KR101033195B1 - Portable device with relaxation response provision capability - Google Patents

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Abstract

이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치는 호흡 트레이닝이 수행되는 동안에 적어도 사용자의 호흡 및 심박수 신호 중 적어도 하나를 포함하는 생체 신호를 측정하는 측정 센서, 호흡 트레이닝이 수행되는 동안에 사용자의 오감 중 적어도 하나에 대한 자극을 제공함으로써, 사용자가 자극에만 집중하고 자극 외의 잡념에 대해서는 무심한 상태를 유지하도록 유도하는 자극 모듈, 생체 신호를 분석하여 호흡률과 자율 신경 상태를 추정하며, 사용자의 목표 호흡 상태에 대한 호흡률 혹은 목표 자율 신경 상태의 도달 정도를 나타내는 도달률을 결정하는 호흡 평가부, 목표 호흡 상태, 호흡률, 및 도달률을 사용자에게 제공하는 출력부 및 구성 요소들을 제어하는 제어부를 포함한다. 제어부는 측정 센서로부터 생체 신호가 감지되거나 분석 결과 정신적인 스트레스가 높은 상태로 판단되면, 실행 중이던 작업을 강제로 백그라운드 작업으로 전환시키고 휴대용 장치를 강제로 호흡 트레이닝 작업으로 진입시킨다. 본 발명에 의하여 사용자들이 시간과 장소에 구애받지 않고 호흡 트레이닝을 수행할 수 있으므로 건강이 증진되고, 휴대용 장치의 경쟁력이 제고된다. A portable device having a relaxation effect providing function is a measurement sensor for measuring a biosignal including at least one of a user's breathing and a heart rate signal during a respiratory training, and at least one of the user's five senses during the respiratory training. By providing a stimulus, a stimulus module that induces the user to focus on the stimulus and to remain indifferent to non-stimulation, analyzes vital signs to estimate respiratory rate and autonomic nervous system, and estimates the respiratory rate or target for the target respiratory state. A breath evaluator for determining an arrival rate indicating an arrival degree of the autonomic nerve state, and a control unit for controlling an output unit and components for providing a target breathing state, a respiration rate, and an arrival rate to a user. If the biometric signal is detected from the measurement sensor or the analysis determines that the mental stress is high, the controller forcibly switches the running task to the background task and forces the portable device to enter the respiratory training task. The present invention enables users to perform respiratory training regardless of time and place, thereby improving health and enhancing the competitiveness of portable devices.

휴대용 장치, 명상, 이완 효과, relaxation response Portable device, meditation, relaxation effect, relaxation response

Description

이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치{Portable device with relaxation response provision capability} Portable device with relaxation response provision capability

본 발명은 휴대용 장치에 관한 것으로서, 특히 사용자의 호흡의 호흡률(Breath Rate, BR) 혹은 자율 신경 상태를 측정하고, 측정된 현재 호흡 상태를 사용자의 이완시 호흡 상태에 근사하도록 유도하는 바이오피드백 기법을 이용함으로써, 사용자가 자신에게 적합한 이완 상태에 도달하도록 보조하는 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable device, and more particularly, to a biofeedback technique that measures the breath rate (BR) or autonomic nerve state of a user's breath and induces the measured current breathing state to approximate the breathing state at the time of relaxation of the user. By using the present invention, a portable device having a relaxation effect providing function to assist a user in reaching a relaxation state suitable for the user.

현대인들은 컴퓨터 앞에서 생활하는 일이 많기 때문에, 마우스 조작이나 키보드 조작과 같은 단순 반복적인 운동 외에는 운동량이 절대적으로 부족하며, 따라서 현대인의 건강 상태는 심각한 수준이다. 또한, 인터넷의 급속한 보급에 따라, 현대인들의 컴퓨터 앞에서 보내는 시간은 더욱 증가하고 있다. 따라서, 운동 부족에 기인한 다양한 성인병이 현대인의 건강을 위협하고 있으며, 이에 대한 경각심이 고조된다.  Since modern people often live in front of computers, they have an absolute lack of exercise other than simple repetitive movements such as mouse and keyboard manipulation, so the health of modern people is serious. Also, with the rapid spread of the Internet, the time spent in front of computers of modern people is increasing. Therefore, various adult diseases caused by lack of exercise are threatening the health of modern people, raising awareness about this.

현대인의 건강을 증진하기 위하여, 다양한 운동 기구 또는 운동 보조 기구가 소개되어 왔다. 또한, 사용자가 지속적으로 건강을 관리할 수 있도록 유도하는 다 양한 흥미 유발 기구가 개발된다. 이러한 운동 기구 또는 흥미 유발 기구를 이용하면 사용자는 제한된 시간 내에 운동 효과를 향상시킬 수 있으므로 건강을 증진시킬 수 있다. In order to improve the health of modern people, various exercise equipments or exercise aids have been introduced. In addition, a variety of interest-inducing mechanisms are developed to encourage users to continue to manage their health. The use of such exercise equipment or interest-inducing apparatus can improve the health effect of the user in a limited time.

그런데, 인간의 건강에는 육체적 건강 뿐만 아니라, 정신적 건강이 매우 중요하다는 것이 속속 알려진다. 정신적 건강이란 사용자가 받는 스트레스의 정도 및 사용자의 현재 생활에 대한 만족도 등을 나타낸다. 육체적 및 정신적 건강을 증진하기 위하여, 약물치료 및 수술 등이 이용되는 것은 물론이지만, 개개인 스스로가 건강을 위하여 스스로 자신의 건강을 관리하는 자가 관리 방법이 매우 바람직하다. 이러한 자가 관리를 위하여 많이 이용되는 것은 영양 조절을 통하여 체중을 조절하는 방법, 운동을 통하여 건강을 증진하는 방법, 및 명상 등을 이용하여 정신적 건강을 증진하는 방법 등이 있다. However, it is known that not only physical health but also mental health is very important for human health. Mental health refers to the degree of stress received by the user and the user's satisfaction with the current life. In order to improve physical and mental health, medications and surgery are used, of course, but self-managing methods in which an individual manages his own health for his own health is highly desirable. Such self-management is widely used for controlling the weight through nutrition, how to promote health through exercise, and how to promote mental health through meditation and the like.

이 중에서 정신적 건강의 중요성이 점점 인정받으면서, 이완 효과(relaxation response)를 이용한 방법이 널리 인정받고 있다. 이완 효과란 헐버트 벤슨(Herbert Benson) 박사에 의하여 명명된 생리학적 효과에 대한 것으로서, 흔히 싸우기 혹은 도망가기 반응(fight-or-flight response)의 반대 개념으로 이용된다. 싸우기 혹은 도망가기 반응이란 위기 상황 등이 닥쳤을 때 우리의 신체가 반응하는 방식으로서, 이 반응이 개시되면 혈압이 상승하고, 맥박이 빨라지며, 뇌의 편도체가 활성화되면서 뇌의 전두엽의 활동이 저하된다. 그러므로, 즉시적이고 폭발적인 반응을 야기할 수 있지만 그 반면에 사용자의 정신 건강에는 좋지 못하며, 심지어는 이러한 싸우기 혹은 도망가기 반응이 너무 강렬할 경우, 편도체에 영 구적인 손상을 입힘으로써 외상성 스트레스 증후군(Post Traumatic Stress Disorder, PTSD)을 유발하기도 한다. 반면에, 이완 효과가 나타나면, 대사 작용이 감소되고, 심장 박동이 줄어들며, 혈압, 호흡 및 뇌파의 작용도 늦춰진다. 이완 효과를 유도하기 위하여 다양한 방법이 이용될 수 있다. 그런데, 사용자가 정신 건강을 위하여 이와 같은 자가 관리를 수행하는 것은 용이하지 않다. 예를 들어, 명상에 적합한 호흡법에 대한 이론 및 효과는 널리 알려져 있으나, 이러한 훈련을 개인적으로 효율적으로 수행하는 것은 용이하지 않다. Among these, as the importance of mental health is increasingly recognized, methods using a relaxation response are widely recognized. The relaxation effect is a physiological effect named by Dr. Herbert Benson and is often used as the opposite of a fight-or-flight response. Fighting or running away is the way our body reacts when a crisis occurs.When this reaction begins, blood pressure rises, pulses increase, and the amygdala of the brain is activated. . Therefore, it can cause an immediate and explosive reaction, but on the other hand it is not good for the mental health of the user, and even if this fighting or runaway reaction is too intense, it may cause permanent damage to the amygdala, resulting in post traumatic stress syndrome. It may also cause Traumatic Stress Disorder (PTSD). On the other hand, a relaxing effect decreases metabolism, reduces heart rate, and slows blood pressure, respiration and brain waves. Various methods can be used to induce a relaxation effect. However, it is not easy for a user to perform such self-care for mental health. For example, the theories and effects of breathing suitable for meditation are well known, but it is not easy to perform this training individually and efficiently.

