대해 신경쓰지 않고 임의의 필요한 신체 부분에 부착하도록 허용된다.

상이한 신체 부분 상에서 모든 센서의 배치 후에, 제1 신호의 소스에 대한 각 센서의 거리가 계산되어 각 센서의 위치를 결정하게 한다. 몇가지 상이한 방식이 이 계산을 달성하기 위해 확립될 수 있다.

제1 실시예에 따른 센서 장치는, 그러므로, 시간 스탬프 생성기를 포함하는 CPU를 포함하는데, 시간 스탬프는 제2 신호가 수신될 때마다 CPU에서 생성된다. 시간 스탬프는 이후 센서의 아이덴티티에 관한 정보와 함께 CPU에 저장된다.

대안적인 실시예에서, 각 센서는 시간 스탬프 생성기를 포함하고, 모든 센서의 시간 스탬프 생성기는 서로 동기화되며, 시간 스탬프는 제1 신호의 수신 직후에 센서 처리 유닛에서 생성 및 저장된다. 이 실시예에서 각 센서는 시간 스탬프 생성기를 포함한다. 따라서 CPU에서 제2 신호를 유실하는 위험이 필수적이지 않은데, 그 이유는, 센서 처리 유닛에 저장되어 있는 시간 스탬프를, 요구되는 임의의 시간에 심문하는 것(interrogate)이 가능하며 이러한 심문은 요청될 때마다 복제될 수 있기 때문이다.

제1 및/또는 제2 신호는 음향 신호 및/또는 임펄스 신호 및/또는 광 신호일 수 있다. 제1 신호는 예컨대 이용자가 양쪽 팔을 확장해서 자신의 손을 칠때 생성된다. 이것을 이용해서 음향 신호뿐만 아니라 임펄스 신호가 생성되는데 이 둘은 센서가 음향 센서인지 또는 임펄스 센서인지 또는 둘 다인지에 따라 센서에 의해 검출될 수 있다. 전자 또는 기계 디바이스를 이용해서 소리 또는 다른 신호를 유발하는 것도 가능하다. 이러한 디바이스는 CPU내에 포함될 수 있다.

제1 신호는 인체 상에서 센서의 위치를 서로에 대해 결정하는 것을 가능하게 하는 신호이기 때문에, 소리 신호 또는 임펄스 신호가 요즘 바람직한데 그 이유는 두 개의 인접 센서에서 제1 신호의 검출 사이에서의 시간 지연이 존재하고 음파 또는 임펄스의 전진이 비교적 느려서 쉽게 검출될 수 있기 때문이다.

이용자의 손을 침으로써 생성되는 임펄스의 측정의 경우에, 측정은 팔이 이용자의 팔과 똑바르게 되어있는지를 신경쓰지 않고 행해질 수 있는데, 그 이유는 임펄스가 어떻게 해서든 팔을 따라서 전진하기 때문이다.

광 신호가 제1 신호로서 이용되는 경우에, 제1 신호의 수신시에 두 개의 인접 센서에서 생성되는 두 개의 시간 스탬프 사이의 차이는 매우 작은데 이는 측정 수단이 시간 스탬프에서의 차이를 검출하도록 매우 정확해야 하기 때문이다. 광 신호가 이용되는 경우조차도 측정가능한 결과를 검출하는 것이 가능한 기존의 측정 수단은 현재 매우 비용집약적이다. 미래에 이러한 센싱 수단을 위한 비용이 더 이상 비싸지 않은 경우에 광 신호를 제1 신호로서 또한 취하는 것이 맞을 수 있다.

다른 한편 광 신호를 제2 신호로 이용하는 것이 맞는데 그 이유는 광 스펙트럼이 매우 야기되고 결정하기가 쉬우며 센서로부터의 그것의 방출과 CPU 더 정확하게는 감광 디바이스에 의한 그것의 결정 사이의 매우 짧은 지연만이 존재하기 때문인데, 감광 디바이스는 일 실시예에서 CPU 내에 제공된다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1 신호는 이용자가 양쪽 팔을 확장해서 자신의 손을 칠때 생성될 수 있다. 이것을 이용해서 음향 신호뿐만 아니라 임펄스 신호가 생성되는데 이 둘은 센서가 음향 센서인지 또는 임펄스 센서인지에 따라 센서에 의해 검출될 수 있다.

