KR20190085708A - 침대와 연동하는 헬스케어 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20190085708A
KR20190085708A KR1020180003901A KR20180003901A KR20190085708A KR 20190085708 A KR20190085708 A KR 20190085708A KR 1020180003901 A KR1020180003901 A KR 1020180003901A KR 20180003901 A KR20180003901 A KR 20180003901A KR 20190085708 A KR20190085708 A KR 20190085708A
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김영국
서정현
심예인
박성호
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충남대학교산학협력단
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Abstract

침대와 연동하는 헬스케어 시스템으로서, 침대에 부착되어, 상기 침대를 사용하는 사용자의 생체 신호를 측정하는 센서, 상기 생체 신호를 분석하여 상기 사용자의 건강 정보를 획득하는 건강 정보 획득부, 그리고 상기 건강 정보를 단말기로 전송하는 건강 정보 전송부를 포함한다.

Description

침대와 연동하는 헬스케어 시스템 및 방법{Healthcare system and method interlocked with bed}
본 발명은 침대와 연동하는 헬스케어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 일상 생활에서 사용하는 가구 등에 IoT 기술을 적용하여 사용자의 건강을 진단하는 서비스가 증가하고 있다. IoT 기술은 장소 및 시간에 구애받지 않고 IoT 디바이스를 사용하는 사용자의 정보를 파악할 수 있게 해줄 뿐만 아니라, 파악한 정보를 활용하여 사용자 맞춤형 서비스를 제공할 수 있게 해준다.
특히 침대의 경우, 하루 중 많은 시간 동안 머무르며, 머무는 동안 신체의 접촉면이 많고 움직임이 동적인 특징이 있다. 따라서, 침대에 IoT 기술을 적용하는 경우, 침대를 사용하고 있는 사람의 생체 신호를 측정하기 용이하며, 이를 분석하여 사용자의 건강을 진단하거나 건강 정보를 제공하기 용이한 장점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 침대를 사용하는 사용자의 다양한 생체 신호를 측정하여 건강을 진단하고 건강 정보를 제공하는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 침대와 연동하는 헬스케어 시스템은 침대에 부착되어, 상기 침대를 사용하는 사용자의 생체 신호를 측정하는 센서, 상기 생체 신호를 분석하여 상기 사용자의 건강 정보를 획득하는 건강 정보 획득부, 그리고 상기 건강 정보를 단말기로 전송하는 건강 정보 전송부를 포함한다.
상기 헬스케어 시스템은 상기 건강 정보 전송부로부터 상기 건강 정보를 기 설정된 시간 동안 수신하여 저장하는 건강 정보 수집 서버를 더 포함하고, 상기 건강 정보 수집 서버는 상기 기 설정된 시간 동안의 상기 사용자의 건강 정보 통계값을 상기 단말기로 전송한다.
상기 센서는 상기 침대에 부착된 아두이노 보드(Arduino Board) 상에 구현된 체온 측정 센서, 심박수 측정 센서 또는 맥박 측정 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 사용자의 건강 정보는 상기 사용자의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 침대와 연동하는 헬스케어 시스템이 사용자에게 건강 정보를 제공하는 방법은 침대에 부착된 센서를 통해, 상기 침대를 사용하는 사용자의 생체 신호를 측정하는 단계, 상기 생체 신호를 분석하여 상기 사용자의 건강 정보를 획득하는 단계, 그리고 상기 건강 정보를 단말기로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 건강 정보 제공 방법은 상기 건강 정보를 기 설정된 정상 범위와 비교하는 단계, 그리고 상기 건강 정보가 상기 정상 범위 내인 경우 상기 단말기로 정상 메시지를 전송하고, 상기 건강 정보가 상기 정상 범위 밖인 경우 상기 단말기로 경고 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다.