한편, 정보 통신 기술이 발달하면서 사용자들은 다양한 휴대용 장치를 소지하고 생활한다. 사용자들이 소지하는 휴대용 장치의 기능도 점점 개선되고 있으며, 신기술을 적용한 휴대용 장치를 판매하기 위한 경쟁 또한 치열하다. On the other hand, with the development of information and communication technology, users possess various portable devices. The functionality of portable devices owned by users is also improving, and competition for selling portable devices with new technologies is fierce.

그런데, 휴대용 장치의 개발은 주로 신기술을 채택하는 쪽으로 전개되어 왔다. 예를 들어, 얼마나 새로운 기술을 휴대용 장치에 집약시켰느냐에 따라서 마케팅 전략이 결정되고 시장에서 우월한 지위를 가지게 될 것으로 기대되어 왔다. 그러나, 휴대용 장치에 포함되는 다양한 신기술 중 실제 사용자들이 사용하는 기술은 제한되어 있으며, 소수의 전문가급의 사용자들을 제외한 거의 대부분의 사용자들은 오히려 휴대용 장치의 신기술을 이용하기 위하여 공부하여야 하는 상황에 거북함을 느끼기 마련이다. 이러한 현상을 디지털 피로(digital fatigue) 현상이라고 부른다. 그러므로, 인간으로부터 기능 위주로 전개되었던 마케팅 방향이 다시 사용자에게 친화적인 방향으로 변화되고 있으며, 복잡한 신기술보다 사용자의 감성에 호소할 수 있는 마케팅 전략이 각광을 받고 있다. However, the development of portable devices has been mainly developed toward adopting new technologies. For example, it is expected that the marketing strategy will be determined and superior in the market depending on how new technologies are integrated into the handheld device. However, among the various new technologies included in portable devices, the technologies used by real users are limited, and almost all users except the few professional users are rather troubled to study to use the new technologies of portable devices. I feel it. This phenomenon is called digital fatigue. Therefore, the marketing direction that has been developed from humans to functions is changing to a user-friendly direction, and a marketing strategy that can appeal to the user's emotion rather than a complicated new technology is in the spotlight.

그러므로, 사용자들이 늘 소지하는 휴대용 장치가 사용자의 건강을 직접적으로 증진할 수 있는 이완 효과 제공 기능을 가지도록 설계함으로써, 사용자의 건강을 증진하는 것은 물론, 신기술 일변도의 무미건조한 마케팅 전략으로부터 인간 위주의 감성 위주의 마케팅 전략을 구사할 수 있도록 하는 기술이 절실히 요구된다. Therefore, by designing a portable device that users always have to provide a relaxation effect that can directly improve the user's health, it promotes the user's health as well as human-oriented from the dry marketing strategy of the new technology. There is an urgent need for skills that will enable you to use your marketing strategy.

본 발명의 목적은 사용자의 호흡을 지속적으로 바이오피드백 함으로써 사용자가 최적의 이완 효과에 용이하게 도달할 수 있도록 하는 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a portable device having a relaxation effect providing function that enables the user to easily reach the optimum relaxation effect by continuously biofeeding the user's breath.

본 발명의 다른 목적은 휴대용 장치에 이완 효과 제공 기능을 내장시킴으로써, 감성 중심 마케팅을 통하여 휴대용 장치의 매출을 극대화하는 것이다. Another object of the present invention is to maximize the sales of the portable device through emotion-oriented marketing by embedding the function to provide a relaxation effect in the portable device.

본 발명의 또다른 목적은, 휴대용 장치의 측정 센서로부터 센서 신호가 감지되면 자동적으로 휴대용 장치를 호흡 트레이닝 모드로 진입시키는 것이다. Another object of the present invention is to automatically enter a portable device into respiratory training mode when a sensor signal is detected from a measurement sensor of the portable device.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치에 관한 것으로서, 이러한 휴대용 장치는 호흡 트레이닝이 수행되는 동안에 적어도 사용자의 심박수 신호를 포함하는 생체 신호를 측정하는 측정 센서, 호흡 트레이닝이 수행되는 동안에 사용자의 오감 중 적어도 하나에 대한 자극을 제공함으로써, 사용자가 자극에만 집중하고 자극 외의 잡념에 대해서는 무심한 상태를 유지하도록 유도하는 자극 모듈, 생체 신호를 분석하여 호흡률을 획득하고, 사용자의 목표 호흡 상태에 대한 호흡률의 도달 정도를 나타내는 도달률을 결정하는 호흡 평가부, 목표 호흡 상태, 호흡률, 및 도달률을 사용자에게 제공하는 출력부 및 구성 요소들을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 제어부는 측정 센서로부터 생체 신호가 감지되면, 실행 중이던 작업을 강제로 백그라운드 작업으로 전환시키고 휴대용 장치를 강제로 호흡 트레이닝 작업으로 진입시키는 것을 특징으로 한다. 더 나아가, 제어부는 호흡 트레이닝을 개시하기 이전에 사용자의 심신의 긴장을 완화시키기 위한 스트레칭, 음악, 영상 중 적어도 하나를 제공하고, 목표 호흡 상태에 따라서 사용자에게 적합한 호흡 주기 및 호흡 패턴을 제공하는 준비 동작 및 사용자가 제공된 호흡 주기 및 호흡 패턴에 따라서 호흡하도록 유도하는 메인 워크아웃 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다. One aspect of the present invention for achieving the above object relates to a portable device having a relaxation effect providing function, the portable device is a measurement sensor for measuring a bio-signal including at least a user's heart rate signal while breathing training is performed By providing a stimulus for at least one of the five senses of the user while the respiratory training is performed, analyzing the stimulus module to induce the user to focus on the stimulus and to remain indifferent to the thoughts other than the stimulus; And a breath evaluator for determining an arrival rate indicating a degree of arrival of the respiration rate with respect to a target breathing state of the user, and a control unit for controlling an output unit and components for providing the user with the target respiration state, respiration rate, and arrival rate. do. Preferably, when the biological signal is detected from the measurement sensor, the controller forcibly switches the task being executed to the background task and forcibly enters the portable device into the respiratory training task. Further, the control unit provides at least one of stretching, music, and images to alleviate the user's mind and body tension before initiating breathing training, and is prepared to provide the user with a suitable breathing cycle and breathing pattern according to the target breathing condition. And perform a main workout action that induces the user to breathe in accordance with the provided breathing cycle and breathing pattern.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 측정 센서는 사용자의 호흡, 체온, 및 혈중산소포화도 중 적어도 하나를 입력 변수로서 더 측정하고, 호흡 평가부는 입력 변수의 변화율을 연산하고, 입력 변수의 변화율로부터 사용자의 호흡률(BR)을 결정한다. 바람직하게는, 휴대용 장치는 게임 콘솔(gaming console), 휴대 전화, MP3 플레이어, 개인 휴대용 단말기(PDA), 개인 멀티미디어 플레이어(PMP), 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터 및 네비게이션 장치 중 어느 하나일 수 있다. 또는, 휴대용 장치는 독서대(book stand)이며, 출력부는 달성률에 따라서 다른 색으로 발광하는 LED를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the measurement sensor further measures at least one of the user's breath, body temperature, and blood oxygen saturation as an input variable, the respiration evaluation unit calculates the rate of change of the input variable, the user from the rate of change of the input variable Determine your breathing rate (BR). Preferably, the portable device may be any one of a gaming console, a mobile phone, an MP3 player, a personal digital assistant (PDA), a personal multimedia player (PMP), a digital camera, a notebook computer, a laptop computer and a navigation device. have. Alternatively, the portable device may be a book stand, and the output unit may include LEDs that emit light of different colors depending on the rate of achievement.