센서가 배치되는 신체 부분이 제1 신호의 소스와 정렬된다는 것을 확실하게 하기 위해, CPU는 센서 장치의 초기화를 계속하는 방식에 대한 지시를 발하기 위한 그리고 적절한 측정치를 얻기 위해 제1 신호의 소스에 대해 이용자 자신을 위치지정하는 방식을 이용자에게 조언하기 위한 통신 수단을 포함할 수 있다. 센서가 이용자의 팔 위에 배치되는 경우에, 이용자는 예컨대 자신의 왼쪽 팔 위에 세 개의 센서를 먼저 배치하도록 그리고 이후에 자신의 손을 치도록 CPU에 의해 지시될 수 있다. 왼쪽 팔 위에서 서로에 대한 센서의 결정 이후에, CPU는 이용자에게 다른 센서를 그의 오른쪽 팔 위에 놓도록 그리고 이후에 그의 손을 다시 치도록 또는 그의 손을 치는 대신에 임의의 방식으로 그가 센서의 배치를 종료했다는 것 및 예컨대 "배치가 종료됨"이라고 말함으로써 또는 외부 소스로부터의 제1 신호가 생성될 수 있도록 버튼을 누름으로써 센서의 식별 절차를 준비하고 있다는 것을 가리키도록 지시할 수 있다.

외부 소스는 소리 또는 다른 신호를 제1 신호로서 유발하기 위한 전자 또는 기계 디바이스일 수 있다. 이러한 디바이스는 또한 CPU내에 포함될 수 있다.

고의로 생성되지 않고 우연히 생성되는 주변(surrounding)으로부터의 신호로 인해 제2 신호의 생성을 회피하기 위해, 센서 처리 유닛은 수신기에 의해 수신된 신호를 제1 신호에 대응하는 센서 처리 유닛 내에 저장된 미리결정된 신호와 비교할 수 있으며, 제2 신호는, 수신기에 의해 수신되는 신호가 저장된 신호와 매칭하는 경우에, 센서 처리 유닛에 의해 단지 생성된다. 이는 예컨대 음파의 통과를 등록하는 수신기로서 마이크를 이용함으로써 실현될 수 있는데, 센서 처리 유닛은 검출된 음파가 미리결정된 신호에 대응하는지 또는 다른 노이즈로 인한 것인지를 예컨대, 스펙트럼, 펄스 높이 및/또는 너비를 검사함으로써 검사할 수 있다.

일 실시예에서 각 센서는 CPU가 제2 신호를 생성하는 센서의 아이덴티티를 결정하는 것과 동시에 제2 신호를 수신하는 것을 가능하게 하기 위해 제1 신호의 수신시에 상이한 것을 방출할 수 있다. 그러므로, 각 센서는 동시에 자신의 아이덴티티를 나타내는 제2 신호를 생성할 수 있다. 이것은 예컨대 제2 신호가 광 신호이고 각 센서가 자신의 아이덴티티를 특징짓는 상이한 파장으로 방출하는 경우에 달성될 수 있다. 광 신호는 CPU 내에 제공되는 감광 디바이스에 의해 검출될 수 있다. CPU 내에서 각 파장은 특정 센서에 전용될 수 있다. 따라서, 제1 신호의 소스에 대한 각 센서의 시간스탬프가 시간스탬프를 비교함으로써, 제2 신호를 생성하는 센서의 아이덴티티와 함께 CPU 내에 쉽게 저장될 수 있으며, 이에따라 어느 센서가 처음에, 두번째에 또는 세번째에 제1 신호에 의해 도달되는지를 정확하게 결정할 수 있다. 동일한 내용이 제2 신호가 청각 신호인 경우, 예컨대 주파수가 각 센서에 특정하게 선택되는 경우에 적용된다.

센서는 자신의 시간 스탬프를 전부 대 전부(all to all) 통신해서 서로 교환해서 제1 신호의 소스로의 자신의 상대적인 위치를 결정한다. 물론, 제1 신호로의 상대적인 위치의 결정 이후에 센서는 뒤에 자신의 아이덴티티가 예컨대 팔목에서 어깨까지의 이용자의 신체 상에서의 배치 순서와 매칭하도록 센서의 시간 스탬프의 교환 이후에 순서결정(ordering) 프로세스를 완성함으로써 서로 사이에서 자신의 아이덴티피케이션(identification)을 바꿀 수 있다는 것이 또한 가능하다.

