KR101294834B1

KR101294834B1 - Respiration training machine having a bio-feedback function

Info

Publication number: KR101294834B1
Application number: KR1020110004028A
Authority: KR
Inventors: 김영호; 신증수
Original assignee: 연세대학교 원주산학협력단
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2013-08-07
Also published as: KR20120082632A

Abstract

본 발명은 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기에 관한 것으로, 훈련 목표치를 설정 및 저장, 갱신하고 디스플레이하여 호흡 훈련자 스스로의 능동적인 호흡 훈련이 가능하게 하는 것이다.
이를 위하여 본 발명은 피검자의 호흡량을 측정하는 호흡량 검출부, 호흡 훈련의 강도와 횟수를 포함하는 훈련 목표치의 설정 및 저장을 위한 키신호를 발생시키는 키입력부, 키입력부에서 발생되는 키신호로 훈련 목표치를 설정하고 호흡량 검출부에서 측정되는 호흡량으로부터 호흡의 강도를 평가하고 그 평가 결과에 따라 호흡의 횟수를 누적하여 훈련 목표치와 함께 표시부로 전달 및 그 출력을 제어하고 훈련 목표치를 갱신하여 저장하며 심박수 이상여부를 판단하여 경보를 구공하는 연산처리부, 및 연산처리부에서 평가 및 누적된 호흡의 강도와 횟수를 훈련 목표치와 함께 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈기를 제공하여, 호흡 훈련의 강도 조절, 안전사고의 예방이 가능하게 한다.The present invention relates to a respiratory trainer having a biofeedback function, to set, store, update and display training target values to enable active respiratory training of the respiratory trainer.
To this end, the present invention is a respiratory rate detection unit for measuring the respiratory volume of the subject, the key input unit for generating a key signal for the setting and storage of the training target value including the intensity and the number of respiratory training, the key target generated by the key signal generated from the key input unit Evaluate the intensity of breathing from the volume measured by the volume detection unit, and accumulate the number of breaths according to the evaluation result, transfer it to the display along with the training target value, control its output, update and save the training target value, and A breathing apparatus equipped with a biofeedback function configured to include an arithmetic processor for judging a warning and displaying a warning and an accumulated and measured respiratory intensity and number of times, along with a training target value. Strength control and prevention of safety accidents are possible.

Description

Respiration training machine having a bio-feedback function

본 발명은 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호흡 훈련을 필요로 하는 각 피검자의 훈련 목표치를 설정 및 저장하고 각 피검자에 의한 훈련 실행치를 디스플레이수단을 통해 확인하면서 호흡 훈련을 실시할 수 있게 하고 훈련 목표치의 갱신 및 심박수 추출에 의한 경보 제어를 통해 호흡 훈련의 강도 조절, 안전사고의 예방이 가능한 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기에 관한 것이다.The present invention relates to a respiratory trainer equipped with a biofeedback function, and more particularly, to set and store a training target value of each subject in need of respiratory training and check the training execution value by each subject through a display means. The present invention relates to a respiratory trainer equipped with a biofeedback function that enables the control of the respiratory training and the prevention of safety accidents through the control of updating the training target value and the alarm control by the heart rate extraction.

일반적으로 사용되는 호흡 훈련기는 훈련기의 본체 내부에 세 개의 공이 움직일 수 있게 삽입되어 있으며, 환자가 입으로 훈련기의 본체 내부에 공기를 불어넣어 공을 위로 들어올리는 것으로 호흡 훈련이 실시되도록 구성되어 있다. The commonly used respiratory trainer is inserted into the body of the trainer to move the three balls, the patient is configured to perform the respiratory training by lifting the ball up by blowing air into the body of the trainer.

