KR102219840B1 - E-mask for sensing a user’s breathing pattern and healthcare system using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자의 호흡패턴을 감지하고 사용자의 호흡패턴의 상태로 사용자의 건강상태를 모니터링하여 건강을 케어하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 및 이를 이용한 헬스 케어 시스템에 관한 것으로, 사용자의 안면 전체 또는 일부를 감싸는 마스크부, 상기 마스크부 의 내측에 사용자의 마스크부 착용여부를 감지하는 착용 감지부, 상기 마스크부의 내측에 구비되어 사용자의 호흡패턴을 감지하는 호흡패턴 감지부, 외부의 공기를 정화하여 상기 마스크부 내측으로 전달하는 공기 정화부, 상기 착용 감지부의 감지 정보에 따라 상기 호흡패턴 감지부를 제어하고, 상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴이 사용자의 기 설정된 정상 호흡패턴과의 차이에 따라 상기 공기 정화부를 제어하는 제어부, 및 상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴 정보를 외부의 단말기로 전달하는 통신부를 포함한다.The present invention relates to an electronic mask that senses the user's breathing pattern and monitors the user's health condition in the state of the user's breathing pattern, and a health care system using the same, and A mask part surrounding all or part of the mask part, a wear detection part that detects whether the user wears the mask part inside the mask part, a breathing pattern detection part provided inside the mask part to detect the user's breathing pattern, and external air. An air purification unit that purifies and delivers it to the inside of the mask unit, and controls the breathing pattern detection unit according to the detection information of the wear detection unit, and the breathing pattern detected through the breathing pattern detection unit is different from the user's preset normal breathing pattern. According to the control unit for controlling the air purification unit, and a communication unit for transmitting the breathing pattern information sensed through the breathing pattern detection unit to an external terminal.

Description

사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 및 이를 이용한 헬스 케어 시스템{E-MASK FOR SENSING A USER’S BREATHING PATTERN AND HEALTHCARE SYSTEM USING THE SAME}E-MASK FOR SENSING A USER'S BREATHING PATTERN AND HEALTHCARE SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 사용자의 호흡패턴을 감지하고 사용자의 호흡패턴의 상태로 사용자의 건강상태를 모니터링하여 건강을 케어하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 및 이를 이용한 헬스 케어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic mask that senses the user's breathing pattern and monitors the user's health condition with the state of the user's breathing pattern to detect the user's breathing pattern, and a health care system using the same.

일반적으로 산업화는 많은 유해물질을 배출하게 되며, 이로 인해 대기 오염이 발생되고, 현대인은 일상생활에서 이러한 유해물질에 노출되어 있다.In general, industrialization emits a lot of harmful substances, resulting in air pollution, and modern people are exposed to these harmful substances in their daily life.

대기 중에 존재하는 유해물질은 각종 매연이나 미세먼지는 물론 알레르기를 유발하는 꽃가루, 황사 및 각종 세균 등이 포함될 수 있으며, 이러한 유해물질이 호흡기로 침투하게 되면 각종 호흡기 질환을 유발시키게 되어 심각한 문제가 되고 있다. Hazardous substances existing in the air may include various smoke and fine dust, as well as pollen, yellow dust and various bacteria that cause allergies, and when these harmful substances penetrate into the respiratory tract, they cause various respiratory diseases, which becomes a serious problem. have.

특히나, 호흡기가 약한 노약자, 고령자, 심폐질환자, 및 호흡기 질환자들에게는 더욱 치명적으로 다가오고 있다.In particular, it is approaching more lethal to the elderly, the elderly, cardiopulmonary disease, and respiratory diseases with weak respiratory system.

호흡기가 약한 노약자, 고령자, 심폐질환자, 및 호흡기 질환자들은 유해물질에 의해 외부활동에 어려움이 있거나, 외부활동 중에도 유해물질에 의해 호흡에 문제가 발생되어 건강에 이상증상이 발생될 가능성이 높아 외부 활동에 제약이 발생된다.The elderly, the elderly, people with cardiopulmonary diseases, and people with respiratory diseases have difficulty in external activities due to harmful substances, or during external activities, there is a high possibility that abnormal symptoms may occur due to respiratory problems caused by harmful substances. There is a restriction on

이와 같은 사용자들은 유해물질이 인체 내로 유입되지 않도록 하기 위해 방독면이나 분진용 마스크와 같이 호흡 시 외부의 유해물질을 차단하는 장비를 착용하게 된다.In order to prevent harmful substances from entering the human body, such users wear equipment such as gas masks or dust masks that block external harmful substances during breathing.

이러한 장비는 유해물질을 일부 차단할 수 있겠으나, 완벽하게 차단하지 못할뿐 만 아니라 사용자의 호흡과 관련된 건강상태를 확인할 수도 없다.Such equipment may block some of the harmful substances, but not only cannot completely block it, but also cannot check the health status related to the user's breathing.

한국등록특허공보 제0433974호Korean Registered Patent Publication No. 0433974

본 발명은 들숨 및 날숨으로 호흡패턴을 분석하고, 들숨은 정화된 공기로 호흡할 수 있도록 하여 사용자의 호흡 건강을 유지 또는 보호하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 및 이를 이용한 헬스 케어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides an electronic mask that detects a user's breathing pattern that maintains or protects the user's breathing health by analyzing the breathing pattern by inhalation and exhalation, and breathing with the inhaled purified air, and a healthcare system using the same. It has its purpose.

또한, 본 발명은 사용자의 호흡을 분석하여 실시간으로 사용자의 호흡 상태를 모니터링할 수 있는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 및 이를 이용한 헬스 케어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an electronic mask for detecting a user's breathing pattern that can monitor the user's breathing state in real time by analyzing the user's breath, and a health care system using the same.

또한, 본 발명은 사용자의 호흡 패턴에 이상이 발생되는 경우 주변에 도움을 요청하여 사용자가 주변의 도움을 받을 수 있도록 하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 및 이를 이용한 헬스 케어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides an electronic mask that detects the user's breathing pattern so that the user can receive help from the surrounding by requesting help from the surroundings when an abnormality occurs in the user's breathing pattern, and a healthcare system using the same. There is a purpose.

또한, 본 발명은 사용자의 호흡 가스를 분석하여 사용자의 질병을 예측하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 및 이를 이용한 헬스 케어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an electronic mask that detects a user's breathing pattern that predicts a user's disease by analyzing the user's breathing gas, and a health care system using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 사용자의 안면 전체 또는 일부를 감싸는 마스크부와, 상기 마스크부의 내측 가장자리에 구비되어 사용자의 마스크부 착용여부를 감지하는 착용 감지부와, 상기 마스크부에 구비되어 사용자의 호흡패턴을 감지하는 호흡패턴 감지부와, 외부의 공기를 정화하여 상기 마스크부 내측으로 전달하는 공기 정화부와, 상기 착용 감지부의 감지 정보에 따라 상기 호흡패턴 감지부를 제어하고, 상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴이 기 설정된 정상 호흡패턴과의 차이에 따라 상기 공기 정화부를 제어하는 제어부 및 상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴 정보를 외부의 단말기로 전달하는 통신부를 포함하고, 상기 호흡패턴 감지부는 사용자의 호흡음변화, 상기 마스크부의 외부로 배기되는 공기의 배기변화, 상기 마스크부와 사용자 안면 사이의 압력변화 중 적어도 어느 하나에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것을 특징으로 하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크에 의해 달성된다.As a technical idea of the present invention for achieving the above object, a mask part surrounding the entire or part of a user's face, a wear detection part provided at an inner edge of the mask part to detect whether the user wears the mask part, A breathing pattern sensing unit provided in the mask unit to detect a user's breathing pattern, an air purifying unit that purifies external air and delivers it to the inside of the mask unit, and the breathing pattern sensing unit according to the sensing information of the wear sensing unit. Controls and transmits the breathing pattern information sensed through the breathing pattern detection unit and the control unit for controlling the air purification unit according to the difference between the breathing pattern detected through the breathing pattern detection unit and a preset normal breathing pattern to an external terminal. Including a communication unit, the breathing pattern detection unit detects the user's breathing pattern by at least one of a change in the user's breathing sound, a change in exhaust air exhausted to the outside of the mask unit, and a change in pressure between the mask unit and the user's face It is achieved by an electronic mask that detects the user's breathing pattern, characterized in that.