본 발명에 의하여, 휴대용 장치는 사용자의 호흡을 지속적으로 바이오피드백하기 때문에, 사용자가 최적의 이완 효과에 용이하게 도달할 수 있도록 유도할 수 있다. According to the present invention, since the portable device continuously biofeeds back the breath of the user, the portable device can induce the user to easily reach the optimum relaxation effect.

또한, 본 발명에 의하여 휴대용 장치에 이완 효과 제공 기능을 내장시킴으로써, 사용자와 무관한 신기술의 나열이 아닌 사용자에 특화된 감성 중심 마케팅을 가능하도록 하고, 이를 통하여 휴대용 장치의 매출을 극대화할 수 있다. In addition, by incorporating a relaxation effect providing function into the portable device according to the present invention, it is possible to maximize the sales of the portable device through the user-specific emotion-oriented marketing, rather than a list of new technologies irrelevant to the user.

더 나아가, 본 발명에 의하면, 휴대용 장치의 측정 센서로부터 센서 신호가 감지되면 자동적으로 휴대용 장치를 호흡 트레이닝 모드로 진입시키고 종래 수행하던 작업을 백그라운드 작업으로 전환시킴으로써, 사용자가 언제 어디서나 손쉽게 호흡 훈련을 수행할 수 있다. Furthermore, according to the present invention, when a sensor signal is detected from the measuring sensor of the portable device, the user automatically enters the respiratory training mode and switches the conventional work to the background task, thereby allowing the user to easily perform the respiratory training anytime and anywhere. can do.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For each figure, like reference numerals denote like elements.

도 1은 본 발명에 의한 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram conceptually illustrating a portable device having a function of providing a relaxation effect according to the present invention.

도 1에 도시된 휴대용 장치(100)는 내장 측정 센서(110), 자극 모듈(180), 휴대용 장치 처리부(150), 입출력부(140), 호흡 평가부(170) 및 디스플레이(190)를 포함한다. The portable device 100 shown in FIG. 1 includes a built-in measurement sensor 110, a stimulation module 180, a portable device processing unit 150, an input / output unit 140, a respiration evaluation unit 170, and a display 190. do.

호흡 트레이닝이 개시되면, 측정 센서(110)는 사용자의 현재 호흡 상태를 측정한다. 측정 센서(110)는 심박수 센서, 맥파 센서, SPO2 센서 및 호흡/체온 센서 등을 포함할 수 있다. 심박수 센서는 맥파 신호를 감지하고, SPO2 센서는 혈중산소포화도를 감지한다. 또한, 측정 센서(110)는 사용자의 평상시 호흡 상태 및 최대 이완시 호흡 상태를 측정할 수도 있다. 평상시 호흡 상태 및 최대 이완시 호흡 상태는 사용자의 목표 호흡 상태를 획득하기 위하여 이용된다. 또한, 본 발명에서 측정된 여러 가지 생체 신호는 사용자의 자율 신경 상태를 추정하는데 이용될 수 있다. 자율 신경 상태란 사용자의 자율 신경계가 얼마나 원활하게 동작하고 있으며, 이를 통해 사용자의 심신이 얼마나 안정된 상태에 있는지를 나타내는 개념이다. 자율 신경계는 대뇌의 지시를 받지 않고 독자적으로 작동하며, 예를 들어 체온 조절 및 소화 같은 동작이 원활히 수행되도록 한다. 호흡도 자율 신경계의 제어 하에 사용자가 의식하지 않아도 자동적으로 이루어진다. 하지만, 의식적으로 호흡을 조절하면, 역으로 자율 신경계도 제어할 수 있음이 여러 연구에서 밝혀졌다. 따라서, 호흡률을 분석함으로써 목표 호흡 상태에 대한 도달률을 얻어내면, 이러한 요소는 자율 신경계의 상태를 나타내는 척도로서도 이용될 수 있다. 사용자가 호흡을 조절하여 간접적으로 자율 신경계를 안정화시키면, 자율 신경계의 동작이 증진되어 사용자가 직접적으로 제어할 수 없는 다양한 자율 신경계의 동작 역시 안정화되는 효과를 얻을 수 있다. When respiratory training is initiated, measurement sensor 110 measures the current respiratory state of the user. The measurement sensor 110 may include a heart rate sensor, a pulse wave sensor, an SPO 2 sensor, and a respiration / temperature sensor. Heart rate sensors detect pulse wave signals and SPO 2 sensors detect oxygen saturation. In addition, the measurement sensor 110 may measure the normal breathing state and the maximum relaxation breathing state of the user. The normal breathing state and the maximum relaxation breathing state are used to obtain a target breathing state of the user. In addition, various biological signals measured in the present invention may be used to estimate the autonomic nerve state of the user. The autonomic nervous system is a concept that indicates how smoothly the user's autonomic nervous system is operating and how stable the user's mind and body are. The autonomic nervous system works independently of the cerebral direction and allows for smoothly performing operations such as temperature control and digestion. Breathing is also done automatically without the user's awareness under the control of the autonomic nervous system. However, research has shown that consciously controlling breathing can reversely control the autonomic nervous system. Thus, once the rate of arrival to the target respiratory state is obtained by analyzing the respiratory rate, this element can also be used as a measure of the state of the autonomic nervous system. When the user indirectly stabilizes the autonomic nervous system by controlling breathing, the autonomic nervous system may be enhanced, and thus, the operation of various autonomic nervous systems that the user cannot directly control may also be stabilized.

사용자마다 명상 수련의 정도가 다르고 건강 상태가 다르므로 일률적인 목표 호흡 상태를 적용하는 것은 바람직하지 못하다. 그러므로, 본 발명에서는 사용자의 평상시 호흡 상태 및 최대 이완시 호흡 상태를 측정하고 이 결과를 이용하여 목 표 호흡 상태를 연산한다. 예를 들어, 평상시 호흡 상태 및 최대 이완시 호흡 상태의 평균을 목표 호흡 상태로 설정하거나, 가중치 부여한 평균을 목표 호흡 상태로 설정할 수 있다. 또한, 호흡/체온 센서는 사용자의 호흡 상태 및 체온을 측정할 수 있다. 호흡/체온 센서를 이용할 경우 사용자의 호흡률(breathing rate, BR)을 직접 감지할 수 있는 장점을 가진다. Since different users have different degrees of meditation practice and different health conditions, it is not desirable to apply a uniform target breathing state. Therefore, in the present invention, the normal breathing state and the maximum relaxation breathing state of the user are measured and the target breathing state is calculated using this result. For example, the average of the normal breathing state and the maximum relaxation breathing state may be set as the target breathing state, or the weighted average may be set as the target breathing state. In addition, the respiratory / body temperature sensor can measure the user's breathing state and body temperature. Using a breathing / temperature sensor has the advantage of directly detecting the breathing rate (BR) of the user.