한편, 환자의 호흡 훈련을 도울 수 있도록 최근 개발된 호흡 훈련기는 여러 종류가 있으나, 그 중에서 대한민국 공개특허 제10-2008-82001호에는 간이하게 호흡 상태를 판별할 수 있는 호흡 훈련기가 개시되어 있다. 이 호흡 훈련기는 호흡 훈련 패턴을 사용자에게 가이드하기 위한 가이드부와, 사용자에 의한 조작을 검지 가능한 검지부와, 훈련 패턴이 가이드되는 훈련 기간에, 검지부로부터의 신호에 기초하여, 호기(呼氣) 상태 및 흡기(吸氣) 상태 중 어느 쪽인지를 판별하기 위한 판별부 등을 구비하여, 호흡 센서가 없는 간단한 구성으로 호흡 상태를 판별할 수 있도록 하므로 비용 절감을 도모할 수 있게 구성되어 있다. On the other hand, there are several types of respiratory trainers recently developed to help patients with respiratory training, and among them, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-82001 discloses a respiratory trainer that can easily determine the respiratory state. This breathing apparatus is a breathing state based on a guide part for guiding a breathing training pattern to a user, a detection part which can detect operation by a user, and the signal from a detection part in the training period in which a training pattern is guided. And a discriminating unit for discriminating which of the inspiratory states, and the like can be used to determine the respiratory state with a simple configuration without a respiratory sensor.

그러나 이러한 호흡 훈련기는 단순하게 호흡 훈련만을 반복적으로 실시할 수 있도록 구성되어 있어 호흡 훈련이 훈련 당사자에게는 지루하고 재미없게 느껴질 수 있으며, 또한 의사의 지시에 따른 호흡 훈련이 제대로 이루어지는지의 여부를 확인할 수 없기 때문에 환자 스스로가 능동적으로 호흡 훈련에 참여하지 못하게 되는 한계가 있다.However, these breathing apparatuses are simply configured to repeatedly perform breathing exercises, so breathing training can be boring and uninteresting to the training party, and it is impossible to confirm whether or not the breathing training is properly performed according to a doctor's instruction. There is a limit that prevents the patient from actively participating in breathing training.

또한 이러한 호흡 훈련기를 이용하여 호흡 훈련을 실시하는 경우 환자의 호흡 훈련 정도가 정확하게 체크되지 않게 되면 환자의 상태에 맞는 호흡 훈련이 이루어지지 않게 되는 단점이 있다.In addition, when performing a respiratory training using such a respirator, there is a disadvantage in that the respiratory training of the patient is not carried out according to the condition of the patient if the respiratory training degree is not accurately checked.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 호흡 훈련을 위해 필요한 훈련 목표치를 설정하여 저장하고 호흡 훈련에 의한 호흡량을 측정하여 상기 설정된 훈련 목표치와 함께 디스플레이할 수 있도록 함으로써, 호흡 훈련에 대한 목표치와 실행치를 확인하면서 호흡 훈련자 스스로의 능동적인 호흡 훈련이 가능하게 하는 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기를 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention, by setting and storing the training target necessary for respiratory training, by measuring the respiratory volume by the respiratory training to be displayed with the set training target value, the target value and the practice value for respiratory training While checking, we want to provide a breathing trainer equipped with a biofeedback function that enables the breathing trainer's own active breathing training.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 호흡 훈련자의 호흡량을 측정하여 호흡 훈련의 강도와 횟수를 평가 및 누적처리하고 그 결과로 목표치 도달 여부를 판단하여 훈련 목표치를 갱신할 수 있도록 함으로써 호흡 훈련자의 상태에 따른 능동적 호흡 훈련이 가능하게 하는 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기를 제공하고자 하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to measure the respiratory trainer's respiratory rate to evaluate and accumulate the intensity and frequency of respiratory training and as a result to determine whether or not to reach the target value to update the training target value of the respiratory trainer It is an object of the present invention to provide a respiratory trainer with a biofeedback function that enables active respiratory training according to a condition.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 호흡 훈련자의 맥파를 측정하여 심박수를 추출하고 심박수 이상 여부를 판단하여 호흡 훈련자의 훈련 상태에 따른 심박 이상 상태를 경보할 수 있게 하는 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기를 제공하고자 하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to measure the pulse wave of the breathing trainer to extract the heart rate and to determine whether the heart rate abnormality is equipped with a biofeedback function that can alert the heart rate abnormality according to the training state of the breathing trainer To provide a breathing trainer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 피검자의 호흡량을 측정하는 호흡량 검출부, 호흡 훈련의 강도와 횟수를 포함하는 훈련 목표치의 설정 및 저장을 위한 키신호를 발생시키는 키입력부, 키입력부에서 발생되는 키신호로 훈련 목표치를 설정하고 호흡량 검출부에서 측정되는 호흡량으로부터 호흡의 강도를 평가하고 그 평가 결과에 따라 호흡의 횟수를 누적하여 훈련 목표치와 함께 표시부로 전달 및 그 출력을 제어하는 연산처리부, 및 연산처리부에서 평가 및 누적된 호흡의 강도와 횟수를 훈련 목표치와 함께 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기이다.One embodiment of the present invention for achieving the above object, A respiratory rate detection unit for measuring the respiratory volume of the subject, a key input unit for generating a key signal for setting and storing the training target value including the intensity and the number of respiratory training, and set a training target value with a key signal generated from the key input unit, Evaluate the intensity of breathing from the measured volume of breath, and accumulate the number of breaths according to the result of the evaluation and transfer it to the display unit along with the training target value and control the output, and the intensity and number of breaths evaluated and accumulated in the computational processor It is a respiratory trainer with a bio-feedback function that is configured to include a display unit to display along with the training target value.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 피검자의 호흡량을 측정하는 호흡량 검출부, 호흡 훈련의 강도와 횟수를 포함하는 훈련 목표치의 설정 및 저장을 위한 키신호를 발생시키는 키입력부, 키입력부에서 발생되는 키신호로 훈련 목표치를 설정하고 호흡량 검출부에서 측정되는 호흡량으로 호흡의 강도를 평가하고 그 평가 결과에 따라 호흡의 횟수를 누적하여 훈련 목표치와 함께 표시부로 전달 및 그 출력을 제어하면서 누적 횟수를 훈련 목표치의 횟수와 비교하여 그 비교결과에 따라 훈련 목표치를 갱신하는 연산처리부, 및 연산 처리부에서 평가된 호흡의 강도와 누적횟수, 호흡 훈련의 평가 결과, 훈련 목표치의 갱신여부, 갱신된 훈련 목표치를 키입력에 의해 설정된 훈련 목표치와 함께 표시하는 표시부를 포함하여 구성되는 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기이다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object is a respiratory rate detection unit for measuring the respiratory volume of the subject, a key input unit for generating a key signal for setting and storing the training target value including the intensity and the number of respiratory training, key input unit The training target value is set by using the key signal generated from, and the breathing volume is measured by the respiratory rate detector, and the respiratory intensity is accumulated according to the evaluation result. Is compared with the number of training targets, the arithmetic processing unit which updates the training target value according to the comparison result, and the respiratory intensity and cumulative number of breaths evaluated by the arithmetic processing unit, the respiratory training evaluation result, whether the training target value is updated, and the updated training target value. It is configured to include a display unit for displaying with the training target value set by the key input It is a breath trainer having a EO feedback.