여기서, 상기 마스크부는 사용자의 코와 인접한 부분의 마스크부 내측 가장자리 중 일부가 마스크부와 착탈되는 교체부가 마련되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the mask portion is provided with a replacement portion in which a portion of the inner edge of the mask portion adjacent to the user's nose is attached and detached from the mask portion.

또한, 교체부는 사용자의 코와 마주하는 부분에 사용자의 콧등과 눈 밑의 광대부분을 향해 돌출되어 사용자의 피부와 밀착되는 스커트가 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the replacement part has a skirt formed in close contact with the user's skin by protruding toward the user's nose and the cheekbones under the user's eyes.

또한, 상기 호흡패턴 감지부는 사용자가 호흡할 때 발생하는 호흡음을 수집하는 마이크에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the breathing pattern detection unit detects the user's breathing pattern by means of a microphone that collects a breathing sound generated when the user breathes.

또한, 상기 호흡패턴 감지부는 사용자의 날숨에 의해 상기 마스크부의 외부로 배기되는 공기의 이동을 단속하는 배기밸브의 개폐변화에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the breathing pattern detection unit detects the user's breathing pattern by a change in opening and closing of an exhaust valve that regulates the movement of air exhausted to the outside of the mask unit by the user's exhalation.

또한, 상기 호흡패턴 감지부는 사용자의 안면과 마스크부 사이의 압력을 감지하는 압력센서의 압력변화에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the breathing pattern sensing unit detects the user's breathing pattern by a pressure change of a pressure sensor that senses the pressure between the user's face and the mask unit.

그리고, 상기 공기 정화부가 정화한 공기를 상기 마스크부에 전달하도록 상기 공기 정화부와 상기 마스크부의 사이를 연결한 연결관을 더 포함하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the air purification unit further includes a connection pipe connecting the air purification unit and the mask unit so as to deliver the air purified by the air purification unit to the mask unit.

또한, 상기 공기 정화부는 외부 공기를 흡입하는 모터부 및 상기 흡입된 외부 공기를 정화하는 정화 필터부를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the air purification unit includes a motor unit for inhaling external air and a purification filter unit for purifying the inhaled external air.

또한, 상기 호흡패턴 감지부는 날숨이 배출될 수 있는 날숨 배출구조로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the breathing pattern sensing unit is formed in an exhalation discharge structure through which exhalation can be discharged.

또한, 상기 마스크부의 내측에 구비되어 사용자의 호흡가스를 감지하는 호흡가스 감지부 및 상기 호흡가스 감지부를 통해 감지된 호흡가스를 통해 가스 성분을 분석하는 가스 분석부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a breathing gas detection unit provided inside the mask unit to detect a user's breathing gas, and a gas analysis unit analyzing gas components through the breathing gas detected through the breathing gas detection unit.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기술적 사상으로는, 사용자의 안면 전체 또는 일부를 감싸는 마스크부와, 상기 마스크부의 내측 가장자리에 구비되어 사용자의 마스크부 착용여부를 감지하는 착용 감지부와, 상기 마스크부에 구비되어 사용자의 호흡패턴을 감지하는 호흡패턴 감지부와, 외부의 공기를 정화하여 상기 마스크부 내측으로 전달하는 공기 정화부와, 상기 착용 감지부의 감지 정보에 따라 상기 호흡패턴 감지부를 제어하고, 상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴이 기 설정된 정상 호흡패턴과의 차이에 따라 상기 공기 정화부를 제어하는 제어부 및 상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴 정보를 외부의 단말기로 전달하는 통신부를 포함하고, 상기 호흡패턴 감지부는 사용자의 호흡음변화, 상기 마스크부의 외부로 배기되는 공기의 배기변화, 상기 마스크부와 사용자 안면 사이의 압력변화 중 적어도 어느 하나에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크와, 상기 전자 마스크의 통신부와 연동되어 상기 전자 마스크를 통해 감지된 사용자의 호흡패턴 정보를 수신 및 제어하는 헬스 케어 어플리케이션이 설치된 단말기 및 상기 단말기로부터 사용자의 호흡패턴 정보 및 호흡패턴의 이상 유무 정보를 전달받아 사용자의 건강상태를 모니터링하고, 호흡정보를 빅데이터화하는 서버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 이용한 헬스 케어 시스템에 의해 달성된다.On the other hand, as another technical idea of the present invention for achieving the above object, a mask part surrounding the entire or part of the user's face, and a wearing detection that is provided on the inner edge of the mask part to detect whether the user wears the mask part. Part, a breathing pattern sensing unit provided in the mask unit to detect a user's breathing pattern, an air purifying unit that purifies external air and delivers it to the inside of the mask unit, and the breathing according to the sensing information of the wear sensing unit A control unit that controls the pattern detection unit and controls the air purification unit according to a difference between the breathing pattern detected through the breathing pattern detection unit and a preset normal breathing pattern, and the breathing pattern information sensed through the breathing pattern detection unit to an external terminal. And a communication unit that transmits to the user, and the breathing pattern detection unit breathes the user by at least one of a change in the user’s breathing sound, a change in exhaust air exhausted to the outside of the mask unit, and a change in pressure between the mask unit and the user's face. An electronic mask for detecting a pattern, a terminal in which a healthcare application for receiving and controlling the user's breathing pattern information sensed through the electronic mask is interlocked with the communication unit of the electronic mask, and the user's breathing pattern information and breathing from the terminal It is achieved by a health care system using an electronic mask that detects the user's breathing pattern, characterized in that it includes a server unit that receives information on whether there is an abnormality in the pattern and monitors the health status of the user and converts the breathing information into big data.

여기서, 상기 전자 마스크는 상기 마스크부의 내측에 구비되어 사용자의 호흡가스를 감지하는 호흡가스 감지부 및 상기 호흡가스 감지부를 통해 감지된 호흡가스를 통해 가스 성분을 분석하는 가스 분석부를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the electronic mask further comprises a breathing gas detection unit provided inside the mask unit to detect a user's breathing gas, and a gas analysis unit analyzing a gas component through the breathing gas detected through the breathing gas detection unit. Do.

또한, 상기 헬스 케어 어플리케이션은 기 설정된 정상 호흡패턴에 따라 사용자의 호흡패턴의 이상 유무를 판단하고, 이상 유무에 따라 통신망을 통해 사용자에 의해 지정된 요청 단말기로 사용자의 상태 정보, 위치정보, 및 음성 정보 중 어느 하나 이상을 전달하는 것이 바람직하다.In addition, the health care application determines the presence or absence of an abnormality in the user's breathing pattern according to a preset normal breathing pattern, and the user's status information, location information, and voice information to a request terminal designated by the user through a communication network according to the abnormality. It is preferable to deliver any one or more of them.

또한, 상기 헬스 케어 어플리케이션은 사용자의 호흡패턴 이상 유무에 따라 음성 또는 소리 정보를 상기 단말기를 통해 출력시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the healthcare application outputs voice or sound information through the terminal according to the presence or absence of abnormalities in the user's breathing pattern.

또한, 상기 헬스 케어 어플리케이션은 상기 사용자의 호흡패턴에 이상이 발생 되면, 응급처치 대응 매뉴얼을 출력하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the healthcare application outputs a first aid response manual when an abnormality occurs in the user's breathing pattern.