호흡법은 이완 효과에 도달하기 위한 '이완의 기본'으로 가장 필수적인 요소이다. 호흡은 자동적으로 진행되는 무의식적인 행동이기 때문에 대부분의 사람들은 자신의 호흡에 무신경하게 반응하게 된다. 하지만, 호흡 상태는 감정과 마음을 반영한다. 즉, 사람들은 불안하거나 두려울 때 얕고 빠른 호흡을 하게 되는데 이러한 호흡은 신체를 무척 피곤하게 만드는 반면 깊고 규칙적인 호흡은 자율신경계를 안정시킨다. 반면에, 고르고 깊은 호흡은 횡격막을 자극시켜 부교감신경의 활동을 촉진한다. 부교감신경은 스트레스를 받을 때 흥분되는 교감신경의 활동을 가라앉히는 역할을 한다. 그러므로 가능한 한 길고 자연스럽게 호흡하는 훈련을 하는 게 중요하다. Breathing is the most essential element of 'relaxation' for reaching relaxation effect. Because breathing is an unconscious action that proceeds automatically, most people are insensitive to their breathing. However, the state of breathing reflects feelings and the mind. In other words, people get shallow and fast breathing when they are anxious or afraid. This breathing makes the body very tired while deep and regular breathing stabilizes the autonomic nervous system. On the other hand, even and deep breathing stimulates the diaphragm and promotes parasympathetic activity. Parasympathetic nerves work to relieve the activity of the sympathetic nerves when they are stressed. Therefore, it is important to train as long and naturally as possible to breathe.

사용자의 호흡 상태는 다양한 방법으로 측정 가능하다. 우선, 들숨 및 날숨을 직접 측정하여 들숨량 및 날숨량은 물론 호흡률(BR)을 측정할 수도 있다. 이는 가장 간단한 방법이다. 또는 다른 생체 정보를 이용하여 호흡 상태를 측정할 수도 있다. 예를 들어, 혈중산소포화도(SPO2)를 측정하고, 그 변화량을 산출하여 호흡률(BR)을 측정할 수도 있다. 뿐만 아니라, 심박수를 측정하고 이를 기반으로 호흡 상태를 산출할 수도 있다. 호흡 상태 측정 방법에 대해서는 도 2를 이용하여 후술 한다. The respiratory state of the user can be measured in various ways. First, inhalation and exhalation can be measured directly to measure inhalation and exhalation as well as breathing rate (BR). This is the simplest way. Alternatively, the breathing state may be measured using other biometric information. For example, blood oxygen saturation (SPO2) may be measured, and the change amount may be calculated to measure respiratory rate (BR). In addition, heart rate can be measured and respiratory conditions calculated. The respiratory state measurement method will be described later with reference to FIG. 2.

측정 센서(110)로부터의 생체 신호로부터 사용자의 호흡 상태가 측정되면 현재 호흡 상태를 획득한다. 현재 호흡 상태는 호흡률(BR)을 수치로서 표시함으로써 제공될 수 있으며, 또는 지속적인 호흡률(BR)의 변화율을 그래프로 표시할 수도 있다. 이 과정에서 현재 호흡 상태에 따라서 다양한 색상 및 다양한 음향 효과와 함께 현재 호흡 상태를 제공하여 사용자가 쉽게 인식할 수 있도록 할 수도 있다. When the respiratory state of the user is measured from the biosignal from the measurement sensor 110, the current respiratory state is acquired. The current respiratory state can be provided by displaying the respiratory rate BR as a numerical value, or it can be graphically displayed as the rate of change of the continuous respiratory rate BR. In this process, depending on the current breathing state, the user may easily recognize the current breathing state with various colors and various sound effects.

호흡 평가부(170)는 목표 호흡 상태에 상응하는 호흡 주기 및 호흡 방법을 제시하여 사용자의 호흡 트레이닝을 실시한다. 본 명세서에서 트레이닝이란 이완 효과를 얻기 위하여 사용자가 수행하는 훈련을 의미한다. 이와 같은 트레이닝을 지속적으로 수행하면, 다양한 스트레스와 관련된 질환들을 완화할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 규칙적으로 이완 효과를 유도하면, 장기간에 걸친 생리학적 변화가 유발된다는 것이 밝혀진 바 있다(Hoffman 등, 1982). 예를 들어, 이완 효과를 통하여 심신을 단련하면, 고혈압, 심혈관 질환, 만성 통증, 불면증, 우울증, 정신적 병증, 및 불임을 치료하는 데에도 효과를 볼 수 있다는 것이 밝혀졌다, 그러므로, 증거-기반 의학의 관점에서, 이완 효과 치료법(relaxation therapy)이 표준 의학 참고서에 추천되는 것은 물론, 수많은 관련 전문가들이 이완 효과 치료법을 실시하고 있다. 따라서, 호흡 트레이닝을 통하여 사용자는 이완시 호흡 상태에 근사하도록 자신의 호흡을 수련하여, 이완 효과를 증대시킬 수 있다. The breath evaluator 170 presents a breathing cycle and a breathing method corresponding to a target breathing state to perform a user's breathing training. In the present specification, the training means a training performed by a user to obtain a relaxation effect. Continued training has been shown to alleviate a variety of stress-related disorders. For example, it has been found that inducing relaxation effects regularly results in long-term physiological changes (Hoffman et al., 1982). For example, it has been found that training the mind and body through relaxation effects can also be effective in treating hypertension, cardiovascular disease, chronic pain, insomnia, depression, psychopathy, and infertility, therefore, evidence-based medicine. In view of the above, relaxation therapy is recommended in standard medical references, as well as a number of related practitioners practicing relaxation effect therapy. Therefore, through the respiratory training, the user can practice his breath to approximate the respiratory state at the time of relaxation, thereby increasing the relaxation effect.

명상의 효과를 극대화하기 위하여, 호흡 평가부(170)는 명상의 정도를 수치화하거나 게임의 형태로 제공할 수도 있다. 예를 들어, 달성률에 기반한 점수로 다수의 사용자들 간의 경쟁을 야기할 수 있음은 물론, 달성률만큼의 정밀도를 가지고 사용자들이 아바타를 제어하도록 허용함으로써 격투기 게임이나 사이클 게임 등의 경쟁 게임을 흥미있게 즐기도록 할 수 있다. 이 경우, 휴대용 장치(100)에는 외부 네트워크와 연결되는 네트워크 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다. In order to maximize the effect of meditation, the breath evaluator 170 may quantify the degree of meditation or provide it in the form of a game. For example, scores based on achievement rate can cause competition among multiple users, as well as allowing users to control their avatars with the accuracy of the achievement rate so that they can enjoy competitive games such as martial arts games or cycle games. You can do that. In this case, the portable device 100 may include a network interface (not shown) connected to an external network.