상기 본 발명의 각 실시 형태는, 피검자의 맥파를 검출하여 연산 처리부로 전달하는 맥파검출부, 및 연산 처리부에 의해 제어되어 경보를 발생하는 경보 발생부를 더 구비하여 구성될 수 있으며, 연산처리부는 맥파검출부에서 수신된 맥파신호로부터 피검자의 심박수를 검출하여 그 이상 여부를 판단하고, 심박수 이상여부가 판단되면 경보 제어신호를 발생하여 경보 발생부를 구동하도록 구성되는 것이 바람직하다.Each embodiment of the present invention may be configured to further include a pulse wave detection unit for detecting the pulse wave of the subject to pass to the calculation processing unit, and an alarm generating unit for generating an alarm controlled by the calculation processing unit, the operation processing unit is a pulse wave detection unit Detecting the heart rate of the subject from the pulse wave signal received from the to determine whether the abnormality, and if it is determined that the heart rate abnormality is preferably configured to drive the alarm generator by generating an alarm control signal.

본 발명에 따른 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기에 의하면, 설정된 훈련 목표치와 함께 호흡량을 디스플레이할 수 있게 되므로 능동적인 호흡 훈련이 가능하게 하는 이점이 있다.According to the respiratory trainer with a biofeedback function according to the present invention, it is possible to display the respiratory volume with the set training target value, there is an advantage to enable active breathing training.