본 발명에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 및 이를 이용한 헬스 케어 시스템에 의하면, 노약자, 고령자, 심폐질환자, 및 호흡기 질환자 등과 같이 호흡기에 문제가 있는 사용자의 호흡패턴을 모니터링하여 사용자의 건강상태를 파악할 수 있는 효과가 있다.According to the electronic mask for detecting the user's breathing pattern according to the present invention and a health care system using the same, the user's health status by monitoring the breathing pattern of users having respiratory problems such as the elderly, the elderly, cardiopulmonary disease, and respiratory disease. It has the effect of grasping.

또한, 본 발명은 사용자의 호흡패턴에 따른 정보를 신속히 의료기관에 전달하여 사용자의 건강정보를 주변에서 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of being able to easily grasp the user's health information from the surroundings by quickly transferring information according to the user's breathing pattern to a medical institution.

또한, 본 발명은 정화된 공기를 사용자에게 공급하여 줌으로써 사용자가 항상 정화된 공기를 흡입하여 호흡기 질환이 악화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by supplying the purified air to the user, the user always inhales the purified air, thereby preventing exacerbation of respiratory diseases.

또한, 본 발명은 사용자의 혈액을 채취하지 않고 사용자의 호흡 가스를 분석하여 사용자의 질병을 예측하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of predicting the user's disease by analyzing the user's breathing gas without collecting the user's blood.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 이용한 헬스 케어 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 이용한 헬스 케어 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 중 마스크부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 중 마스크부를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 중 배기밸브의 작동을 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크 중 호흡패턴 감지부에 의한 호흡패턴의 판별을 나타낸 그래프이다.1 is a view showing an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a health care system using an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a health care system using an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a mask part of an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to the present invention.
6 is an exploded perspective view showing a mask part of an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to the present invention.
7 is a cross-sectional view showing an operation of an exhaust valve among electronic masks for detecting a user's breathing pattern according to the present invention.
8 is a graph showing the determination of the breathing pattern by the breathing pattern detection unit among the electronic masks for detecting the breathing pattern of the user according to the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms or words used in this specification and claims are not limited to their usual or dictionary meanings and should not be interpreted, and that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 나타낸 블록도이다.1 is a diagram showing an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention.

전자 마스크(100)의 경우 전원에 의해 구동됨이 자명함에 따라 전원 연결에 대한 설명은 생략하도록 한다. 또한, 전자 마스크(100)는 ON/OFF할 수 있는 전원버튼을 구비할 수 있다.Since it is apparent that the electronic mask 100 is driven by power, a description of power connection will be omitted. In addition, the electronic mask 100 may include a power button capable of turning ON/OFF.

전자 마스크(100)는 마스크부(110), 착용 감지부(120), 호흡패턴 감지부(130), 호흡가스 감지부(140), 공기 정화부(150), 연결관(160), 제어부(170), 및 통신부(180)을 포함한다.The electronic mask 100 includes a mask unit 110, a wear detection unit 120, a breathing pattern detection unit 130, a breathing gas detection unit 140, an air purification unit 150, a connector 160, a control unit ( 170), and a communication unit 180.

마스크부(110)는 사용자의 안면 전체 또는 일부를 감싸는 수단으로, 사용자의 코와 입을 감싸 호흡기를 보호하거나, 눈, 코, 입 전체를 감싸아 호흡기는 물론 안구를 외부의 자극으로부터 보호할 수 있다.The mask unit 110 is a means of covering the entire or part of the user's face, and may protect the respiratory tract by covering the user's nose and mouth, or covering the entire eyes, nose, and mouth to protect the respiratory system as well as the eyeball from external stimuli. .

양 끝단에 각각 귀에 걸거나 사용자의 안면에 고정시킬 수 있는 고정수단(미도시)을 형성한다.Fixing means (not shown) that can be hung on the ears or fixed to the user's face are formed at both ends.

이때, 마스크부(110)는 사용자의 들숨에 외부 공기가 내측으로 유입되지 않도록 테두리가 안면에 밀착되도록 형성함이 바람직하다.At this time, it is preferable that the mask unit 110 is formed such that the border is in close contact with the face so that external air does not flow into the inside by the user's inhalation.

또한, 마스크부(110) 테두리가 사용자의 안면 피부와 접촉하여도 이질감이 발생되지 않도록 플렉서블하면서, 부드러운 재질로 구성함이 바람직하다.In addition, it is preferable that the mask unit 110 is made of a flexible and soft material so as not to cause a sense of foreignness even when the edge of the mask unit 110 contacts the user's facial skin.

착용 감지부(120)는 마스크부(110)의 내측에 위치하여 사용자의 마스크부(110) 착용여부를 감지한다. 이때, 착용 감지부(120)는 피부터치 감지여부로 착용여부를 확인할 수 있다.The wearing detection unit 120 is located inside the mask unit 110 to detect whether the user wears the mask unit 110. At this time, the wearing detection unit 120 may check whether or not to be worn based on whether or not a blood tooth is detected.

호흡패턴 감지부(130)는 마스크부(110)의 내측에 구비되어 사용자의 호흡패턴을 감지한다. 호흡패턴 감지부(130)는 날숨이 배출될 수 있는 날숨 배출 구조를 형성함이 바람직하다. 이때, 날숨이 배출되는 배출 구조를 통해 들숨의 유입을 방지한다.The breathing pattern detection unit 130 is provided inside the mask unit 110 to detect the user's breathing pattern. It is preferable that the breathing pattern detection unit 130 forms an exhalation discharge structure through which exhalation can be discharged. At this time, the inflow of inhalation is prevented through a discharge structure through which exhalation is discharged.

호흡가스 감지부(140)는 마스크부(110)의 내측에 구비되어, 사용자의 날숨을 통해 배출되는 가스를 감지한다. 날숨에 포함되는 가스에는 수분 외에도 수소, 아세톤, 톨루엔, 암모니아, 황화수소, 및 일산화질소등이 포함된다. 이 가스들은 천식, 폐암, 1형 당뇨병, 구취 등 특정 질병 환자에게서 높은 농도로 배출되는 바이오마커 가스이다.The breathing gas detection unit 140 is provided inside the mask unit 110 and detects gas discharged through the user's exhalation. In addition to moisture, the gases included in exhalation include hydrogen, acetone, toluene, ammonia, hydrogen sulfide, and nitrogen monoxide. These gases are biomarker gases that are released in high concentrations in patients with certain diseases such as asthma, lung cancer, type 1 diabetes, and bad breath.

공기 정화부(150)는 마스크부(110) 외측의 공기를 흡입하여 정화하는 구성으로, 공기 정화부(150)는 모터부(151) 및 정화 필터부(152)를 포함한다.The air purification unit 150 is configured to suck and purify air outside the mask unit 110, and the air purification unit 150 includes a motor unit 151 and a purification filter unit 152.

모터부(151)는 외부의 공기를 흡입하고, 정화 필터부(152)는 모터부(151)에 의해 흡입된 외부 공기를 정화한다.The motor unit 151 sucks in external air, and the purification filter unit 152 purifies the external air sucked by the motor unit 151.

이때, 전자 마스크(100)의 수명을 연장시키기 위해 정화 필터부(152)는 교체 가능한 필터를 이용하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to use a replaceable filter for the purification filter unit 152 in order to extend the life of the electronic mask 100.

연결관(160)은 공기 정화부(150)에서 정화한 공기를 마스크부(110)에 전달하기 위해 공기 정화부(150)와 마스크부(110)의 사이를 연결하여 마스크부(110) 내측으로 정화한 공기를 전달한다.The connection pipe 160 connects the air purifying unit 150 and the mask unit 110 to transfer the air purified by the air purifying unit 150 to the mask unit 110 to the inside of the mask unit 110. It delivers purified air.