자극 모듈(180)은 호흡 트레이닝이 진행되는 동안 사용자의 오감 중 적어도 하나에 대한 자극을 제공하여 사용자가 인가된 자극에만 집중하도록 유도함으로써, 인가된 자극 외의 잡념에 대해서는 무심한 상태를 유지하도록 돕는다. 자극 모듈(180)은 촉각 모듈, 팬(fan), 시각 모듈, 청각 모듈 및 후각 모듈을 포함할 수 있다. 촉각 모듈은, 사용자 신체의 자극 위치에 온기 또는 냉기를 가할 수 있다. 이 때 자극 위치는 경혈(頸血) 상에 위치하는 것이 바람직하며, 특히, 노궁혈(勞宮穴) 및 심안(心眼)과 같은 위치인 것이 바람직하다. 노궁혈이란 동의보감에서 '심포경'에 해당되는 경혈로 매우 중요하다고 기술하고 있는 위치로서, 살짝 주먹을 쥐었을 경우 셋째 손가락과 넷째 손가락이 손바닥에 닿는 부위들 사이의 위치를 나타낸다. 노궁혈이란 피로의 궁궐, 즉, 피로가 모이는 자리라는 뜻을 가진다. 따라서, 노궁혈을 적절히 자극함으로써 피로가 풀리는 효과가 있음은 물론, 근육이 이완되어 사용자가 더욱 쉽게 이완 효과에 빠지도록 유도할 수 있다. 또한, 심안이란 두 개의 눈 외의 마음의 눈이란 뜻으로 흔히 미간 사이의 지점을 나타낸다. 심안을 자극함으로써 사용자는 평안한 기분을 느낄 수 있으므로 이완 효과에 용이하게 몰입할 수 있다. The stimulation module 180 helps to maintain indifferent to thoughts other than the applied stimulus by providing a stimulus for at least one of the five senses of the user during the respiratory training to induce the user to focus on the applied stimulus. The stimulation module 180 may include a tactile module, a fan, a vision module, an auditory module, and an olfactory module. The haptic module may apply warm or cold air to a stimulus position of the user's body. At this time, the location of the stimulus is preferably located on the menstrual blood, and in particular, it is preferable that the location of the uterus blood and the core eye. Aung blood is a position that is described as very important as the acupuncture points corresponding to the 'sympathoscope' in the synonym and the position between the areas where the third and fourth fingers reach the palm of the hand when the fist is slightly clenched. Agung blood means the palace of fatigue, that is, the place where fatigue gathers. Therefore, by appropriately stimulating the archery blood can not only have the effect of releasing fatigue, but also relax the muscles can induce the user to fall into the relaxation effect more easily. In addition, the eye is the eye of the heart other than two eyes, and often refers to the point between the brow. By stimulating the deep eye, the user can feel at ease and can easily immerse themselves in the relaxation effect.

촉각 모듈로서는 발열 소자 또는 열전 소자 등이 이용될 수 있다. 팬은 자 극 위치에 바람을 불어넣음으로서 부드러운 촉각을 제공할 수 있다. 시각 모듈은 자연 풍경, 사용자의 선호하는 그림, 선호하는 사진, 및 단조로운 패턴 등을 디스플레이한다. 청각 모듈은 자연의 소리, 사용자가 선호하는 음악, 및 선호하는 소리 등을 재생한다. 음악은 청취자의 정서를 안정시킨다. 후각 모듈은 자연의 향기 및 사용자가 선호하는 향기 등을 발산하여 사용자의 감정 상태를 안정시킨다. 한 여름의 시원한 소나기 냄새나 봄볕 따스한 들판의 흙내음과 같은 자연의 향기는 사용자의 감정을 한층 안정시킬 수 있으므로 바람직하다. 후각 모듈은 소정의 향기를 발산하는 캡슐에 열이나 바람을 가하여 향기를 발산하도록 구성될 수 있다. As the haptic module, a heat generating element or a thermoelectric element can be used. The fan can provide a soft tactile sensation by blowing in the stimulus position. The visual module displays a natural landscape, a user's preferred picture, a favorite picture, a monotonous pattern, and the like. The auditory module reproduces sounds of nature, music preferred by the user, preferred sounds, and the like. Music stabilizes the listener's emotions. The olfactory module stabilizes the emotional state of the user by releasing a natural scent and a user's preferred scent. Natural scents, such as the smell of cool showers in the middle of summer or the smell of soil in spring warm fields, are desirable because they can further stabilize the user's feelings. The olfactory module may be configured to radiate aroma by applying heat or wind to a capsule that emits a predetermined aroma.

휴대용 장치 처리부(150)는 휴대용 장치(100)의 다양한 장치들을 제어한다. 도 1에서, 호흡 평가부(170)의 기능은 반드시 처리부(150)와 별개의 장치에서 수행되어야 하는 것이 아니며, 호흡 평가부(170)의 기능이 처리부(150)로 통합될 수도 있다. The portable device processor 150 controls various devices of the portable device 100. In FIG. 1, the function of the breath evaluator 170 is not necessarily to be performed in a separate device from the processor 150, and the function of the breath evaluator 170 may be integrated into the processor 150.

디스플레이(190)는 사용자의 현재 호흡 상태, 목표 호흡 상태 및 달성률들을 표시할 수 있으며, 사용자에게 정서적 안정을 야기할 수 있는 영상을 디스플레이할 수도 있다. 입출력부(140)는 다양한 사용자 입력을 수신하고, 호흡 트레이닝이 진행되는 동안 다양한 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 입출력부(140)는 사용자의 성별, 나이 및 체중 등 건강 정보에 대한 정보를 입력하는데 이용될 수 있다. 호흡 트레이닝이 진행되는 동안 사용자의 현재 달성률이 입출력부(140)를 통하여 음향 신호로서 사용자에게 제공될 수 있다. The display 190 may display the user's current breathing status, target breathing status, and achievement rates, and may display an image that may cause emotional stability to the user. The input / output unit 140 may receive various user inputs and transmit various information to the user while respiratory training is in progress. For example, the input / output unit 140 may be used to input information about health information such as gender, age, and weight of the user. The current achievement rate of the user during the respiratory training may be provided to the user as an acoustic signal through the input / output unit 140.

처리부(150)는, 측정 센서(110)로부터 생체 신호가 수신되면, 휴대용 장 치(100)를 강제적으로 호흡 트레이닝 모드로 진입시킬 수 있다. 이 때, 처리부(150)는 기존에 수행하던 작업들을 백그라운드 작업으로 전환시키고, 포어그라운드 작업으로 호흡 트레이닝 모드를 활성화시킨다. 처리부(150)는 기존에 수행하던 작업의 데이터는 임시로 저장하여 백그라운드 작업이 연속적으로 수행될 수 있도록 한다. 따라서, 휴대용 장치(100)가 어떤 작업을 수행하고 있는가와 무관하게, 사용자는 단지 측정 센서(110)를 이용함으로써 호흡 트레이닝 기능을 활성화할 수 있다. 그러므로, 언제 어디서나 호흡 트레이닝을 수행할 수 있기 때문에 건강이 증진되며, 휴대용 장치(100)는 이완 효과를 제공하는 기능을 가지는 사용자 친화적 장치로서 잠재적 사용자에게 크게 어필할 수 있다. 휴대용 장치(100)의 처리부(150)는 사용자가 호흡 트레이닝에 참여하는 참여율을 기록하고, 사용자의 참여율을 높이기 위한 다양한 인센티브를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 매일 일정 횟수 이상 호흡 트레이닝에 참여할 경우 화면의 밝기를 밝게 하고, 참여율이 저조할 경우 화면의 밝기를 어둡게 할 수 있다. 사용자는 참여율이 저조하여 정신 건강이 안정되지 않은 상태에 따라서 화면이 어두워지는 휴대용 장치를 보면서 동질감을 느끼게 될 것이다. When the biosignal is received from the measurement sensor 110, the processor 150 may force the portable device 100 to enter a respiratory training mode. At this time, the processor 150 switches the existing work to the background job, and activates the breath training mode as the foreground job. The processor 150 temporarily stores the data of the previously performed job so that the background job can be continuously performed. Thus, regardless of what task the portable device 100 is performing, the user can activate the respiratory training function only by using the measurement sensor 110. Therefore, health can be enhanced because the breathing training can be performed anytime and anywhere, and the portable device 100 can appeal greatly to potential users as a user-friendly device having the function of providing a relaxing effect. The processor 150 of the portable device 100 may record a participation rate in which the user participates in respiratory training, and provide various incentives for increasing the participation rate of the user. For example, if the user participates in the respiratory training more than a certain number of times every day, the brightness of the screen may be brightened. If the participation rate is low, the brightness of the screen may be darkened. The user may feel homogeneity while watching a portable device where the screen becomes dark due to a low participation rate and an unstable mental health.