또한 본 발명은 훈련 목표치의 갱신 및 심박수 추출에 의한 경보 제어가 가능하게 되므로, 호흡 훈련자의 상태에 따른 능동적 호흡 훈련과 훈련 강도 조절 및 호흡 훈련자의 훈련 상태에 따른 심박 이상 상태를 경보할 수 있게 하므로 안전사고를 미리 예방할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the present invention enables the alarm control by updating the training target value and heart rate extraction, it is possible to alarm the heart rate abnormality according to the active breathing training and training intensity control according to the state of the breathing trainer and the training state of the breathing trainer There is an advantage that can prevent accidents in advance.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 연산 처리부에 의해 이루어지는 신호처리 및 동작 흐름도이다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a breathing trainer equipped with a biofeedback function according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a signal processing and operation flowchart performed by the arithmetic processing unit of FIG. 1.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기의 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a breathing trainer equipped with a biofeedback function according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term in order to describe its invention in the best possible way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and that various equivalents and modifications may be substituted for them at the time of the present application shall.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 바이오 피드백 기능을 구비한 호흡 훈련기의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a breathing trainer equipped with a biofeedback function according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 간단한 형태의 호흡 훈련기는, 호흡량 검출부(20), 키입력부(40), 연산처리부(50), 및 표시부(70)를 포함하여 구성되며, 호흡량 검출부(20)는 마우스피스(10)를 통해 호흡량을 측정할 수 있도록 구성되는 것이다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 호흡 훈련기는 연산처리부(50)에 의해 액세스되는 메모리부(60)를 더 포함하여 구성되는 것이며, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 호흡 훈련기는 심박수 측정을 위한 맥파 검출부(30), 및 경보음을 출력하는 경보 발생부(80)를 더 구비하여 구성되는 것이다.Respiratory trainer of a simple form according to an embodiment of the present invention comprises a respiratory rate detection unit 20, key input unit 40, arithmetic processing unit 50, and the display unit 70, the respiratory rate detection unit 20 Through the mouthpiece 10 is to be configured to measure the respiratory volume.
Respiratory trainer according to another embodiment of the present invention is configured to further include a memory unit 60 that is accessed by the processing unit 50, the respiratory trainer according to another embodiment of the present invention pulse wave for heart rate measurement The detector 30 and the alarm generating part 80 which output an alarm sound are comprised further.

마우스 피스(10)는 피검자의 호흡 훈련을 위해 구비되며, 위생적인 면을 고려하여 일회용으로 사용하는 것이 바람직하다. 마우스 피스(10)는 시판되는 마우스 피스를 사용할 수 있다.Mouthpiece 10 is provided for the respiratory training of the subject, it is preferable to use a disposable in consideration of hygienic aspects. The mouthpiece 10 may use a commercially available mouthpiece.

호흡량 검출부(20)는 상기 마우스피스(10)를 통해 피검자의 호흡량을 측정할 수 있도록 구성되며, 피검자의 호흡량을 측정하여 연산 처리부(50)로 전달한다. 호흡량 검출부(20)는, 시판되는 무호흡측정기와 같이, 호흡센서를 사용할 수 있으며, 이러한 호흡센서는 기체압력 센서나 기압 센서에 연결하여 호흡을 측정할 수 있도록 이루어진다.The respiratory rate detection unit 20 is configured to measure the respiratory volume of the subject through the mouthpiece 10, and measures the respiratory volume of the subject and transmits the respiratory volume to the arithmetic processing unit 50. The respiratory rate detector 20 may use a respiratory sensor, such as a commercial apnea meter, and the respiratory sensor may be connected to a gas pressure sensor or an air pressure sensor to measure respiration.

맥파 검출부(30)는 피검자의 맥파를 검출하여 연산 처리부(50)로 전달한다.The pulse wave detector 30 detects the pulse wave of the subject and transmits the pulse wave to the arithmetic processor 50.

키입력부(40)는 의사 또는 간호사가 환자에게 적합한 호흡 훈련의 강도, 횟수, 시간 등을 설정할 수 있도록 호흡 훈련에 필요한 훈련 목표치의 설정 및 저장을 위한 하나 이상의 키를 구비하며, 키입력에 따른 훈련 목표치의 설정 및 저장을 위한 키신호를 발생시켜 연산 처리부(50)로 전달한다. 이 키입력부(40)에서 설정될 수 있는 훈련 목표치로는 호흡 훈련의 강도와 횟수, 시간 등이 될 수 있다.The key input unit 40 includes one or more keys for setting and storing training target values necessary for the respiratory training so that the doctor or nurse can set the intensity, frequency, time, etc. of the respiratory training suitable for the patient, and the training according to the key input. A key signal for setting and storing the target value is generated and transmitted to the calculation processing unit 50. The training target value that may be set in the key input unit 40 may be the strength, the number of times, the time of the respiratory training.