이때, 연결관(160)은 공기 정화부(150)와 마스크부(110)가 직접 연결되어 공기 정화부(150)에서 직접 마스크부로 정화된 공기를 전달하는 경우 생략될 수 있음이 바람직하다.In this case, it is preferable that the connection pipe 160 may be omitted when the air purification unit 150 and the mask unit 110 are directly connected to each other to directly deliver the purified air from the air purification unit 150 to the mask unit.

제어부(170)는 저장부(171) 및 가스 분석부(172)를 포함하고, 저장부(171)는 감지된 호흡패턴 및 호흡가스 중 어느 하나 이상에 따른 호흡정보를 저장하며, 이는 SD 카드 형태일 수 있다.The control unit 170 includes a storage unit 171 and a gas analysis unit 172, and the storage unit 171 stores breathing information according to any one or more of the detected breathing pattern and breathing gas, which is in the form of an SD card. Can be

제어부(170)의 가스 분석부(172)는 호흡가스 감지부(140)를 통해 감지된 호흡가스를 통해 가스 성분을 분석하고, 분석한 호흡 가스의 분석정보는 저장부(171)에 저장된다.The gas analysis unit 172 of the control unit 170 analyzes gas components through the breathing gas detected through the breathing gas detection unit 140, and analysis information of the analyzed breathing gas is stored in the storage unit 171.

그리고, 제어부(170)는 착용 감지부(120)의 감지 정보에 따라 사용자가 마스크부(110)의 착용여부를 판단하여, 호흡패턴 감지부(130) 및 호흡가스 감지부(140)의 구동을 제어하고, 호흡패턴 감지부(130)를 통해 감지된 호흡 패턴이 기 설정된 정상 호흡패턴과의 차이에 따라 공기 정화부(150)를 제어한다.In addition, the control unit 170 determines whether the user wears the mask unit 110 according to the detection information of the wear detection unit 120, and drives the breathing pattern detection unit 130 and the breathing gas detection unit 140. Controls, and controls the air purification unit 150 according to a difference between the breathing pattern detected through the breathing pattern detection unit 130 and a preset normal breathing pattern.

여기서, 호흡패턴은 누적된 호흡패턴의 데이터를 통해 정상 호흡패턴, 비정상 호흡패턴, 및 응급 호흡패턴으로 구분될 수 있다.Here, the breathing pattern may be divided into a normal breathing pattern, an abnormal breathing pattern, and an emergency breathing pattern through the accumulated data of the breathing pattern.

예컨대, 제어부(170)는 착용 감지부(120)를 통해 착용여부를 감지하면 대기중이던 호흡패턴 감지부(130)를 활성화하도록 제어하고, 활성화된 호흡패턴 감지부(130)를 통해 감지된 호흡패턴을 저장부(161)에 저장하며, 호흡패턴이 기 설정된 정상 호흡패턴보다 과호흡(hyperpnea)인 경우 사용자가 호흡을 원활히 할 수 있도록 공기 정화부(150)의 정화 속도를 높이기 위해 공기 정화부(150)의 모터부(151)를 제어하여 흡입되는 공기의 공급량을 조절한다.For example, the control unit 170 controls to activate the breathing pattern detection unit 130 that was in standby when detecting whether or not to wear through the wearing detection unit 120, and the breathing pattern detected through the activated breathing pattern detection unit 130 Is stored in the storage unit 161, and in order to increase the purification speed of the air purification unit 150 so that the user can breathe smoothly when the breathing pattern is hyperpnea than the preset normal breathing pattern By controlling the motor unit 151 of 150), the amount of supplied air is adjusted.

즉, 호흡패턴이 정상 호흡패턴이 아닌 비정상 호흡패턴이거나 응급 호흡패턴이면 제어부(170)를 통해 마스크부(110) 내측으로 전달하는 정화된 공기의 공급량을 조절한다.That is, if the breathing pattern is an abnormal breathing pattern other than a normal breathing pattern or an emergency breathing pattern, the amount of purified air delivered to the inside of the mask unit 110 through the control unit 170 is adjusted.

또한, 제어부(170)는 정상 호흡패턴보다 호흡의 간격이 길면 사용자의 호흡에 문제가 발생되었음을 인식하여 사용자 또는 외부인이 인지할 수 있도록 경고 또는 도움 요청을 위한 알람신호를 발생할 수 있다.In addition, if the breathing interval is longer than the normal breathing pattern, the controller 170 recognizes that a problem has occurred in the user's breathing, and may generate a warning or an alarm signal for requesting help so that the user or an outsider can recognize it.

통신부(180)는 호흡패턴 감지부(130)를 통해 감지된 호흡패턴 정보를 외부의 단말기(미도시)로 전달하도록 한다.The communication unit 180 transmits the breathing pattern information sensed through the breathing pattern detection unit 130 to an external terminal (not shown).

이때, 통신부(180)은 근거리 통신이 가능하고, 근거리에서 안정적으로 통신을 할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 통신부(180)로 블루투스를 포함한다.In this case, the communication unit 180 may perform short-range communication and stably communicate in a short range. In an embodiment of the present invention, the communication unit 180 includes Bluetooth.

전체적으로, 전자 마스크(100)는 전원버튼에 의해 ON/OFF되나, 비활성화된 상태에서 착용 감지부(120)의 감지를 통해 호흡패턴 감지부(130), 호흡가스 감지부(140), 공기 정화부(150), 제어부(170), 및 통신부(180)가 활성화된다. Overall, the electronic mask 100 is turned on/off by the power button, but the breathing pattern detection unit 130, the breathing gas detection unit 140, the air purification unit through the detection of the wear detection unit 120 in an inactive state 150, the control unit 170, and the communication unit 180 are activated.

이에 따라, 전원 상태가 ON이라 하더라도 착용 감지부(120)를 통해 다른 구성이 활성화됨에 따라 절전효과를 얻을 수 있다. Accordingly, even when the power state is ON, a power saving effect can be obtained as other components are activated through the wearing detection unit 120.

또한, 전자마스크(100)는 사용자의 호흡패턴을 감지하여 사용자의 응급상황을 감지하여 사용자의 응급상황을 외부로 알릴 수 있으나, 예외처리로 사용자의 의지에 의해 응급상황을 외부로 알릴 수 있도록 응급버튼(미도시)을 더 구비할 수 있다. In addition, the electronic mask 100 can detect the user's emergency situation by detecting the user's breathing pattern and notify the user's emergency situation to the outside. However, the emergency situation can be notified to the outside at the user's will through exception handling. A button (not shown) may be further provided.

상기와 같은 전자 마스크를 이용한 헬스 케어 시스템은 다음과 같다. A healthcare system using the electronic mask as described above is as follows.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 이용한 헬스 케어 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 이용한 헬스 케어 시스템의 개념도로서, 헬스 케어 시스템(1000)은 전자 마스크(100), 단말기(200), 및 서버부(300)를 포함한다. 3 is a block diagram showing a health care system using an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing an electronic mask for detecting a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention. As a conceptual diagram of the used health care system, the health care system 1000 includes an electronic mask 100, a terminal 200, and a server unit 300.

전자 마스크(100)는 마스크부(110), 착용 감지부(120), 호흡패턴 감지부(130), 호흡가스 감지부(140), 공기 정화부(150), 연결관(160), 제어부(170), 및 통신부(180)을 포함한다.The electronic mask 100 includes a mask unit 110, a wear detection unit 120, a breathing pattern detection unit 130, a breathing gas detection unit 140, an air purification unit 150, a connector 160, a control unit ( 170), and a communication unit 180.

전자 마스크(100)의 각 구성을 다시 한번 간략하게 설명하면 다음과 같다. Each configuration of the electronic mask 100 will be briefly described as follows.