상기 건강 정보 제공 방법은 상기 건강 정보를 기 설정된 시간 동안 수신하여 저장하는 단계, 그리고 상기 기 설정된 시간 동안의 상기 사용자의 건강 정보 통계값을 상기 단말기로 전송하는 단계를 더 포함한다.
상기 센서는 상기 침대에 부착된 아두이노 보드 상에 구현된 체온 측정 센서, 심박수 측정 센서 또는 맥박 측정 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 사용자의 건강 정보는 상기 사용자의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 사용자의 건강 정보는 상기 사용자의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 정상 범위는 정상 체온 범위, 정상 심박수 범위 또는 정상 맥박 속도 범위 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 따르면, 사용자의 다양한 생체 신호를 충분히 수집하여 건강 정보를 획득할 수 있으며, 이를 통해 사용자의 건강을 실시간으로 진단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 시스템이 구현되는 환경을 도시한도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건강 정보 분석 장치(120)의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 침대와 연동하는 헬스케어 시스템이 사용자에게 건강 정보를 제공하는 방법을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 시스템이 단말기를 통해 사용자에게 건강 정보를 제공하는 화면을 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 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.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 침대와 연동하는 헬스케어 시스템 및 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 시스템이 구현되는 환경을 도시한도면이다.
도 1을 참고하면, 헬스케어 시스템(100)은 센서(110), 건강 정보 분석 장치(120), 건강 정보 수집 서버(130)를 포함한다.
센서(110)는 침대(200)에 부착되어, 침대(200)를 사용하는 사용자의 생체 신호를 측정한다.
일 실시예에서, 센서(110)는 침대(200)의 상부 중에서, 침대(200)를 사용하는 사용자의 신체 부위가 접촉하는 부분에 위치하여 접촉 부위의 생체 신호를 측정할 수 있다.
다른 실시예에서, 센서(110)는 침대(200) 상에 위치한 상태에서, 침대(200)를 사용하는 사용자의 신체 일부에 직접 부착되어 생체 신호를 측정할 수도 있다. 즉, 센서(110)는 사용자가 착용하는 웨어러블 디바이스의 형태로 구현될 수도 있다.
센서(110)는 사용자의 제어 신호에 따라 생체 신호의 측정을 개시 또는 중단할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 단말기(300)에 헬스케어 시스템(100) 전용 어플리케이션을 설치할 수 있으며, 사용자는 전용 어플리케이션을 통해 센서(110)로 제어 신호를 전송하여 센서(110)의 생체 신호의 측정을 시작하거나 중단할 수 있다.
또한, 센서(110)는 침대(200)에 부착된 아두이노 보드(Arduino Board) 상에 구현된 체온 측정 센서, 심박수 측정 센서 또는 맥박 측정 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
체온 측정 센서는 비접촉식 적외선 온도 센서이며 아두이노 보드 상에 아날로그 핀으로 연결된다. 심박수 측정은 맥파 센서를 이용하며 아두이노 보드 상에 아날로그 핀으로 연결한다. 심박수 측정을 하기 위해선 맥파 센서 1개만을 사용하고 건강 진단을 위해서는 맥파 센서 2개를 아두이노 보드 상에 아날로그 핀에 연결한다.
다시 도 1로 돌아오면, 센서(110)는 측정한 생체 신호를 건강 정보 분석 장치(120)로 전송한다.
건강 정보 분석 장치(120)는 센서(110)로부터 수신한 생체 신호를 분석하여 사용자의 건강 정보를 획득하고, 획득한 건강 정보를 건강 정보 수집 서버(130) 또는 단말기(300)로 전송한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건강 정보 분석 장치(120)의 구조도이다.
도 2를 참고하면, 건강 정보 분석 장치(120)는 건강 정보 획득부(121) 및 건강 정보 전송부(122)를 포함한다.
건강 정보 획득부(121)는 센서(110)로부터 수신한 생체 신호를 분석하여 사용자의 건강 정보를 획득한다.