연산 처리부(50)는 키입력부(40)에서 발생되는 키신호로 호흡 훈련의 강도와 횟수, 시간 등으로 이루어지는 훈련 목표치를 설정하고, 마우스 피스(10)를 통해 호흡량 검출부(20)에서 측정되는 호흡량으로부터 호흡의 강도를 평가하고 그 평가 결과에 따라 호흡의 횟수를 누적하여 훈련 목표치와 함께 표시부(70)로 전달하고 그 출력을 제어한다. 특히 이 연산 처리부(50)는 호흡량으로부터 평가 및 누적된 호흡의 강도와 횟수, 시간 등을 훈련 목표치와 비교 출력되도록 하여 표시부(70)를 제어한다. 또한 연산 처리부(50)는 키입력부(40)를 통해 설정되어 메모리부(60)에 저장되어 있는 훈련 목표치를 호흡 훈련의 실행 정도 평가 결과, 즉 호흡의 강도가 훈련 목표치의 강도에 도달하였는지, 및 호흡의 누적 횟수가 훈련 목표치의 횟수에 도달하였는지를 판단하여, 그 결과에 따라 훈련 목표치의 호흡 강도와 횟수, 및 시간을 갱신하도록 제어하여, 호흡 훈련자의 이들 상태에 따라 능동적인 호흡 훈련이 이루어지도록 훈련 목표치를 자동 갱신한다. 예를들어, 상기 훈련 목표치는 초기설정된 훈련 목표치와 입력된 호흡량 신호를 이용한 적용 평균에 의해 갱신가능하다. 또한 연산처리부(50)는 맥파검출부(30)로부터 수신된 맥파신호로부터 피검자의 심박수를 검출하여 그 이상 여부를 판단하고, 심박수 이상 여부가 판단되면 경보 제어신호를 발생하여 경보 발생부(80)로 전달하도록 구성된다.The arithmetic processing unit 50 sets a training target value including intensity, frequency, time, and the like of respiratory training as a key signal generated by the key input unit 40, and the respiratory volume measured by the respiratory rate detection unit 20 through the mouthpiece 10. Evaluate the intensity of the breath from the and accumulates the number of breaths according to the evaluation result and delivers to the display unit 70 along with the training target value and controls the output. In particular, the arithmetic processing unit 50 controls the display unit 70 by outputting the intensity, frequency, time, and the like of the respiratory rate evaluated and accumulated from the respiratory rate with the training target value. In addition, the calculation processing unit 50 is set via the key input unit 40, the training target value stored in the memory unit 60 as a result of evaluating the degree of execution of the respiratory training, that is, whether the intensity of the breath reached the strength of the training target value, and Determine whether the cumulative number of breaths has reached the number of training target values, and control to update the breathing intensity, number, and time of the training target values according to the results, and train active breathing training according to these conditions of the breathing trainer. Automatically update the target value. For example, the training target can be updated by the applied training target using the initial training target and the input respiratory volume signal. In addition, the operation processing unit 50 detects the heart rate of the subject from the pulse wave signal received from the pulse wave detection unit 30 and determines whether or not. If it is determined that the heart rate is abnormal, generates an alarm control signal to the alarm generator 80. Configured to deliver.

메모리부(60)는 연산 처리부(50)에 의해 액세스되어 키입력부(40)를 통해 설정되는 훈련 목표치를 저장한다. 또한 메모리부(60)는 연산 처리부(50)에서 평가된 호흡의 강도와 누적횟수 및 호흡 훈련의 평가 결과로 갱신되는 훈련 목표치를 저장한다.The memory unit 60 stores the training target value which is accessed by the arithmetic processing unit 50 and set through the key input unit 40. In addition, the memory unit 60 stores the training target value updated by the intensity and cumulative number of breaths evaluated by the calculation processing unit 50 and the evaluation result of the breathing training.

