KR20230075685A - Imu를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전동식 호흡 보호구에 관한 것으로, 의료진이 전동식 호흡 보호구를 착용한 체로 활동 중 낙상했을 때 주변에 알리기 위해, IMU를 통해 가속도, 각속도, 지자기 데이터를 수신하고, 이를 바탕으로 자세 추정을 하여 낙상 여부를 판단을 통한 경고음을 제어 가능하게 하는 IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 측정주기에 따라 가속도, 각속도 및 지자계 센서 데이터를 생성하는 하나 이상의 관성센서(IMU: Inertial Measurement Unit)를 포함하는 IMU 센서부; 상기 측정된 가속도, 각속도 및 지자계 중 적어도 어느 하나 이상의 데이터를 기초로 자세 추정 알고리즘을 통한 의료진의 움직임을 감지하기 위한 자세 추정 알고리즘 분석부; 및 상기 감지된 의료진의 움직임을 기반으로 경고음을 제어하기 위한 경고음 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템{FALL DETECTION SYSTEM ACCORDING TO EXHAUSTION OF MEDICAL STAFF USING IMU}

본 발명은 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전동식 호흡 보호구에 관한 것으로, 의료진이 전동식 호흡 보호구를 착용한 체로 활동 중 낙상했을 때 주변에 알리기 위해, IMU를 통해 가속도, 각속도, 지자기 데이터를 수신하고, 이를 바탕으로 자세 추정을 하여 낙상 여부를 판단을 통한 경고음을 제어 가능하게 하는 IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템에 관한 것이다.

IMU(Inertial Measurement Unit) 모듈은 관성측정 장치로, 가속도, 회전, 기울어짐 등을 인식하여 사용자의 움직임을 인식하기 위한 장치이다.

또한, IMU 모듈은 움직임 인식을 위해 자이로 센서, 가속도 센서 및 지자계 센서를 포함하는데, IMU 모듈을 이용하여 사용자의 위치와 움직임을 측정하기 위해서는 자이로 센서의 측정값을 적분하거나, 가속도 센서의 측정값을 이중 적분하여 구한다.

이렇듯 IMU 모듈을 이용하여 시간에 대해 적분하여 값들을 구하기 때문에 시간이 지날수록 오차는 커지게 된다. 따라서 시간에 따라 IMU 모듈의 오차를 보정해 줘야 하고, 오차를 줄이기 위해서는 센서의 측정시간 간격을 줄이거나 영 속도 측정 알고리즘 등으로 보정해야 한다.

따라서, IMU를 통해 가속도, 각속도, 지자기 데이터를 수신하고, 이를 바탕으로 자세 추정을 하여 낙상 여부를 판단을 통한 경고음을 제어될 수 있는 IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템 개발이 필요한 상황이다.

대한민국 등록특허공보 제10-2199204호 대한민국 등록특허공보 제10-2218564호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 의료진이 전동식 호흡 보호구를 착용한 체로 활동 중 낙상했을 때 주변에 알리기 위해, IMU를 통해 가속도, 각속도, 지자기 데이터를 수신하고, 이를 바탕으로 자세 추정을 하여 낙상 여부를 판단을 통한 경고음을 제어 가능하게 하는 IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 측정주기에 따라 가속도, 각속도 및 지자계 센서 데이터를 생성하는 하나 이상의 관성센서(IMU: Inertial Measurement Unit)를 포함하는 IMU 센서부; 상기 측정된 가속도, 각속도 및 지자계 중 적어도 어느 하나 이상의 데이터를 기초로 자세 추정 알고리즘을 통한 의료진의 움직임을 감지하기 위한 자세 추정 알고리즘 분석부; 및 상기 감지된 의료진의 움직임을 기반으로 경고음을 제어하기 위한 경고음 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 자세 추정 알고리즘 분석부는, 측정된 가속도, 각속도 및 지자계 중 적어도 어느 하나 이상의 데이터를 기초로 자세 추정 알고리즘을 통한 의료진의 넘어짐, 구조 및 회복 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 움직임을 도출하는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 경고음 제어부는, 도출된 움직임이 넘어진 형태일 경우, 경고음을 발생하는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 경고음 제어부는, 도출된 움직임이 구조 및 회복 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 형태일 경우, 경고음을 해제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템은, 의료진이 전동식 호흡 보호구를 착용한 체로 활동 중 낙상했을 때 주변에 알리기 위해, IMU를 통해 가속도, 각속도, 지자기 데이터를 수신하고, 이를 바탕으로 자세 추정을 하여 낙상 여부를 판단을 통한 경고음을 제어 가능하도록 한다.

다만, 본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템 흐름도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이고, 본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템 흐름도이다.

본 발명은 기본적으로 IMU 센서부, 자세 추정 알고리즘 분석부 및 경고음 제어부를 포함하여 구성된다.

보다 구체적으로, 본 발명은, 측정주기에 따라 가속도, 각속도 및 지자계 센서 데이터를 생성하는 하나 이상의 관성센서(IMU: Inertial Measurement Unit)를 포함하는 IMU 센서부, 상기 측정된 가속도, 각속도 및 지자계 중 적어도 어느 하나 이상의 데이터를 기초로 자세 추정 알고리즘을 통한 의료진의 움직임을 감지하기 위한 자세 추정 알고리즘 분석부 및 상기 감지된 의료진의 움직임을 기반으로 경고음을 제어하기 위한 경고음 제어부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 자세 추정 알고리즘 분석부는, 측정된 가속도, 각속도 및 지자계 중 적어도 어느 하나 이상의 데이터를 기초로 자세 추정 알고리즘을 통한 의료진의 넘어짐, 구조 및 회복 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 움직임을 도출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경고음 제어부는, 도출된 움직임이 넘어진 형태일 경우, 경고음을 발생하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경고음 제어부는, 도출된 움직임이 구조 및 회복 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 형태일 경우, 경고음을 해제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 본 발명에 따라 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있고, 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

또한, 여기서 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

또한, 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있으며, 이러한 임의의 소프트웨어는 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치나, RAM, 메모리 칩, 집적 회로와 같은 메모리나, CD, DVD, 자기 디스크, 자기테이프 등과 같은 광학적/자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상술된 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하며, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 그 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

1. 측정주기에 따라 가속도, 각속도 및 지자계 센서 데이터를 생성하는 하나 이상의 관성센서(IMU: Inertial Measurement Unit)를 포함하는 IMU 센서부;
   상기 측정된 가속도, 각속도 및 지자계 중 적어도 어느 하나 이상의 데이터를 기초로 자세 추정 알고리즘을 통한 의료진의 움직임을 감지하기 위한 자세 추정 알고리즘 분석부; 및
   상기 감지된 의료진의 움직임을 기반으로 경고음을 제어하기 위한 경고음 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 자세 추정 알고리즘 분석부는,
   측정된 가속도, 각속도 및 지자계 중 적어도 어느 하나 이상의 데이터를 기초로 자세 추정 알고리즘을 통한 의료진의 넘어짐, 구조 및 회복 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 움직임을 도출하는 것을 특징으로 하는,
   IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 경고음 제어부는,
   도출된 움직임이 넘어진 형태일 경우, 경고음을 발생하는 것을 특징으로 하는,
   IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 경고음 제어부는,
   도출된 움직임이 구조 및 회복 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 형태일 경우, 경고음을 해제하는 것을 특징으로 하는,
   IMU를 활용한 의료진 탈진에 따른 낙상 감지 시스템.
   

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