마스크부(110)는 사용자의 안면 전체 또는 일부를 감싸고, 착용 감지부(120)는 마스크부(110)의 내측에 구비하여 사용자의 마스크부(110) 착용여부를 감지하며, 호흡패턴 감지부(130)는 마스크부(110)의 내측에 구비되어 사용자의 호흡패턴을 감지하고, 호흡가스 감지부(140)는 마스크부(110)의 내측에 구비되어 사용자의 호흡가스를 감지하며, 공기 정화부(150)는 외부의 공기를 정화하여 마스크부(110) 내측으로 연결된 연결관(160)을 통해 정화 공기를 전달한다. The mask unit 110 covers the entire or part of the user's face, and the wear detection unit 120 is provided inside the mask unit 110 to detect whether the user wears the mask unit 110, and the breathing pattern detection unit ( 130) is provided inside the mask unit 110 to detect the user's breathing pattern, the breathing gas detection unit 140 is provided inside the mask unit 110 to detect the user's breathing gas, and an air purification unit 150 purifies the external air and delivers the purified air through the connection pipe 160 connected to the inside of the mask unit 110.

또한, 제어부(170)는 착용 감지부(120), 호흡패턴 감지부(130), 호흡가스 감지부(140) 및 공기 정화부(150)의 구동을 제어하고, 호흡패턴 및 호흡가스 정보를 저장부(171)에 저장하며, 감지된 호흡가스를 분석한다.In addition, the control unit 170 controls the driving of the wear detection unit 120, the breathing pattern detection unit 130, the breathing gas detection unit 140 and the air purification unit 150, and stores the breathing pattern and breathing gas information. It is stored in the unit 171 and analyzes the detected respiratory gas.

또한, 통신부(180)는 통신을 통해 호흡패턴 감지부(130)에서 감지된 신호 및 가스 분석부(172)에서 분석한 가스 분석정보를 단말기(200)로 전달한다. In addition, the communication unit 180 transmits the signal detected by the breathing pattern detection unit 130 and the gas analysis information analyzed by the gas analysis unit 172 to the terminal 200 through communication.

또한, 전자마스크(100)는 사용자의 호흡패턴을 감지하여 사용자의 응급상황을 감지하여 사용자의 응급상황을 외부로 알릴 수 있으나, 예외처리로 사용자의 의지에 의해 응급상황을 외부로 알릴 수 있도록 응급버튼(미도시)을 더 구비할 수 있다. In addition, the electronic mask 100 can detect the user's emergency situation by detecting the user's breathing pattern and notify the user's emergency situation to the outside. However, the emergency situation can be notified to the outside at the user's will through exception handling. A button (not shown) may be further provided.

단말기(200)는 전자 마스크(100)의 통신부(180)와 연동되어 전자 마스크(100)를 통해 감지된 사용자의 호흡패턴 정보 및 가스 분성정보를 수신하여 사용자의 목적 및 편의에 따라 제공하는 헬스 케어 어플리케이션(210)이 설치된다.The terminal 200 interlocks with the communication unit 180 of the electronic mask 100 to receive the user's breathing pattern information and gas component information sensed through the electronic mask 100, and provide health care according to the user's purpose and convenience. The application 210 is installed.

여기서, 헬스 케어 어플리케이션(210)은 기 설정된 정상 호흡패턴에 따라 사용자의 호흡패턴의 이상 유무를 판단하고, 이상 유무에 따라 통신망을 통해 사용자에 의해 지정된 요청 단말기(400)로 사용자의 상태 정보, 위치 정보, 음성 정보 중 어느 하나 이상을 전달한다.Here, the healthcare application 210 determines the presence or absence of an abnormality in the user's breathing pattern according to a preset normal breathing pattern, and according to the presence or absence of the abnormality, the user's state information and location are sent to the request terminal 400 designated by the user through a communication network. It conveys any one or more of information and voice information.

즉, 사용자의 정상 호흡패턴이 아니면, 비정상 호흡패턴 또는 응급 호흡패턴으로 분류할 수 있다. That is, if it is not the user's normal breathing pattern, it can be classified as an abnormal breathing pattern or an emergency breathing pattern.

여기서, 요청 단말기(400)는 보호자의 단말기, 의료기관의 단말기, 및 긴급구조기관의 단말기 중 어느 하나 이상을 포함한다. Here, the request terminal 400 includes at least one of a guardian's terminal, a medical institution's terminal, and an emergency rescue organization's terminal.

또한, 요청 단말기(400)로 전달되는 정보 중 상태 정보는 사용자의 호흡패턴이 과호흡인지, 호흡이 불규칙한지, 호흡의 간격의 차이가 발생하는지와 같은 호흡패턴정보들을 의미하고, 위치 정보는 전자 마스크(100)와 연동되는 단말기(200)의 GPS 신호를 통해 알 수 있는 위치정보를 의미하며, 음성 정보는 사용자가 미리 등록해둔 메시지나, 경고 메시지 등을 의미한다. In addition, among the information transmitted to the requesting terminal 400, the status information means breathing pattern information such as whether the user's breathing pattern is hyperventilating, breathing is irregular, or whether a difference in breathing interval occurs, and the location information is electronic This refers to location information that can be known through the GPS signal of the terminal 200 linked to the mask 100, and the voice information refers to a message or a warning message registered in advance by the user.

이와 같이, 상태 정보, 위치 정보, 및 음성 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 전달받은 요청 단말기(400)는 사용자를 위해 신속한 후속 처리를 시행할 수 있다. In this way, the requesting terminal 400 receiving any one or more of status information, location information, and voice information may perform rapid follow-up processing for the user.

또한, 헬스 케어 어플리케이션(210)은 도 4에 도시한 바와 같이, 사용자의 인근에 위치한 주변인에게 응급 시 시행할 수 있는 응급처치 대응 매뉴얼을 안내하여 주변인이 응급을 대응할 수 있도록 정보를 제공하며, 이는 헬스 케어 어플리케이션(210)이 설치된 단말기(200)를 통해 출력되는 것이 바람직하다. In addition, as shown in FIG. 4, the healthcare application 210 provides information so that neighbors can respond to an emergency by providing a first aid response manual that can be implemented in case of an emergency to neighbors located near the user. It is preferable that the health care application 210 is output through the terminal 200 installed.

서버부(300)는 단말기(200)로부터 사용자의 호흡패턴 정보 및 호흡패턴의 이상 유무 정보를 전달 받아 사용자의 건강상태를 모니터링하고, 호흡패턴 정보를 빅데이터화하여 유사 케이스에 관한 정보를 누적시켜, 호흡기 질환자의 건강관리 데이터로 활용한다.The server unit 300 receives information about the user's breathing pattern and whether there is abnormality in the breathing pattern from the terminal 200, monitors the user's health status, converts the breathing pattern information into big data, and accumulates information on similar cases, It is used as health management data for people with respiratory diseases.

또한, 사용자의 가스 분석정보를 전달받아 사용자의 가스 분석정보를 기초로 사용자의 질병 유무 및 질병 종류를 예측하고 사용자의 건강상태를 모니터링한다.In addition, it receives the user's gas analysis information, predicts the user's disease presence and disease type based on the user's gas analysis information, and monitors the user's health status.

여기서, 가스 분석정보는 가스 성분을 포함한다. Here, the gas analysis information includes a gas component.

즉, 서버부(300)는 한 개인의 호흡패턴 정보를 수신하는 것이 아니라 전자 마스크(100)를 보유하고, 헬스 케어 어플리케이션(210)을 통해 사용자 등록이 이루어진 전자 마스크(100)에 한하여 감지된 데이터를 누적시켜 사용자들의 건강관리 데이터로 활용할 수 있다. That is, the server unit 300 does not receive information on the breathing pattern of one individual, but holds the electronic mask 100, and the detected data is limited to the electronic mask 100 for which the user is registered through the healthcare application 210. Can be accumulated and used as users' health management data.