본 발명에 따른 센서 장치의 센서는 이용자의 신체에 고착될 캐리어 상에 각각 고정될 수 있는데, 캐리어는 제1 신호의 진전으로 인한 시간 스탬프의 측정에서의 차이를 얻는데 필요한 두 개의 인접 센서 사이에 최소 거리를 보장하는 방식으로 형성될 수 있다.

특히 뇌졸중 후의 가정 재활을 위한 센서 장치가 도 1 및 도 2를 참조해서 아래에서 설명될 것인데, 이 장치는 위에서 언급된 목표를 충족시키며, 본 발명의 현재의 바람직한 예시적인 실시예에 따른 다른 유리한 특징을 제공한다.

당업자는 해당 도면에 대해 본 명세서에 제공된 설명이 단지 설명적인 목적이며 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다는 것을 쉽게 인식할 것이다.

도 1은 소리 신호의 통과를 이용하는 본 발명에 따른 센서 장치를 도시하는 도면.

도 2는 그러한 장치의 센서의 예를 도시하는 도면으로서, 시간 스탬프가 센서 내에서 생성되는, 센서의 예를 도시하는 도면.

도 1은 특히 뇌졸중 이후의 가정 재활을 위한 센서 장치(1)를 도시한다.

센서(1a, 1b, 1c)를 이용자의 팔(2) 위에 배치하기 위한 지시량을 최소화하기 위해 그리고 이에따라 고착 절차를 용이하게 하기 위해 센서 장치가 센서 검출 및 식별 메커니즘을 제공하는데, 이는 이용자의 신체 상에서의 센서의 배치에 대한 센서(1a, 1b, 1c)의 할당을 가능하게 하되, 제1 신호 예컨대 제1 실시예에서 이용자의 손(3)을 치는 이용자에 의해 생성되는 소리 신호의 소스에 대한 센서(1a, 1b, 1c)의 거리를 계산함으로써 할당을 가능하게 한다.

센서 장치(1)는 6 개의 별도의 센서로 구성되는데, 이들 중 세 개(1a, 1b, 1c)는 이용자의 왼쪽 팔(2)에 부착되고 이들 중 세개(미도시)는 이용자의 오른쪽 팔(역시 미도시) 상에 배치된다.

각 센서(1a, 1b, 1c)는 캐리어(4) 상에 고정되며, 캐리어는 특별한 순서를 따르지 않고 이용자의 팔(2)에 잇따라 고착된다. 이 실시예에서 세 개의 등가의 센서(1a, 1b, 1c)는 이용자의 손(3), 하박 및 상박(3a)과 트렁크(3b)에 부착된다. 캐리어(4)는 다음 방식으로 만들어지는데 즉, 두 개의 인접 센서(1a, 1b, 1c) 사이에 최소 거리를 보장하기 위해 각 캐리어(4) 사이의 최소거리(d)가 있는 방식으로 만들어지며, 이 최소 거리는 도 1에서 이용자의 왼쪽 팔(2)에서 곡선으로 표시되는 제1 신호의 진전으로 인해 센서(1a, 1b, 1c)사이에서 측정되는 시간 스탬프에서의 차이를 얻는데 필요하다. 두 개의 센서(1a, 1b, 1c) 사이의 최소 거리(d)는 시간 스탬프 생성기의 분해능(resolution)에 비례하는 제1 신호의 진전율로 계산될 수 있다.

이용자 손(3)에 대한 센서(1a, 1b, 1c)의 거리의 계산을 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 각 센서(1a, 1b, 1c)는 제1 신호를 수신하는 수신기, 제1 신호를 처리하기 위한 그리고 제1 신호의 수신시에 제2 신호를 초기화하기 위한 센서 처리 유닛뿐만 아니라 제2 신호를 CPU(5)에 송신하는 송신기를 포함한다.

이 실시예에서, 각 센서(1a, 1b, 1c)는 시간 스탬프 생성기 예컨대 클록을 더 포함하는데, 모든 센서(1a, 1b, 1c) 및 도시되지 않은 센서 내에서 클록은 서로 동기화되며 따라서 센서의 아이덴티티와 결합해서 상이한 시간스탬프의 비교를 통해 이용자의 손에 대한 각 센서(1a, 1b, 1c)의 위치의 결정을 가능하게 한다.

센서 위치 결정 방법은 다음과 같이 작동한다.