구체적으로, 건강 정보 획득부(121)는 생체 신호에 포함된 사용자의 체온 데이터, 심박수 데이터 또는 맥박 데이터 중 적어도 하나를 추출하여 사용자의 측정 당시의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 건강 정보를 획득하고, 측정한 사용자의 식별 정보 및 측정 당시의 시간을 기록한다.
건강 정보 전송부(122)는 사용자 식별 정보, 측정 당시의 시간 및 건강 정보를 단말기(300)로 전송한다.
또한, 건강 정보 전송부(122)는 사용자 식별 정보, 측정 당시의 시간 및 건강 정보를 건강 정보 수집 서버(130)로 전송할 수도 있다. 이 경우, 단말(300)은 건강 정보 분석 장치로부터 수신한 사용자의 측정 당시의 건강 정보를 사용자에게 시각적으로 표시한다.
다시 도 1로 돌아오면, 건강 정보 수집 서버(130)는 건강 정보 전송부(122)로부터 사용자 식별 정보, 측정 당시의 시간 및 건강 정보를 기 설정된 시간 동안 수신하여 저장한다.
건강 정보 수집 서버(130)는 사용자 식별 정보 별로 건강 정보 및 건강 정보를 측정한 당시의 시간을 기록한 데이터베이스를 구축한다. 이 경우, 건강 정보 수집 서버(130)는 기 설정된 시간의 시작 시간 및 종료 시간을 추가로 저장할 수 있다.
건강 정보 수집 서버(130)는 사용자 식별 정보에 대응하는 사용자에 대해, 기 설정된 시간 동안의 사용자의 건강 정보 통계값을 결정한다.
예를 들면, 건강 정보 수집 서버(130)는 기 설정된 시간 동안의 사용자의 평균 체온, 평균 심박수, 평균 맥박 속도에 대한 정보를 결정할 수 있으며, 이에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다.
또한, 건강 정보 수집 서버(130)는 사용자의 건강 정보 통계값을 결정한 후, 이후 수신된 사용자의 건강 정보와 건강 정보 통계값을 비교하여, 수신된 사용자의 건강 정보가 통계값의 일정 범위를 초과하거나 일정 범위 미만인 것으로 결정된 경우, 단말기(300)에 경고 신호를 전송하여 사용자에게 시각적으로 표시할 수 있다.
침대(200)는 사용자의 생체 신호를 측정할 수 있도록 구현된 스마트 침대일 수 있으며, 특히 침대의 매트리스에 일라이트 분말을 포함하는 일라이트 기능성 침대일 수 있다.
일라이트는 중금속 흡착, 원적외선 방사, 음이온 발생 등의 효과를 가진 광물로서, 이를 일정 중량 침대의 매트리스에 포함시키는 경우, 침대를 사용하는 사용자의 혈액순환을 촉진한다. 침대(200)가 일라이트 기능성 침대인 경우, 사용자의 혈액순환으로 인해 사용자의 체온이 상승하고, 혈관의 경직도가 완화되어 심박수 또는 맥박 속도가 증가할 수 있다.
단말(300)은 건강 정보 분석 장치(120) 및 건강 정보 수집 서버(130)와 유선 또는 무선으로 통신하는 이동 통신 단말을 지칭하며, 단말(300)은 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, PDA, PMP 등일 수 있다.
또한, 단말(300)은 헬스케어 시스템(100)과 정보를 송수신할 수 있는 전용 어플리케이션을 탑재할 수 있으며, 사용자는 전용 어플리케이션을 통해 센서(110)로 제어 신호를 전송하여 센서(110)의 생체 신호의 측정을 시작 또는 중단하거나, 건강 정보를 시각적으로 제공받을 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 침대와 연동하는 헬스케어 시스템이 사용자에게 건강 정보를 제공하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 헬스케어 시스템(100)은 센서(110)를 통해 침대(200)를 사용하는 사용자의 생체 신호를 측정한다(S100).