따라서, 본 발명은 노약자, 고령자, 심폐질환자, 및 호흡기 질환자 등과 같이 호흡기에 문제가 있는 사용자의 호흡패턴을 모니터링하여 사용자의 건강상태를 파악할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, the present invention has the effect of monitoring the breathing pattern of users having respiratory problems, such as the elderly, the elderly, cardiopulmonary disease, and respiratory disease, to determine the health status of the user.

또한, 본 발명은 사용자의 호흡패턴에 따른 정보를 신속히 의료기관에 전달하여 사용자의 건강정보를 주변에서 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of being able to easily grasp the user's health information from the surroundings by quickly transferring information according to the user's breathing pattern to a medical institution.

또한, 본 발명은 정화된 공기를 사용자에게 공급하여 줌으로써 사용자가 항상 정화된 공기를 흡입하여 호흡기 질환이 악화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, by supplying the purified air to the user, the user always inhales the purified air, thereby preventing exacerbation of respiratory diseases.

본 발명은 사용자의 혈액을 채취하지 않고 사용자의 호흡 가스를 분석하여 사용자의 질병을 예측하는 효과가 있다.The present invention has the effect of predicting the user's disease by analyzing the user's breathing gas without collecting the user's blood.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be carried out with modifications and variations within the scope not departing from the gist of the present invention, and such modifications and variations are also to be regarded as belonging to the technical spirit of the present invention. .

예를 들어, 착용 감지부(120)는 도 1에서 마스크부(110)의 내측 중 사용자의 안면 피부 중 볼과 귀에 인접한 곳에 마련되는 것으로 도시되어 있지만 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 마스크부(110)의 내측 가장자리를 따라 복수로 마련될 수 있다.For example, the wearing detection unit 120 is shown to be provided adjacent to the cheeks and ears of the user's facial skin among the inner side of the mask unit 110 in FIG. 1, but as shown in FIGS. 5 and 6 It may be provided in plurality along the inner edge of (110).

부연하자면, 착용 감지부(120)는 사용자가 마스크부(110)를 안면에 착용하였을 때 사용자의 안면 피부와 접촉하는 터치센서가 마스크부(110)의 내측 가장자리를 따라 복수로 마련된다.In addition, when the user wears the mask unit 110 on the face, the wearing detection unit 120 includes a plurality of touch sensors that contact the user's facial skin along the inner edge of the mask unit 110.

이러한 터치센서는 미세한 전류가 흘러 사용자의 피부와 접촉하는 것에 따라 전류의 파형이 변화하게 되어 전류의 파형 변화를 검출하여 마스크부(110)를 사용자가 착용하였는지 알 수 있게 된다. 이러한 터치센서는 예를 들어 정전용량 터치센서(Capacitive Touch Sensor)가 될 수 있다.Such a touch sensor changes the waveform of the current as a minute current flows into contact with the user's skin, so that it is possible to know whether the user wears the mask unit 110 by detecting the change in the waveform of the current. Such a touch sensor may be, for example, a capacitive touch sensor.

또한, 터치센서가 마련되는 마스크부(110)는 사용자가 마스크부(110)를 착용했을 때 사용자의 안면 피부에 밀착될 수 있게 교체부(112)가 마련되어 인종에 따라 얼굴형태가 달라져도 마스크부(110)의 착용 유무를 감지할 수 있다.In addition, the mask unit 110 on which the touch sensor is provided is provided with a replacement unit 112 so that when the user wears the mask unit 110, a replacement unit 112 is provided so that the face shape varies according to race, the mask unit ( 110) can be detected.

즉, 마스크부(110)의 내측 가장자리 중 사용자의 코와 인접한 부분의 마스크부(110) 내측 가장자리 중 일부가 마스크부(110)와 착탈되는 교체부(112)가 마련된다. 이러한 교체부(112)는 앞서 설명한 바와 같이 터치센서가 마련되며 실리콘과 같은 재질로 이루어진다.That is, a replacement part 112 is provided in which a portion of the inner edge of the mask part 110 of the inner edge of the mask part 110 adjacent to the user's nose is attached and detached from the mask part 110. As described above, the replacement unit 112 is provided with a touch sensor and is made of a material such as silicon.

교체부(112)는 마스크부(110)와 마주하는 부분에 후크와 같은 결속부재가 마련되어 마스크부(110)와 착탈되는 구조를 갖는다. 또한, 교체부(112)는 사용자의 코와 마주하는 부분에 사용자의 콧등과 눈 밑의 광대부분을 향해 돌출된 플렉시블한 재질로 이루어진 스커트(112a)가 형성되어 사용자의 안면에 밀착되고, 이에 따라 마스크부(110)를 사용자의 안면과 기밀한 상태로 유지시킬 수 있다.The replacement part 112 has a structure in which a binding member such as a hook is provided at a portion facing the mask part 110 to be attached and detached from the mask part 110. In addition, the replacement part 112 is formed with a skirt 112a made of a flexible material protruding toward the cheekbones of the user's nose and the cheekbones under the eyes of the user in a portion facing the user's nose, and is in close contact with the user's face. The mask unit 110 may be kept in an airtight state with the user's face.

이러한 교체부(112)는 인종에 따라 그 형태를 달리하여 다양한 형태 및 크기로 구비될 수 있다. 예를 들어, 교체부는 인종에 따라 형태 및 크기를 달리할 수 있는데, 백인의 경우 콧대가 비교적 높고 매의 부리와 같은 형태를 갖게 되며, 흑인의 경우 콧대가 낮고 콧방울이 광대를 향해 연장된 형태를 갖으며, 황인인 경우 백인과 흑인의 중간 형태를 갖는 코의 형태를 갖기 때문에 교체부(112)는 인종에 맞게 형태 및 크기를 달리하여 사용자의 얼굴 형태에 따라 마스크부(110)로부터 교체하여 사용할 수 있다.The replacement unit 112 may be provided in various shapes and sizes by changing its shape according to race. For example, replacement parts may vary in shape and size depending on race. Whites have a relatively high nose bridge and a falcon's beak-like shape, and blacks have a low nose bridge and an extended nostril toward the cheekbones. In the case of a yellow person, since it has a shape of a nose that has an intermediate shape between white and black, the replacement part 112 can be used by replacing from the mask part 110 according to the shape of the user's face by changing the shape and size according to the race. I can.

한편, 마스크부(110)의 내측에 구비되어 사용자의 호흡패턴을 감지하는 호흡패턴 감지부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 사용자의 호흡음변화, 마스크부(110)의 외부로 배기되는 공기의 배기변화, 마스크부(110)와 사용자의 안면 사이의 압력변화 중 적어도 어느 하나에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지할 수 있다.On the other hand, the breathing pattern detection unit 130, which is provided inside the mask unit 110 to detect the user's breathing pattern, changes the user's breathing sound and is exhausted to the outside of the mask unit 110, as shown in FIG. The user's breathing pattern may be detected by at least one of a change in exhaust of air and a change in pressure between the mask unit 110 and the user's face.

이러한 호흡패턴 감지부(130)는 예를 들어, 마이크(131), 배기밸브(132), 압력센서(133)가 될 수 있다. 마이크(131)는 마스크부(110)의 내측에 구비되어 사용자가 호흡할 때 발생하는 호흡음을 수집하는 것으로, 사용자가 호흡할 때 발생하는 소리를 마이크(131)가 취득하여 이를 기 설정된 정상적인 호흡음과 비교하여 제어부(170)를 통해 공기 정화부(150) 또는 통신부(180)를 제어하게 된다.The breathing pattern detection unit 130 may be, for example, a microphone 131, an exhaust valve 132, and a pressure sensor 133. The microphone 131 is provided inside the mask unit 110 to collect the breathing sound generated when the user breathes, and the microphone 131 acquires the sound generated when the user breathes, and this is a preset normal breathing. Compared with sound, the air purification unit 150 or the communication unit 180 is controlled through the control unit 170.