먼저, 이용자가 센서(1a, 1b, 1c)의 순서(sequencing) 또는 아이덴티티를 신 경쓰지 않고 임의의 세 개의 센서(1a, 1b, 1c)를 자신의 왼쪽 팔에 부착하도록 CPU(5)에 의해 유도된다. 그후 이용자는 양쪽 팔을 확장해서 자신의 손(3)을 치도록 지시된다. 대안적으로, 이용자는 자신의 손(3)을 치지 않고 단지 CPU(5)에게 자신이 배치 절차를 완료했으며 센서(1a, 1b, 1c)의 위치 결정을 계속할 준비가 되어 있다는 것을 표시하는 것도 가능하다. 그후 CPU(5) 내의 전자 또는 기계 디바이스가 이용자에게 제1 신호의 소스의 방향으로 자신의 팔(2)을 확장하도록 유도한다. 그후 CPU(5)는 제1 신호로서 소리 또는 임펄스 또는 적절한 임의의 것을 유발한다.

제1 신호의 소스의 방향으로 이용자 팔(2)을 확장하는 단계는 무시될 수 있는데, 이는 제1 신호가 임펄스 신호 예컨대 이용자의 손(3)의 침(clapping)인 경우로서, 그 이유는 임펄스 신호는 이용자 팔(2) 내에서 진전하며 이에따라 구부러진 팔이 측정 결과를 상당히 바꾸지는 않기 때문이다.

제1 신호가, 통과하는 음파를 등록하는 수신기, 여기서는 마이크에 의해 수신되어 센서 처리 유닛에 송신될 때마다, 센서 처리 유닛은 마이크에 의해 수신된 신호를 센서 처리 유닛에 저장된 미리결정된 신호와 비교한다. 수신된 신호가 스펙트럼, 펄스 높이 및/또는 너비에서 저장된 신호에 대응하는 경우에만, 시간 스탬프가 시간 스탬프 생성기에 의해 생성되고 센서 처리 유닛에 저장되어, 미리결정된 신호와 매칭하지 않는 주변으로부터의 노이즈로 인한 시간 스탬프의 생성을 회피하게 한다.

동시에 또는 직후에 제2 신호가 센서 처리 유닛에 의해 생성되어 송신기, 본 실시예에서는 무선에 의해 CPU(5)에 전달되며, 제1 신호의 수신 및 타임스탬프의 생성 직후에, 제2 신호는 센서(1a, 1b, 1c)의 아이덴티티뿐만 아니라 센서의 대응 시간스탬프에 대한 정보를 포함한다.

CPU(5)는 모든 센서(1a, 1b, 1c)의 시간 스탬프 및 아이덴티티를 수신한다. 상이한 시간 스탬프의 비교는 어떤 센서(1a, 1b, 1c)가 어떠한 특정 신체 부분에 배치되어 있는지에 대한 정보, 예컨대 "아이덴티티 2"를 갖는 센서(1a)는 오른쪽 손 위에 있고, "아이덴티티 1"을 갖는 센서(1b)는 왼쪽 하박 위에 있으며, "아이덴티티 3"을 갖는 센서(1c)는 왼쪽 상박 상에 있다는 정보에 이른다.

모든 센서(1a, 1b, 1c)가 식별되자마자 왼쪽 팔(2) 위의 센서(1a, 1b, 1c)의 결정이 완료되었고, 동일한 측정이 이제 오른쪽 팔에 수행되어야 한다는 것이 이용자에게 통보된다. 다음 단계에서 모든 왼쪽 팔 센서(1a, 1b, 1c)가 이러한 측정에 참여하지는 않을 것인데 그 이유는 이 센서들이 이미 국부화되어 있기 때문이다.

따라서 센서 장치(1)는 어떤 센서(1a, 1b, 1c)가 신체의 어느 부분 상에 놓여야 하는지 및 센서(1a, 1b, 1c)의 순서를 신경쓸 필요없이 이용자가 임의의 센서(1a, 1b, 1c)를 취해서 그것을 모니터링될 임의의 신체 부분 예컨대 왼쪽 팔(2)에 부착하는 것을 가능하게 한다.

예컨대 센서(1a, 1b, 1c) 사이의 측정 시간 차이가 너무 길거나 너무 짧기 때문에 시간 스탬프가 일관성이 없는 경우, 이것은 모든 센서(1a, 1b, 1c)가 올바르게 배치되지 않았다는 것 또는 이용자가 제1 신호의 소스에 대해 적절히 정렬되지 않았다는 것을 가리킨다. 이 경우에 이용자는 CPU(5)에 대한 자신의 팔(2)의 위치 및 센서 위치를 검사하도록 그리고 이후 예컨대 자신의 손을 침으로써 제1 신호 를 다시 생성하도록 요청된다.