도 1에 도시된 휴대용 장치(100)를 이용함으로써, 사용자는 언제 어디서나 호흡 트레이닝을 수행할 수 있으므로 정신 건강이 증진된다. 또한, 사용자 친화적 건강 증진 기능을 가지는 휴대용 장치(100)는 다른 휴대용 장치와 달리 시장에서 강력한 마케팅 포인트를 가지게 될 것이다. By using the portable device 100 shown in FIG. 1, the user can perform breathing training anytime and anywhere, thereby improving mental health. In addition, the portable device 100 having a user friendly health promotion function will have a strong marketing point in the market unlike other portable devices.

도 2는 도 1에 도시된 호흡 평가부(170)의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 2 is a flowchart for conceptually describing an operation of the breath evaluator 170 illustrated in FIG. 1.

도 2에 도시된 실시예에서는 사용자의 호흡 상태를 측정하기 위한 입력 변수로서 내장 측정 센서를 이용하여 심박수를 측정한다(S210). 그러면 측정된 심박수에 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)을 적용함으로써 측정된 심박수를 주파수 함수로 변환한다(S230). 심박수 및 혈압에 관련되는 교감 신경계의 출력 신호는 상대적으로 저주파 신호이며, 반면에 교감 신경계를 제한하거나 억제하는 부교감 신경계의 출력 신호는 상대적으로 고주파 신호이기 때문에 주파수 함수를 이용하면 신호 처리가 용이하다. 예를 들어, 들숨 시에는 부교감 신경계가 억제되는 반면 부교감 신경계가 더 활동적이므로 심박수가 증가된다. 반면에, 날숨 시에는 부교감 신경계가 활동적이 되고 심박수는 감소된다. 이 경우, 얻어진 주파수 함수의 에너지 스펙트럼 분포가 측정될 수도 있다. 따라서, 심박수 및 혈중산소포화도와 같은 입력 변수의 주파수 함수가 얻어지면, 얻어진 주파수 함수에 대역 통과 필터(Band Pass Filter, BPF)를 적용함으로써 호흡 상태를 획득할 수 있다(S250). 이 과정에서 주파수 함수의 변화량 등이 연산되고 이용될 수도 있다. 하지만, 심박수로부터 호흡률을 측정하기 위하여 반드시 주파수 영역으로 변환하여야 할 필요는 없으며, 시간 영역에서도 다양한 신호 처리 기법을 적용하여 호흡률을 획득할 수 있음은 물론이다. In the embodiment shown in FIG. 2, the heart rate is measured using a built-in measurement sensor as an input variable for measuring a user's breathing state (S210). Then, the measured heart rate is converted into a frequency function by applying a fast Fourier transform (FFT) to the measured heart rate (S230). The output signal of the sympathetic nervous system related to heart rate and blood pressure is a relatively low frequency signal, whereas the output signal of the parasympathetic nervous system which limits or suppresses the sympathetic nervous system is a relatively high frequency signal, and thus the signal processing is easy using a frequency function. For example, during inhalation, the parasympathetic nervous system is suppressed while the parasympathetic nervous system is more active, resulting in increased heart rate. On the other hand, during exhalation, the parasympathetic nervous system becomes active and heart rate decreases. In this case, the energy spectral distribution of the obtained frequency function may be measured. Therefore, when a frequency function of an input variable such as heart rate and blood oxygen saturation is obtained, a respiratory state may be obtained by applying a band pass filter (BPF) to the obtained frequency function (S250). In this process, the change amount of the frequency function or the like may be calculated and used. However, in order to measure the respiratory rate from the heart rate, it is not necessary to convert to the frequency domain, and the respiratory rate can be obtained by applying various signal processing techniques even in the time domain.

호흡률(BR)이 측정되면, 측정된 호흡률(BR)을 제공하여 이완 효과를 얻도록 유도한다(S270). When the respiratory rate (BR) is measured, it is induced to obtain a relaxation effect by providing the measured respiratory rate (BR) (S270).

도 2에 도시된 실시예에서는 호흡률(BR)이 심박수를 이용하여 측정되는 것으 로 도시된다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 호흡 측정 장치를 이용하여 호흡률(BR)을 직접 측정하는 것도 가능하며, 공지된 다른 방법을 이용하여 호흡률(BR)을 측정할 수도 있다. 예를 들어, 측정 단계에서 측정될 수 있는 정보에는 호흡 횟수 및 체온도 포함될 수 있다. 호흡이 측정될 경우 호흡률을 직접 연산할 수도 있다. 따라서, 도 2는 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 오직 호흡률(BR)을 측정하기 위한 일 예로서 제공된 것일 뿐이라는 점이 이해되어야 한다. In the embodiment shown in Figure 2 is shown that the respiratory rate (BR) is measured using the heart rate. However, the present invention is not limited thereto, and the respiratory rate BR may be directly measured by using a respiratory measurement device, and the respiratory rate BR may be measured by other known methods. For example, the information that can be measured in the measurement step can include the number of breaths and body temperature. If respiration is measured, the respiratory rate can also be calculated directly. Accordingly, it should be understood that FIG. 2 is not intended to limit the invention, but is provided only as an example for measuring respiratory rate BR.

도 3은 본 발명에 의한 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치의 일 실시예로서 노트북 컴퓨터를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시된 노트북 컴퓨터(300)는 디스플레이(390), 키보드(340), 맥파 센서(350), 심전도 전극(360, 362, 364), 및 삽입형 측정 센서(370)를 포함한다. 디스플레이(390)는 노트북 컴퓨터(300)의 동작 상황을 표시한다. 키보드(340)는 도 1에 도시된 입출력부(140)로서 동작한다. 맥파 센서(350)는 사용자의 손바닥 등에 밀착되어 빛을 조사하고, 밀착된 신체로부터 반사된 반사 신호를 측정하여 맥파를 측정한다. 심전도 전극(360, 362, 364)들은 양 손바닥에 접촉하여 심전도를 측정한다. 이 때, 한쪽 손바닥에는 하나의 센서가 부착되는 반면에, 다른 손바닥에는 두 개의 센서가 부착되어 센서들의 전위차를 측정할 수 있다. 삽입형 측정 센서(370)는 사용자의 손가락이 삽입될 수 있는 정도의 크기를 가지는 구멍 내에 형성되는 심박수 센서를 포함한다. 3 is a diagram illustrating a notebook computer as an embodiment of a portable device having a function of providing a relaxation effect according to the present invention. The notebook computer 300 shown in FIG. 3 includes a display 390, a keyboard 340, a pulse wave sensor 350, an electrocardiogram electrode 360, 362, 364, and an implantable measurement sensor 370. Display 390 indicates the operating status of notebook computer 300. The keyboard 340 operates as the input / output unit 140 shown in FIG. 1. The pulse wave sensor 350 is in close contact with a user's palm, irradiates light, and measures a pulse wave by measuring a reflected signal reflected from the close body. The electrocardiogram electrodes 360, 362, 364 measure the electrocardiogram by contacting both palms. At this time, one sensor is attached to one palm, while two sensors are attached to the other palm to measure the potential difference of the sensors. The insertable measuring sensor 370 includes a heart rate sensor formed in a hole having a size enough to insert a user's finger.