배기밸브(132)는 마스크부(110)에 구비되어 사용자의 날숨에 의해 마스크부(110)의 외부로 배기되는 공기의 이동을 단속하게 되는데, 이때 배기밸브(132)는 사용자의 날숨에 의해 배기밸브(132)의 개폐정도에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하게 된다.The exhaust valve 132 is provided in the mask unit 110 to regulate the movement of the air exhausted to the outside of the mask unit 110 by the user's exhalation. At this time, the exhaust valve 132 is exhausted by the user's exhalation. The user's breathing pattern is sensed by the degree of opening and closing of the valve 132.

즉, 배기밸브(132)는 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자의 날숨에 의해 마스크부(110)와 사용자 안면 사이의 공기가 배출될 수 있게 마스크부(110)에 배기홀이 형성되고 상기 배기홀에 평면을 형성한 박막의 플레이트가 가로막도록 구비되는데, 배기밸브(132)는 예를 들어 플랫 밸브가 될 수 있다.That is, the exhaust valve 132 has an exhaust hole formed in the mask unit 110 so that air between the mask unit 110 and the user face can be discharged by the user's exhalation, as shown in FIG. 7. A thin plate with a plane formed in the hole is provided so as to block, and the exhaust valve 132 may be, for example, a flat valve.

이러한 플랫 밸브(flat valve)는 일측에 후크와 같은 결속부재가 마련되며 탄성력이 발휘되는 플렉시블한 재질로 이루어져 마스크부(110)에 형성된 배기홀의 주변에 플랫 밸브의 결속부재가 결속된다.The flat valve is provided with a binding member such as a hook on one side, and is made of a flexible material that exhibits elasticity, and the binding member of the flat valve is bound around the exhaust hole formed in the mask unit 110.

이와 같은 구조에 의해 플랫 밸브는 사용자의 날숨에 의해 플랫 밸브가 휘어지면서 배기홀을 개방하거나 폐쇄하게 된다. 또한, 플랫 밸브는 사용자의 날숨에 의해 휘어지면서 배기홀을 개방할 때 마스크부(110)의 외부로 배기되는 공기의 배기변화로 사용자의 호흡패턴을 감지할 수 있다.With such a structure, the flat valve opens or closes the exhaust hole while the flat valve is bent by the user's exhalation. In addition, when the flat valve is bent by the user's exhalation and opens the exhaust hole, the user's breathing pattern may be sensed by the change in exhaust air exhausted to the outside of the mask unit 110.

이러한 배기밸브(132)에 의한 사용자의 호흡패턴 감지는 예를 들어, 플랫 밸브의 결속부재가 마련된 부분과 상기 결속부재와 대향하는 부분에 제각기 제1접점센서(132a) 및 제2접점센서(132b)를 설치하여 제2접점센서(132b)가 활성화되는 정도에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하게 된다.The detection of the user's breathing pattern by the exhaust valve 132 includes, for example, a first contact sensor 132a and a second contact sensor 132b at a portion where a binding member of the flat valve is provided and a portion facing the binding member, respectively. ) Is installed to detect the user's breathing pattern by the degree to which the second contact sensor 132b is activated.

즉, 제2접점센서(132b)의 활성화는 사용자의 날숨과 들숨에 의해 제2접점센서(132b)가 짧은 시간동안 수회에 걸쳐 접점되거나 또는 제2접점센서(132b)의 접점과 비접점 사이의 시간을 통해 사용자의 호흡패턴을 감지하고 이를 기 설정된 정상적인 제2접점센서(132b)의 활성화와 비교하여 제어부를 통해 공기 정화부(150) 또는 통신부(180)를 제어하게 된다.That is, activation of the second contact sensor 132b is caused by the user's exhalation and inhalation, so that the second contact sensor 132b contacts several times for a short period of time, or between the contact point and the non-contact point of the second contact sensor 132b. The breathing pattern of the user is sensed over time and compared with the activation of the preset normal second contact sensor 132b, and the air purification unit 150 or the communication unit 180 is controlled through the control unit.

또한, 경우에 따라서 플랫 밸브는 카본과 같은 전도성이 우수한 소재를 플랫 밸브에 적층시켜 플랫 밸브가 사용자의 날숨과 들숨에 의해 휘어질 때 발생하는 저항 값에 의해 플랫 밸브의 휘어짐 정도에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하고 이를 기 설정된 정상적인 플랫 밸브의 휘어짐 정도와 비교하여 제어부(170)를 통해 공기 정화부(150) 또는 통신부(180)를 제어하게 된다.In addition, in some cases, the flat valve is made by laminating a material with excellent conductivity such as carbon on the flat valve, and the user's breathing by the degree of bending of the flat valve by the resistance value generated when the flat valve is bent by the user's exhalation and inhalation. The air purification unit 150 or the communication unit 180 is controlled through the control unit 170 by detecting the pattern and comparing it with a predetermined degree of bending of the normal flat valve.

그리고, 압력센서(133)는 마스크부(110)의 내측에 구비되어 사용자의 안면과 마스크부(110) 사이의 압력을 감지하는 것으로, 압력센서(133)에서 감지된 사용자의 안면과 마스크부 사이의 압력변화를 기 설정된 정상적인 압력과 비교하여 제어부(170)를 통해 공기 정화부(150) 또는 통신부(180)를 제어하게 된다.Further, the pressure sensor 133 is provided inside the mask unit 110 to sense the pressure between the user's face and the mask unit 110, and between the user's face and the mask unit detected by the pressure sensor 133 The air purification unit 150 or the communication unit 180 is controlled through the control unit 170 by comparing the pressure change in the preset normal pressure.

상기와 같은 마이크(131), 배기밸브(132), 압력센서(133)에 의해 취득된 호흡패턴 감지부의 정보는 도 8과 같이 나타낼 수 있으며 이러한 호흡패턴 감지부(130)의 정보를 기 설정된 호흡패턴과 비교하여 사용자의 호흡패턴에 대한 이상유무를 판별하고, 이를 제어부(170)를 통해 공기 정화부(150) 또는 통신부(180)를 제어하게 됨으로써, 정화된 공기를 사용자에게 공급하여 사용자가 항상 정화된 공기를 흡입하여 호흡기 질환이 악화되는 것을 방지할 수 있으며, 호흡기에 문제가 있는 사용자의 호흡패턴을 모니터링하여 사용자의 건강상태를 파악할 수 있고, 사용자의 호흡패턴에 따른 정보를 신속히 의료기관에 전달하여 사용자의 건강정보를 주변에서 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.Information of the breathing pattern detection unit acquired by the microphone 131, the exhaust valve 132, and the pressure sensor 133 as described above can be represented as shown in FIG. 8, and the information of the breathing pattern detection unit 130 By comparing the pattern to determine whether there is an abnormality in the user's breathing pattern, and controlling the air purification unit 150 or the communication unit 180 through the control unit 170, the purified air is supplied to the user so that the user always Inhalation of purified air can prevent exacerbation of respiratory diseases, monitor the breathing patterns of users with respiratory problems to understand the health status of users, and quickly deliver information according to the user's breathing patterns to medical institutions. Thus, there is an effect that the user's health information can be easily recognized in the surroundings.