대안적인 실시예(미도시)에서, CPU(5)는 중앙 시간 스탬프 생성기를 포함하는데, 시간 스탬프는 CPU(5) 내에서 생성되되, 제2 신호가 이러한 제2 신호를 방출하는 센서(1a, 1b, 1c)의 아이덴티티에 관한 정보와 함께 센서 장치(1)로부터 CPU(5)에 송신될 때마다 생성된다. 일 실시예에서 제2 신호의 수신과 동시에 또는 즉시 제2 신호를 생성 및 송신한 센서(1a, 1b, 1c)를 구별하기 위해, 각 센서(1a, 1b, 1c)는 제1 신호의 수신시에 매우 구별되는 방식으로 응답하는데, 이는 예컨대 센서(1a, 1b, 1c)에 의해 생성되는 제2 신호가 광 신호인 경우에 각 센서가 자신의 아이덴티티를 특징짓는 상이한 파장으로 방출할 수 있다는 것을 의미한다. 이 경우에 광 신호는 CPU(5) 내에 제공되는 감광 디바이스(6)에 의해 검출되고 그후 CPU(5) 내에서 처리된다. 처리 유닛(5) 내에서 각각의 상이한 파장은 특정 센서(1a, 1b, 1c)에 전용되어, 신호의 수신 즉시 오른쪽(right) 센서(1a, 1b, 1c)로 수신시에 생성된 시간 스탬프를 어드레스 하는 것을 가능하게 한다. 이것은 어느 센서(1a, 1b, 1c)가 처음에, 두번째에 또는 세번째에 왼쪽 팔 위에서 제1 신호에 의해 도달되는지를 정확하게 결정하는 것을 가능하게 한다.

추가적인 실시예에서, 센서(1a, 1b, 1c)는 전부-두개-전부(all-two-all) 통신해서 자신의 시간 스탬프를 서로 교환해서 제1 신호의 소스로의 자신의 상대적인 위치를 결정하게 할 수 있다. 그후 각 센서(1a, 1b, 1c)는 순서결정 프로세스를 개별적으로 할 수 있다. 이것에 의해 각 센서(1a, 1b, 1c)는 소리의 소스, 여기서는 CPU(5)로부터 자신의 상대적인 위치에 대해 안다. 센서 배치에 대한 정보가 센 서(1a, 1b, 1c) 상에서 이용가능한 경우에, 각 센서(1a, 1b, 1c)는 자신의 지지 신체 부분을 안다. 이것은 센서 데이처 처리의 상당 부분이 센서(1a, 1b, 1c) 상에서 행해지고 CPU(5) 상에서는 행지지지 않는 경우에 중요하다.

물론, 제1 신호의 소스로의 상대적인 위치의 결정 이후에 센서(1a, 1b, 1c)가 뒤에 자신의 아이덴티티가 예컨대 팔목에서 어깨까지의 이용자의 신체 상에서의 배치 순서와 매칭하도록 센서의 시간 스탬프의 교환 이후에 순서결정(ordering) 프로세스를 완성함으로써 서로 사이에서 자신의 아이덴티티를 바꿀 수 있다는 것이 또한 가능하다.

본 발명은 신경(neuromotor) 장애, 이를테면 뇌졸중(stroke) 치료를 위한 재활 및/또는 물리 치료 시스템 및 방법에 이용가능하다.

Claims (14)

1. 이용자의 신체에 부착될 적어도 두 개의 센서(1a, 1b, 1c)를 포함하는 특히 뇌졸중(stroke) 이후의 가정 재활을 위한 센서 장치(1)로서, 각 센서(1a, 1b, 1c)는,

   - 센서 장치(1) 외부의 소스로부터 생성되는 제1 신호를 수신하는 수신기;

   - 제1 신호를 처리하는 그리고 제1 신호의 수신시에 제2 신호를 초기화하는 센서 처리 유닛으로서, 제2 신호는 센서(1a, 1b, 1c)의 아이덴티티(identity)에 관한 정보를 포함하는, 센서 처리 유닛