표시부(70)는 연산 처리부(50)의 제어에 따라 키입력부(40)를 통해 설정 및 저장되는 훈련 목표치 및 호흡량 검출부(20)에 의한 호흡량 측정치를 비교 가능하도록 표시한다. 또한 이 표시부(70)는 연산 처리부(50)에서 평가 및 누적된 호흡의 강도와 횟수를 훈련 목표치와 함께 표시할 수도 있으며, 연산 처리부에서 평가된 호흡 훈련의 평가 결과, 훈련 목표치의 갱신여부, 갱신된 훈련 목표치를 키입력에 의해 설정된 훈련 목표치와 함께 표시할 수도 있다.The display unit 70 displays the training target value set and stored through the key input unit 40 and the respiratory volume measurement value by the respiratory rate detection unit 20 under the control of the arithmetic processing unit 50. In addition, the display unit 70 may display the intensity and the number of breaths evaluated and accumulated by the calculation processing unit 50 together with the training target value, and as a result of evaluating the breathing training evaluated by the calculation processing unit, whether or not the training target value is updated or updated. The training target value may be displayed together with the training target value set by the key input.

경보 발생부(80)는 연산 처리부(50)에서 이루어지는 맥파검출결과, 즉 맥파검출신호로부터 판단되는 심박수 이상 유/무에 따라 발생되는 경보 제어신호에 의해 제어되며, 심박수 이상 상태가 검출되면 경보를 발생하도록 구성된다.The alarm generating unit 80 is controlled by an alarm control signal generated according to the pulse wave detection result of the calculation processing unit 50, that is, whether or not there is a heart rate abnormality determined from the pulse wave detection signal. Configured to occur.

도 2는 도 1의 바람직한 실시 예의 구성에서 연산 처리부에 의해 이루어지는 신호처리 및 동작 흐름의 일 예를 나타낸 도면으로서, 이를 참고로 하여 본 발명에 의한 호흡 훈련기의 전체적인 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명한다.2 is a view showing an example of the signal processing and the operation flow made by the arithmetic processing unit in the configuration of the preferred embodiment of Figure 1, with reference to this the overall operation of the respiratory trainer according to the present invention and its effects Explain.

먼저 의사 또는 간호사 등의 호흡 훈련 트레이너가 키입력부(40)를 통해 호흡 훈련을 위한 훈련 목표치로서 호흡의 강도, 횟수, 및 시간 등을 입력하면(S101의 Y분기), 연산 처리부(50)에서는 그 키신호를 이용하여 훈련 목표치를 설정하고 그 설정값을 표시부를 통해 표시하면서 메모리부(60)에 저장(S102)한다. 여기서 훈련 목표치가 키입력부를 통해 설정되지 않으면(S101의 N분기) 초기 시스템 세팅시 메모리에 미리 기억되어 있는 값을 읽어 초기값으로 설정(S103)한다.First, when a respiratory training trainer such as a doctor or a nurse inputs the respiratory strength, the number of times, and the time as a training target value for respiratory training through the key input unit 40 (Y branch in S101), the arithmetic processing unit 50 performs the operation. The training target value is set using the key signal, and the set value is displayed on the display unit and stored in the memory unit 60 (S102). If the training target value is not set through the key input unit (N branch of S101), the value stored in advance in the memory at the time of initial system setting is read and set as the initial value (S103).

이후 피검자가 마우스피스(10)를 통해 호흡 훈련을 실시하게 되면, 맥파 검출부(30)에서 피검자의 맥파를 검출(S104)하여 연산 처리부(50)로 전달하게 되며, 아울러 호흡량 검출부(20)에서도 마우스피스(10)로부터 전달되는 피검자의 호흡량을 측정(S105)하여 연산 처리부(50)로 전달하게 된다.Then, when the subject performs the respiratory training through the mouthpiece 10, the pulse wave detection unit 30 detects the pulse wave of the subject (S104) and transmits it to the calculation processing unit 50, and also in the respiratory rate detection unit 20 The respiratory volume of the examinee delivered from the piece 10 is measured (S105) and transmitted to the arithmetic processing unit 50.