이 경우, 센서(110)는 침대(200)의 상부에 위치하여 사용자의 신체 접촉 부분을 통해 사용자의 생체 신호를 측정할 수도 있으며, 사용자의 신체 일부에 직접 부착되어 생체 신호를 측정할 수도 있다.
또한, 센서(110)는 침대(200)에 부착된 아두이노 보드 상에 구현된 체온 측정 센서, 심박수 측정 센서 또는 맥박 측정 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
헬스케어 시스템(100)은 생체 신호를 분석하여 사용자의 건강 정보를 획득한다(S110).
구체적으로, 헬스케어 시스템(100)은 생체 신호에 포함된 사용자의 체온 데이터, 심박수 데이터 또는 맥박 데이터 중 적어도 하나를 추출하여 사용자의 측정 당시의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 건강 정보를 획득한다.
헬스케어 시스템(100)은 획득한 건강 정보를 기 설정된 정상 범위와 비교하여, 사용자의 건강을 진단한다(S120).
구체적으로, 헬스케어 시스템(100)은 획득한 건강 정보가 정상 범위 내인 경우 사용자의 건강이 정상인 것으로 결정할 수 있고, 정상 범위 밖인 경우 건강에 이상이 있는 것으로 결정한다. 이 경우, 헬스케어 시스템(100)은 건강 정보가 정상 범위 내인 경우 단말기(300)로 정상 메시지를 전송하고, 건강 정보가 정상 범위 밖인 경우 단말기(300)로 경고 메시지를 전송한다.
이 경우, 사용자의 건강 정보는 사용자의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 정상 범위는 정상 체온 범위, 정상 심박수 범위 또는 정상 맥박 속도 범위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
정상 범위는 사용자의 성별, 나이, 시간, 센서에 의한 사용자의 측정 부위 등에 따라 다른 범위를 가질 수 있으며, 헬스케어 시스템(100)은 사전에 상기 범위를 결정할 수 있는 사용자의 정보를 수신하여 해당 사용자에 대해 이를 적용할 수 있다.
헬스케어 시스템(100)은 건강 정보를 기 설정된 시간 동안 수신하여, 기 설정된 시간 동안의 상기 사용자의 건강 정보 통계값을 결정한다(S130).
구체적으로, 헬스케어 시스템(100)은 기 설정된 시간 동안의 사용자의 평균 체온, 평균 심박수, 평균 맥박 속도에 대한 정보를 결정할 수 있으며, 이에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있다.
이후, 헬스케어 시스템(100)은 단계 S110에서 획득한 사용자의 건강 정보, 단계 S120에서 사용자의 건강 진단에 대한 메시지, 단계 S130에서 결정한 사용자의 건강 정보 통계값 중 적어도 하나를 단말기(300)로 전송한다(S140).
도 4 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 시스템이 단말기를 통해 사용자에게 건강 정보를 제공하는 화면을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 9를 참고하면, 앞서 설명한 바와 같이, 단말(300)은 헬스케어 시스템(100)과 정보를 송수신할 수 있는 전용 어플리케이션을 탑재할 수 있으며, 사용자는 전용 어플리케이션을 통해 사용자의 체온, 심박수 또는 맥박 속도 중 적어도 하나에 대한 정보를 제공받을 수 있다.
예를 들면, 사용자는 전용 어플리케이션을 통해 도 4 내지 도 6과 같이 측정 당시의 사용자의 체온, 심박수 또는 맥박 속도에 대한 정보를 제공받을 수 있으며, 도 7 내지 도 9와 같이 기 설정된 시간 동안의 사용자의 평균 체온, 평균 심박수 또는 평균 맥박 속도 중 적어도 하나에 대한 정보를 제공받을 수 있다.
사용자는 도 4 또는 도 5에 도시된 것과 같은 어플리케이션 하단의 "측정하기" 아이콘을 클릭하여 센서(110)를 통한 생체 신호 측정을 개시할 수 있다. "측정하기" 아이콘을 클릭하면 해당 아이콘은 "정지하기"로 변경되며, 사용자는 "정지하기" 아이콘을 클릭하여 센서(110)를 통한 생체 신호 측정을 중단할 수 있다.