노트북 컴퓨터(300)가 부팅되면, 사용자는 키보드(340)를 이용하여 기존의 노트북 컴퓨터(300)의 기능을 이용한다. 이용 도중 어느 때라도, 사용자는 내장 측정 센서(370) 내에 손가락을 삽입하거나 맥파 센서(350)에 손바닥을 접촉시킬 수 있다. 그러면, 노트북 컴퓨터(300)의 처리부(미도서)는 수행하고 있던 작업을 백그라운드 작업으로 전환시키고 즉시 호흡 트레이닝 어플리케이션을 실행한다. 그러면, 사용자는 호흡 트레이닝 어플리케이션에 의하여 지시되는 바와 같이 호흡 트레이닝을 즉시 수행할 수 있다. 호흡 트레이닝이 끝나면 사용자의 트레이닝 결과가 노트북 컴퓨터(300)의 저장부(미도시)에 기록되어 건강 이력을 관리하기 위하여 이용될 수 있음은 명백하다. When the notebook computer 300 is booted, the user uses the functions of the existing notebook computer 300 by using the keyboard 340. At any time during use, the user may insert a finger into the built-in measurement sensor 370 or contact the palm with the pulse wave sensor 350. Then, the processing unit (not illustrated) of the notebook computer 300 converts the work being performed to the background job and immediately executes the breath training application. The user can then immediately perform breathing training as instructed by the breathing training application. After the respiration training, it is obvious that the training results of the user can be recorded in a storage unit (not shown) of the notebook computer 300 and used to manage the health history.

도 4는 본 발명에 의한 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치의 다른 실시예로서 디지털 카메라를 도시하는 도면이다. 도 4에 도시된 디지털 카메라(400)는 디스플레이(490), 입력 버튼(440) 및 내장 측정 센서(470)를 포함한다. 4 is a diagram illustrating a digital camera as another embodiment of a portable device having a relaxation effect providing function according to the present invention. The digital camera 400 shown in FIG. 4 includes a display 490, an input button 440, and a built-in measurement sensor 470.

특히, 도 4에 도시된 디지털 카메라는 개인용 멀티미디어 플레이어(personal multimedia player, PMP)의 기능을 포함하는 디지털 카메라인 것으로 간주되지만, 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 사용자는 디지털 카메라(400)의 기본 기능인 사진 및 동영상 촬영 기능을 수행할 수 있다. 더 나아가, PMP의 기능인 영상 파일 재생 기능 등 다양한 부가 기능도 이용할 수 있다. In particular, the digital camera shown in FIG. 4 is considered to be a digital camera that includes the function of a personal multimedia player (PMP), but this is not a limitation of the present invention. The user may perform a photo and video capturing function, which is a basic function of the digital camera 400. Furthermore, various additional functions such as a video file playing function, which is a function of the PMP, can also be used.

하지만, 사용자는 언제든지 내장 측정 센서(470)에 손가락을 삽입할 수 있다. 손가락이 내장 측정 센서(470)에 삽입되면, 내장 측정 센서(470) 내에 포함된 심박수 센서(미도시)로부터 생체 신호가 감지된다. 그러면, 디지털 카메라(400)의 처리부(미도시)는 생체 신호가 감지되는 순간 현재 수행하는 작업을 임시 저장하고 호흡 트레이닝 모드로 강제 진입한다. However, the user can insert a finger into the embedded measurement sensor 470 at any time. When a finger is inserted into the built-in measurement sensor 470, the biosignal is detected from a heart rate sensor (not shown) included in the built-in measurement sensor 470. Then, the processing unit (not shown) of the digital camera 400 temporarily stores the work to be performed at the moment the biosignal is detected and enters the respiratory training mode.

호흡 트레이닝이 수행되는 동안, 사용자의 현재 호흡 상태, 목표 호흡 상태 및 달성률 등이 디스플레이(490)에 상세히 표시된다. 사용자는 입력 버튼(440)을 이용하여 자신이 원하는 트레이닝 방법을 선택하거나, 자신의 개인 정보 등을 입력시킬 수 있다. While breathing training is being performed, the user's current breathing status, target breathing status and rate of achievement, etc., are shown in detail in display 490. The user may select a training method desired by the input button 440 or input his or her personal information.

도 4에 도시된 바와 같은 디지털 카메라(400)는 기술적 발전에 힘입어 많은 이들이 휴대하는 필수용 기기가 되어가고 있다. 따라서, 사용자들은 도 4에 도시된 디지털 카메라(400)를 이용하여 언제든지 호흡 트레이닝을 수행할 수 있으며 건강이 증진된다. 뿐만 아니라, 다른 디지털 카메라와 다른 사용자 친화적 기능을 강조하면 마케팅 시장에서 다른 경쟁 제품에 비해 현저한 우위를 보일 수 있다. The digital camera 400 as shown in FIG. 4 is becoming an essential device that many people carry thanks to technological developments. Thus, users can perform respiratory training at any time using the digital camera 400 shown in FIG. 4 and health is improved. In addition, emphasizing other digital cameras and other user-friendly features can provide a significant advantage in the marketing market over other competing products.

도 5는 본 발명에 의한 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치의 또다른 실시예로서 독서대를 도시하는 도면이다. 도 5에 도시된 독서대(500)는 출력 LED 부(590), 입력 버튼(540), 이어폰 잭(530) 및 내장 측정 센서(570)를 포함한다. 5 is a diagram illustrating a reading stand as another embodiment of a portable device having a function of providing a relaxation effect according to the present invention. The reading table 500 illustrated in FIG. 5 includes an output LED unit 590, an input button 540, an earphone jack 530, and a built-in measurement sensor 570.

공부를 시작하는 시점에서, 사용자는 내장 측정 센서(570)에 손가락을 삽입시킴으로써 호흡 트레이닝을 수행할 수 있다. 독서대(500)의 처리부(미도시)는 내장 측정 센서(570)로부터 생체 신호가 수신되면 즉시 호흡 트레이닝을 실행시킨다. 이 때, 사용자는 입력 버튼(540)을 이용하여 자신이 원하는 트레이닝 방법을 선택하거나, 자신의 건강 정보 등을 입력시킬 수 있다. At the beginning of the study, the user can perform respiratory training by inserting a finger into the built-in measurement sensor 570. The processor (not shown) of the reading table 500 immediately executes respiratory training when the biosignal is received from the built-in measurement sensor 570. In this case, the user may select a training method desired by the user using the input button 540 or input his or her health information.

호흡 트레이닝이 수행되는 동안에, 사용자의 달성률 및 현재 호흡 상태 등은 음성 신호로 변환되어 이어폰 잭(530)을 통하여 사용자에게 출력될 수 있다. 사용자가 이어폰 잭(530)에 이어폰을 삽입하면 사용자는 호흡 트레이닝의 진행 상태는 물론, 사용자의 이완 효과를 증진시킬 수 있는 청각 자극도 들을 수 있다. While the respiratory training is performed, the user's achievement rate and current respiratory state may be converted into a voice signal and output to the user through the earphone jack 530. When the user inserts the earphone into the earphone jack 530, the user can hear not only the progress of the respiratory training but also the auditory stimulus that can enhance the relaxation effect of the user.

출력 LED 부(590)는 서로 상이한 세 가지 색을 가지는 LED를 포함하는데, 사용자의 현재 호흡 상태에 따라서 다른 색상의 LED가 발광된다. 예를 들어, 사용자는 공부를 시작하기 이전에 녹색 LED가 점등될 때까지 호흡 트레이닝을 수행할 수 있다. The output LED unit 590 includes three different colors of LEDs, and different colors of LEDs are emitted according to a user's current breathing state. For example, the user may perform breath training until the green LED is lit before starting to study.