   - 제2 신호를 CPU(5)에 송신하는 송신기로서, 제1 및/또는 제2 신호의 수신시에, 시간 스탬프가 각 센서(1a, 1b, 1c)를 위해 생성되어 상이한 시간 스탬프의 비교를 통해 제1 신호의 소스에 대해 각 센서(1a, 1b, 1c)의 위치를 결정하게 하는, 송신기

   를 포함하는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   CPU(5)는 시간 스탬프 생성기를 포함하고, 시간 스탬프는 제2 신호가 수신될 때마다 CPU(5)에서 생성되며 각 시간 스탬프는 센서(1a, 1b, 1c)의 아이덴티티에 관한 정보와 함께 CPU(5)에 별도로 저장되는 것을 특징으로 하는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
3. 제1 항에 있어서,

   각 센서(1a, 1b, 1c)는 시간 스탬프 생성기를 포함하고, 시간 스탬프 생성기는 서로 동기화되는 것을 특징으로 하되, 시간 스탬프는 제1 신호의 수신 직후에 센서 처리 유닛에서 생성 및 저장되는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   제1 및/또는 제2 신호는 음향 신호 및/또는 임펄스 신호 및/또는 광 신호인 것을 특징으로 하는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   센서 처리 유닛은 수신기에 의해 수신된 신호를 제1 신호에 대응하는 미리결정된 신호와 비교하는 것을 특징으로 하되, 제2 신호는, 수신기에 의해 수신되는 신호가 미리결정된 신호와 매칭하는 경우에, 센서 처리 유닛에 의해 단지 생성되는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   CPU(5)는 센서 장치(5)의 초기화를 계속하는 방식에 대한 지시를 발하기 위한 통신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가정 재활을 위한 센서 장치
7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   각 센서(1a, 1b, 1c)는 제1 신호의 수신시에 상이한 제2 신호를 생성해서 자신의 아이덴티티를 CPU(5)에 동시에 가리키는 것을 특징으로 하는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   센서(1a, 1b, 1c)는 자신의 시간 스탬프를 전부 대 전부(all to all) 통신해서 서로 교환해서 제1 신호의 소스에 대한 자신의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
9. 제8 항에 있어서,

   센서(1a, 1b, 1c)는 자신의 시간 스탬프의 교환 후에 순서결정(ordering) 프로세스를 완성하는 것을 특징으로 하는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    센서(1a, 1b, 1c)는 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하며, 캐리어는 센서의 위치의 결정의 실행을 위해 서로간에 최소 거리가 유지되는 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 가정 재활을 위한 센서 장치.
11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 센서 장치에 의해 이용자 라 임(limb) 상의 센서 위치를 결정하는 방법으로서,

    - 센서(1a, 1b, 1c)의 순서를 신경쓰지 않고 이용자 신체의 하나의 라임 상에 적어도 두 개의 센서(1a, 1b, 1c)를 배치하는 단계;

    - 센서(1a, 1b, 1c)가 장착되는 라임(2)을 제1 신호의 소스쪽으로 연장하는 단계;

    - 센서(1a, 1b, 1c)에 의해 검출될 제1 신호를 생성하는 단계;

    - 센서 처리 유닛에서 제1 신호를 처리하고 제1 신호의 수신시에 센서(1a, 1b, 1c)의 아이덴티티에 관한 정보를 포함하는 제2 신호를 초기화하는 단계;

    - 제1 및/또는 제2 신호가 스펙트럼, 펄스 및/또는 폭에 있어서 센서 처리 유닛에 저장된 사전지정된 신호에 대응하는 경우에 시간 스탬프 생성기에 의해 시간 스탬프를 생성하는 단계; 및

    - 제1 신호의 소스에 대해 센서(1a, 1b, 1c)의 위치를 평가하기 위해 상이한 시간 스탬프를 비교하는 단계

    를 포함하는, 센서 위치를 결정하는 방법.
12. 제11 항에 있어서,

    제 1 신호는, 이용자가 양쪽 팔(2)을 확장해서 자신의 손(3)을 치도록 유도될 때 생성되는 것을 특징으로 하는, 센서 위치를 결정하는 방법.
13. 제11 항 또는 제12 항에 있어서,

    시간 스탬프가 각 센서 내에서 생성되는 것을 특징으로 하는, 센서 위치를 결정하는 방법.
14. 제11 항 또는 제12 항에 있어서,

    시간 스탬프는 센서 처리 유닛 내에서 생성되는 것을 특징으로 하는, 센서 위치를 결정하는 방법.

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