사용자는 도 4 또는 도 5에 도시된 것과 같은 어플리케이션 하단의 "통계 - 차트" 아이콘을 클릭함으로써, 도 7 또는 도 8에 도시된 것과 같은 기 설정된 시간 동안의 사용자의 평균 체온 또는 평균 심박수에 대한 정보를 제공받을 수 있다.
또한, 사용자는 해당 어플리케이션에서 측정된 건강 정보를 정상 범위와 비교한 건강 진단 정보를 제공받을 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 측정된 맥박 속도가 정상 범위 내인 경우 측정된 맥박 속도와 해당 값이 정상치라는 메시지를 전송받을 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자의 다양한 생체 신호를 충분히 수집하여 건강 정보를 획득할 수 있으며, 이를 통해 사용자의 건강을 실시간으로 진단할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 침대와 연동하는 헬스케어 시스템으로서,
    침대에 부착되어, 상기 침대를 사용하는 사용자의 생체 신호를 측정하는 센서,
    상기 생체 신호를 분석하여 상기 사용자의 건강 정보를 획득하는 건강 정보 획득부, 그리고
    상기 건강 정보를 단말기로 전송하는 건강 정보 전송부
    를 포함하는 헬스케어 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 건강 정보 전송부로부터 상기 건강 정보를 기 설정된 시간 동안 수신하여 저장하는 건강 정보 수집 서버를 더 포함하고,
    상기 건강 정보 수집 서버는 상기 기 설정된 시간 동안의 상기 사용자의 건강 정보 통계값을 상기 단말기로 전송하는 헬스케어 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 센서는
    상기 침대에 부착된 아두이노 보드(Arduino Board) 상에 구현된 체온 측정 센서, 심박수 측정 센서 또는 맥박 측정 센서 중 적어도 하나를 포함하는 헬스케어 시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 사용자의 건강 정보는
    상기 사용자의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 헬스케어 시스템.
  5. 침대와 연동하는 헬스케어 시스템이 사용자에게 건강 정보를 제공하는 방법으로서,
    침대에 부착된 센서를 통해, 상기 침대를 사용하는 사용자의 생체 신호를 측정하는 단계,
    상기 생체 신호를 분석하여 상기 사용자의 건강 정보를 획득하는 단계, 그리고
    상기 건강 정보를 단말기로 전송하는 단계
    를 포함하는 건강 정보 제공 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 건강 정보를 기 설정된 정상 범위와 비교하는 단계, 그리고
    상기 건강 정보가 상기 정상 범위 내인 경우 상기 단말기로 정상 메시지를 전송하고, 상기 건강 정보가 상기 정상 범위 밖인 경우 상기 단말기로 경고 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 건강 정보 제공 방법.
  7. 제5항에서,
    상기 건강 정보를 기 설정된 시간 동안 수신하여 저장하는 단계, 그리고
    상기 기 설정된 시간 동안의 상기 사용자의 건강 정보 통계값을 상기 단말기로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 건강 정보 제공 방법.
  8. 제5항에서,
    상기 센서는
    상기 침대에 부착된 아두이노 보드 상에 구현된 체온 측정 센서, 심박수 측정 센서 또는 맥박 측정 센서 중 적어도 하나를 포함하는 건강 정보 제공 방법.
  9. 제5항에서,
    상기 사용자의 건강 정보는
    상기 사용자의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 건강 정보 제공 방법.
  10. 제6항에서,
    상기 사용자의 건강 정보는 상기 사용자의 체온 정보, 심박수 정보 또는 맥박 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 정상 범위는 정상 체온 범위, 정상 심박수 범위 또는 정상 맥박 속도 범위 중 적어도 하나를 포함하는 건강 정보 제공 방법.
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