도 5에 도시된 독서대(500)를 이용하면, 사용자가 공부하기에 최적의 정신 건강 상태를 지속적으로 유지할 수 있다. Using the reading table 500 illustrated in FIG. 5, the user may continuously maintain an optimal mental health state for studying.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치로서 본 발명에서는 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라 및 독서대가 예시되었으나, 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 즉, 본 발명에 의한 호흡 증진 어플리케이션은 맥파 센서 또는 심전도 센서 등으로부터 얻어진 신호로부터 호흡률을 측정할 수 있는 모든 장치에 적용 가능하다. 즉, 본 발명의 측정 센서들은 자동차의 핸들이나 의자의 팔걸이에도 설치될 수 있다. 이럴 경우, 운전 도중이나 근무 하다가 쉬고 싶을 경우에 사용자는 핸들 또는 팔걸이에 설치된 센서에 접촉함으로써 용이하게 호흡 어플리케이션을 실행할 수 있다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. For example, a laptop computer, a digital camera, and a reading table are illustrated in the present invention as a portable device having a relaxation effect providing function, but this is not a limitation of the present invention. That is, the respiratory enhancement application according to the present invention is applicable to any device capable of measuring the respiratory rate from signals obtained from pulse wave sensors or electrocardiogram sensors. That is, the measuring sensors of the present invention can be installed on the handle of a vehicle or the armrest of a chair. In this case, if the user wants to rest while driving or working, the user can easily execute the breathing application by touching the sensor installed in the handle or armrest.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 의한 휴대용 장치는 사용자의 정신 건강을 증진시키기 위하여 이 용될 수 있다. The portable device according to the present invention can be used to promote mental health of a user.

도 1은 본 발명에 의한 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치를 개념적으로 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram conceptually illustrating a portable device having a function of providing a relaxation effect according to the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 호흡 평가부(170)의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 2 is a flowchart for conceptually describing an operation of the breath evaluator 170 illustrated in FIG. 1.

도 3은 본 발명에 의한 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치의 일 실시예로서 노트북 컴퓨터를 도시하는 도면이다. 3 is a diagram illustrating a notebook computer as an embodiment of a portable device having a function of providing a relaxation effect according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치의 다른 실시예로서 디지털 카메라를 도시하는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a digital camera as another embodiment of a portable device having a relaxation effect providing function according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치의 또다른 실시예로서 독서대를 도시하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a reading stand as another embodiment of a portable device having a function of providing a relaxation effect according to the present invention.

Claims (6)

이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치에 있어서, In a portable device having a relaxation effect providing function, 제어부; Control unit; 호흡 트레이닝이 수행되는 동안에 사용자의 호흡, 맥파, 및 심박수 신호 중 적어도 하나를 포함하는 생체 신호를 측정하는 측정 센서; A measurement sensor that measures a biosignal including at least one of a user's breath, pulse wave, and heart rate signal while breath training is performed; 상기 제어부의 제어하에 호흡 트레이닝이 수행되는 동안에 상기 사용자의 오감 중 적어도 하나에 대한 자극을 제공함으로써, 상기 사용자가 상기 자극에만 집중하고 상기 자극 외의 잡념에 대해서는 무심한 상태를 유지하도록 유도하는 자극 모듈; A stimulation module for providing a stimulus for at least one of the five senses of the user while performing breathing training under the control of the controller, thereby inducing the user to concentrate on the stimulus and to remain indifferent to thoughts other than the stimulus; 상기 생체 신호를 분석하여 호흡률 및 자율 신경 상태를 획득하고, 목표 호흡 상태 및 목표 자율 신경 상태에 대한 상기 호흡률 및 자율 신경 상태의 도달 정도를 나타내는 도달률을 결정하는 호흡 평가부; 및 A respiration rate evaluator configured to analyze the biosignal to obtain a respiratory rate and an autonomic nerve state, and to determine an arrival rate indicating a degree of arrival of the respiratory rate and the autonomic nerve state with respect to a target respiratory state and a target autonomic nerve state; And 상기 제어부의 제어하에 상기 목표 호흡 상태, 상기 호흡률, 및 상기 도달률을 상기 사용자에게 제공하는 출력부를 포함하며, 상기 제어부는, An output unit configured to provide the target breathing state, the breathing rate, and the arrival rate to the user under the control of the controller, wherein the control unit comprises: 상기 자극 모듈로 하여금, 호흡 트레이닝을 개시하기 이전에 상기 사용자의 심신의 긴장을 완화시키기 위한 스트레칭, 음악, 영상 중 적어도 하나를 제공하도록 제어하는 준비 동작 및 A preparatory action for controlling the stimulation module to provide at least one of stretching, music, images to alleviate the user's mind and body tension before initiating breathing training; and 상기 목표 호흡 상태를 유도하기 위한 호흡 주기 및 호흡 패턴을 결정하고, 결정된 호흡 주기 및 호흡 패턴을 상기 출력부를 통하여 사용자에게 제공하여, 사용자가 제공된 상기 호흡 주기 및 호흡 패턴에 따라서 호흡하도록 유도하는 메인 워크아웃 동작을 수행하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치. The main walk which determines the breathing cycle and breathing pattern for inducing the target breathing state and provides the user with the determined breathing cycle and breathing pattern through the output unit, induces the user to breathe according to the provided breathing cycle and breathing pattern. A portable device having a relaxation effect providing function, adapted to perform an out operation. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, The method of claim 1, wherein the control unit, 상기 측정 센서로부터의 생체 신호를 분석하여 사용자의 스트레스 레벨을 결정하고, 스트레스 레벨이 소정치 이상일 경우 실행 중이던 작업을 강제로 백그라운드 작업으로 전환시키고 상기 휴대용 장치를 강제로 호흡 트레이닝 작업으로 진입시키는 것을 특징으로 하는 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치. Analyze the bio-signal from the measurement sensor to determine the user's stress level, and if the stress level is more than a predetermined value, forcibly converts the running task to the background task and forcibly enters the portable device into the respiratory training task. A portable device having a function of providing a relaxation effect. 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정 센서는, The method of claim 1 or 2, wherein the measurement sensor, 상기 사용자의 체온 및 혈중산소포화도 중 적어도 하나를 입력 변수로서 더 측정하고, 상기 호흡 평가부는, Further measuring at least one of the user's body temperature and blood oxygen saturation degree as an input variable, the breathing evaluator, 상기 입력 변수의 변화율을 연산하고, 상기 입력 변수의 변화율로부터 상기 사용자의 호흡률(BR)을 결정하는 것을 특징으로 하는 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치. And calculating a rate of change of the input variable and determining a respiration rate of the user from the rate of change of the input variable. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 휴대용 장치는 게임 콘솔(gaming console), 휴대 전화, MP3 플레이어, 개인 휴대용 단말기(PDA), 개인 멀티미디어 플레이어(PMP), 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터 및 네비게이션 장치로 구성되는 군으로부터 선택되는 한 요소인 것을 특징으로 하는 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치. The portable device is selected from the group consisting of a gaming console, a mobile phone, an MP3 player, a personal digital assistant (PDA), a personal multimedia player (PMP), a digital camera, a notebook computer, a laptop computer and a navigation device. A portable device having a function of providing a relaxation effect, characterized in that the element. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 휴대용 장치는 독서대(book stand)이며, The portable device is a book stand, 상기 출력부는 상기 도달률에 따라서 다른 색으로 발광하는 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 이완 효과 제공 기능을 가지는 휴대용 장치. The output unit is a portable device having a function of providing a relaxation effect, characterized in that it comprises an LED that emits a different color in accordance with the arrival rate.
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