따라서 연산 처리부(50)에서는 우선 맥파 검출신호로부터 심박수를 검출(S106)하여 심박수 이상 유/무를 판단(S107)하고 그 판단 결과 심박수에 이상이 없는 것으로 확인되면(S107의 N분기) 마우스 피스(10)를 통해 호흡량 검출부(20)에서 측정되는 호흡량으로부터 호흡의 강도를 평가(S109)한다. 그 평가 결과 훈련 목표치에 도달하는 호흡 측정치에 대하여서는 호흡 훈련의 횟수를 누적(S111)한 후 훈련 목표치와 함께 표시부(70)로 전달하여 그 출력을 제어(S112)하게 되며, 계속해서 호흡의 누적 횟수가 훈련 목표치의 횟수에 도달하였는지를 판단(S113)하여, 그 판단결과 호흡의 누적 횟수가 훈련 목표치의 횟수에 도달하였으면 목표치 갱신을 알리는 메시지의 출력과 함께 누적횟수를 초기화(S114)시킨 후 훈련 목표치의 호흡 강도와 횟수, 및 시간을 갱신하도록 메모리부(60)를 제어(S115)한다. 따라서 메모리부(60)에서는 호흡 훈련자의 상태에 따라 능동적인 호흡 훈련이 이루어지도록 훈련 목표치가 자동 갱신될 수 있게 된다. 반대로 훈련 목표치에 도달하지 못하는 호흡 측정치에 대하여는 훈련 목표치에 도달하지 못함을 알리는 메시지를 출력(S110)한 후 다시 호흡량을 측정하는 단계(S105)로 복귀한다.Therefore, the arithmetic processing unit 50 first detects the heart rate from the pulse wave detection signal (S106) and determines whether or not there is a heart rate abnormality (S107). When the determination is confirmed that there is no abnormality in the heart rate (N branch of S107), the mouthpiece 10 Evaluate the intensity of the breath from the respiratory volume measured by the respiratory volume detection unit 20 through (S109). As a result of the evaluation, the respiratory measurement value reaching the training target value is accumulated (S111) and the number of respiratory trainings is transferred to the display unit 70 along with the training target value to control the output (S112), and the accumulation of respiration continues. It is determined whether the number has reached the number of training target values (S113). If the cumulative number of breaths reaches the number of training target values as a result of the determination, the accumulation target is initialized (S114) together with an output of a message informing the target value update (S114) and then the training target value. The memory unit 60 is controlled to update the respiratory intensity, the number of times, and the time. Therefore, in the memory unit 60, the training target value can be automatically updated so that active breathing training is performed according to the state of the breathing trainer. On the contrary, the respiratory measurement value that does not reach the training target value is output (S110) indicating that the training target value is not reached, and then the flow returns to the step S105 of measuring the respiratory rate.

한편, 연산처리부(50)는 맥파검출단계에서 맥파검출부(30)로부터 수신된 맥파신호로부터 피검자의 심박수를 검출하여 그 이상 여부를 판단하고, 심박수 이상 여부가 판단되면(S107의 Y분기) 경보 제어신호를 발생(S108)하여 경보 발생부(80)를 구동하고 동작을 종료한다.On the other hand, the operation processing unit 50 detects the heart rate of the subject from the pulse wave signal received from the pulse wave detection unit 30 in the pulse wave detection step, and determines whether or not abnormality, and if it is determined that the heart rate abnormality (Y branch of S107) alarm control Generates a signal (S108) to drive the alarm generator 80 and ends the operation.

이상의 본 발명에 의하면, 의사나 간호사 등의 호흡 훈련 트레이너가 훈련 목표치를 피검자에 맞게 임의로 설정해 두면 그 설정된 훈련 목표치가 기기의 표시부를 통해 디스플레이될 수 있게 되므로, 피검자가 이를 확인하면서 능동적으로 호흡 훈련을 실시할 수 있게 된다.According to the present invention, if the respiratory training trainer, such as a doctor or nurse, arbitrarily set the training target value for the subject, the set training target value can be displayed through the display of the device, so that the subject actively performs the respiratory training while confirming this. It becomes possible to carry out.

또한 본 발명에 의하면 호흡량 측정 및 맥파 검출을 통해 훈련 목표치를 갱신하거나 경보를 울릴 수 있게 되므로, 피검자의 상태에 따라 능동적으로 훈련 강도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 호흡 훈련에 의한 안전 사고의 발생 위험을 줄일 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, it is possible to update the training target value or alarm through the respiratory rate measurement and pulse wave detection, not only to actively adjust the training intensity according to the condition of the subject, but also to reduce the risk of safety accidents caused by respiratory training It becomes possible.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

10 : 마우스 피스 20 : 호흡량 검출부
30 : 맥파 검출부 40 : 키입력부
50 : 연산 처리부 60 : 메모리부
70 : 표시부 80 : 경보 발생부10: mouthpiece 20: respiratory rate detection unit
30: pulse wave detection unit 40: key input unit
50: arithmetic processing unit 60: memory unit
70: display unit 80: alarm generating unit

Claims

Mouthpiece for breathing training of the subject;
A respiratory rate detector for detecting a respiratory volume signal from the mouthpiece;
An arithmetic processor configured to receive a respiratory volume signal from the respiratory rate detector, evaluate a respiration intensity by comparing with a preset training target value, and automatically update the training target value according to the evaluation result;
In the respiratory trainer having a bio-feedback function comprising a; display unit for displaying the training target value, and displays the respiratory volume signal received from the calculation processing unit and the evaluation result thereof,
Further provided with a pulse wave detection unit for detecting the pulse wave of the subject,
The operation processor detects the heart rate of the patient from the pulse wave signal received from the pulse wave detection unit to determine whether or not abnormality and sends an alarm signal to the alarm unit, characterized in that the breathing training device with a bio-feedback function.

delete

Respiratory volume detection unit for measuring the respiratory volume of the subject;
A key input unit for generating a key signal for setting and storing a training target value including a strength and a number of breathing trainings;
The training target value is set as a key signal generated by the key input unit, the intensity of the breath is evaluated from the breath volume measured by the breath volume detection unit, and the number of breaths is accumulated according to the evaluation result and transmitted to the display unit along with the training target value and the An arithmetic processing unit controlling an output; And
In the respiratory trainer having a bio-feedback function comprising a; display unit for displaying the intensity and number of times of the respiration and cumulative evaluation in the calculation processing unit together with the training target value;
A pulse wave detector for detecting a pulse wave of a subject and transferring the pulse wave to the arithmetic processor; And
And an alarm generator configured to control an alarm and generate an alarm.
The operation processor detects the heart rate of the subject from the pulse wave signal received by the pulse wave detection unit to determine whether there is an abnormality, and if the heart rate abnormality is determined, generates an alarm control signal and delivers it to the alarm generator. Respiratory trainer with function.

The method of claim 3,
And a memory unit configured to store a training target value set through the key input unit.

The method according to claim 3 or 4, wherein the calculation processing unit,
Respiratory trainer with a bio-feedback function, characterized in that for controlling the display unit to compare and output the intensity and the number of breaths evaluated and accumulated from the training target value and the respiratory volume.

Respiratory volume detection unit for measuring the respiratory volume of the subject;
A key input unit for generating a key signal for setting and storing a training target value including a strength and a number of breathing trainings;
The training target value is set as a key signal generated by the key input unit, the breathing intensity measured by the respiratory volume detection unit is evaluated, and the number of breaths is accumulated according to the evaluation result, and is transmitted to the display unit along with the training target value. An arithmetic processor configured to compare the cumulative number of times with the number of training target values while controlling an output and update the training target value according to the comparison result;
A display unit which displays the intensity and cumulative number of breaths evaluated by the arithmetic processing unit, a result of evaluating breathing training, whether to update a training target value, and an updated training target value together with a training target value set by key input; In the respiratory trainer with a bio-feedback function configured to include,
A pulse wave detector for detecting a pulse wave of a subject and transferring the pulse wave to the arithmetic processor; And
And an alarm generator configured to control an alarm and generate an alarm.
The operation processor detects the heart rate of the subject from the pulse wave signal received by the pulse wave detection unit to determine whether there is an abnormality, and if the heart rate abnormality is determined, generates an alarm control signal and delivers it to the alarm generator. Respiratory trainer with function.

The method according to claim 6,
And a memory unit configured to store a respiratory training target value set and stored through the key input unit, and to store a training target value updated by an evaluation result of respiratory strength and cumulative number of breaths evaluated by the arithmetic processing unit. Respiratory trainer with a bio-feedback function characterized in that it is.

The method according to claim 6 or 7, wherein the calculation processing unit,
Respiratory trainer with a bio-feedback function, characterized in that for controlling the display unit to compare and output the intensity and the number of breaths evaluated and accumulated from the training target value and the respiratory volume.

The method according to any one of claims 3 or 4 or 6 or 7,
Equipped with a mouthpiece for respiratory training of the subject,
The respiratory rate detection unit having a biofeedback function characterized in that configured to measure the respiratory volume of the subject through the mouthpiece.

delete