100 : 전자 마스크 110 : 마스크부
112 : 교체부 112a : 스커트
120 : 착용 감지부 130 : 호흡패턴 감지부
131 : 마이크 132 : 배기밸브
132a : 제1접점센서 132b : 제2접점센서
133 : 압력센서 140 : 호흡가스 감지부
150 : 공기 정화부 151 : 모터부
152 : 정화 필터부 160 : 연결관
170 : 제어부 171 : 저장부
172 : 가스 분석부 180 : 통신부
200 : 단말기 210 : 헬스 케어 어플리케이션
300 : 서버부 400 : 요청 단말기
1000 : 헬스 케어 시스템100: electronic mask 110: mask portion
112: replacement part 112a: skirt
120: wearing detection unit 130: breathing pattern detection unit
131: microphone 132: exhaust valve
132a: first contact sensor 132b: second contact sensor
133: pressure sensor 140: breathing gas detection unit
150: air purification unit 151: motor unit
152: purification filter unit 160: connection pipe
170: control unit 171: storage unit
172: gas analysis unit 180: communication unit
200: terminal 210: healthcare application
300: server unit 400: request terminal
1000: health care system

Claims (13)

사용자의 안면 전체 또는 일부를 감싸는 마스크부;
상기 마스크부의 내측 가장자리에 구비되어 사용자의 마스크부 착용여부를 감지하는 착용 감지부;
상기 마스크부에 구비되어 사용자의 호흡패턴을 감지하는 호흡패턴 감지부;
외부의 공기를 정화하여 상기 마스크부 내측으로 전달하는 공기 정화부;
상기 착용 감지부의 감지 정보에 따라 상기 호흡패턴 감지부를 제어하고, 상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴이 기 설정된 정상 호흡패턴과의 차이에 따라 상기 공기 정화부를 제어하는 제어부; 및
상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴 정보를 외부의 단말기로 전달하는 통신부;를 포함하고,
상기 호흡패턴 감지부는
사용자의 호흡음변화, 상기 마스크부의 외부로 배기되는 공기의 배기변화, 상기 마스크부와 사용자 안면 사이의 압력변화 중 적어도 어느 하나에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것을 특징으로 하며,
상기 호흡패턴 감지부는
사용자가 호흡할 때 발생하는 호흡음을 수집하는 마이크에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것을 특징으로 하고,
상기 호흡패턴 감지부는
사용자의 날숨에 의해 상기 마스크부의 외부로 배기되는 공기의 이동을 단속하는 배기밸브의 개폐변화에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것을 특징으로 하며,
상기 호흡패턴 감지부는
사용자의 안면과 마스크부 사이의 압력을 감지하는 압력센서의 압력변화에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것을 특징으로 하고,
상기 공기 정화부가 정화한 공기를 상기 마스크부에 전달하도록 상기 공기 정화부와 상기 마스크부의 사이를 연결한 연결관;을 더 포함하며,
상기 공기 정화부는 외부 공기를 흡입하는 모터부; 및
상기 흡입된 외부 공기를 정화하는 정화 필터부;를 포함하고,
상기 호흡패턴 감지부는 날숨이 배출될 수 있는 날숨 배출구조로 형성되는 것을 특징으로 하며,
상기 마스크부의 내측에 구비되어 사용자의 호흡가스를 감지하는 호흡가스 감지부; 및
상기 호흡가스 감지부를 통해 감지된 호흡가스를 통해 가스 성분을 분석하는 가스 분석부;를 더 포함하고,
상기 마스크부는 사용자의 코와 인접한 부분의 마스크부 내측 가장자리 중 일부에 마련되어 마스크부와 착탈되는 교체부;를 더 포함하며,
상기 교체부는 사용자의 코와 마주하는 부분에 사용자의 콧등과 눈 밑의 광대부분을 향해 돌출되어 사용자의 피부와 밀착되는 스커트가 형성되는 것을 특징으로 하고,
상기 배기밸브는,
상기 마스크부에 상단부가 결속부재로 고정되어 상기 마스크부에 형성된 배기홀을 개폐가능하게 차폐하고, 플렉시블한 재질로 구성되어 날숨에 의해 상기 배기홀을 개폐하는 플랫 밸브로 구성되고,
상기 플랫 밸브의 결속부재가 마련된 부분 및 상기 결속부재와 대향하는 부분에 제각기 제1접점센서 및 제2접점센서가 설치되며,
상기 호흡패턴 감지부는,
상기 배기밸브의 개폐변화에 의한 상기 제1접점센서 및 상기 제2접점센서의 접점 및 비접점 사이의 시간을 기반으로 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것을 특징으로 하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크.A mask unit covering all or part of the user's face;
A wear detection unit provided at an inner edge of the mask unit to detect whether a user wears the mask unit;
A breathing pattern sensing unit provided in the mask unit to detect a user's breathing pattern;
An air purification unit that purifies external air and delivers it to the inside of the mask unit;
A control unit controlling the breathing pattern detection unit according to the detection information of the wearing detection unit, and controlling the air purifying unit according to a difference between the breathing pattern detected through the breathing pattern detection unit and a preset normal breathing pattern; And
Includes; a communication unit for transmitting the breathing pattern information sensed through the breathing pattern detection unit to an external terminal,
The breathing pattern detection unit
The user's breathing pattern is detected by at least one of a change in the user's breathing sound, a change in exhaust air exhausted to the outside of the mask unit, and a change in pressure between the mask unit and the user's face,
The breathing pattern detection unit
Characterized in that it detects the user's breathing pattern by a microphone that collects the breathing sound generated when the user breathes,
The breathing pattern detection unit
Characterized in that the user's breathing pattern is detected by a change in opening and closing of an exhaust valve that regulates the movement of air exhausted to the outside of the mask unit by the user's exhalation,
The breathing pattern detection unit
Characterized in that it detects the user's breathing pattern by a pressure change of a pressure sensor that senses the pressure between the user's face and the mask,
A connection pipe connecting the air purification unit and the mask unit to deliver the air purified by the air purification unit to the mask unit;
The air purification unit includes a motor unit for inhaling external air; And
Including; a purification filter unit for purifying the inhaled external air,
The breathing pattern sensing unit is characterized in that it is formed in an exhalation discharge structure through which exhalation can be discharged,
A breathing gas detection unit provided inside the mask unit to detect a user's breathing gas; And
Further comprising; a gas analysis unit for analyzing a gas component through the breathing gas sensed through the breathing gas detection unit,
The mask part further includes a replacement part provided on a portion of the inner edge of the mask part adjacent to the user's nose and detachable from the mask part,
The replacement unit is characterized in that the skirt is formed in close contact with the user's skin by protruding toward the user's nose and the cheekbones under the eyes at a portion facing the user's nose,
The exhaust valve,
The upper end portion of the mask portion is fixed by a binding member to shield the exhaust hole formed in the mask portion to be opened and closed, and composed of a flexible material and configured as a flat valve that opens and closes the exhaust hole by exhalation,
A first contact sensor and a second contact sensor are respectively installed at a portion of the flat valve where a binding member is provided and a portion facing the binding member,
The breathing pattern detection unit,
An electronic mask for detecting the user's breathing pattern, characterized in that it detects the user's breathing pattern based on the time between the contact point and the non-contact point of the first contact sensor and the second contact sensor due to a change in opening and closing of the exhaust valve . 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 사용자의 안면 전체 또는 일부를 감싸는 마스크부;
상기 마스크부의 내측에 사용자의 마스크부 착용여부를 감지하는 착용 감지부;
상기 마스크부의 내측에 구비되어 사용자의 호흡패턴을 감지하는 호흡패턴 감지부;
외부의 공기를 정화하여 상기 마스크부 내측으로 전달하는 공기 정화부;
상기 착용 감지부의 감지 정보에 따라 상기 호흡패턴 감지부를 제어하고, 상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴이 기 설정된 정상 호흡패턴과의 차이에 따라 상기 공기 정화부를 제어하는 제어부; 및
상기 호흡패턴 감지부를 통해 감지된 호흡패턴 정보를 외부의 단말기로 전달하는 통신부;를 포함하고,
상기 호흡패턴 감지부는
사용자의 호흡음변화, 상기 마스크부의 외부로 배기되는 공기의 배기변화, 상기 마스크부와 사용자 안면 사이의 압력변화 중 적어도 어느 하나에 의해 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크;
상기 전자 마스크의 통신부와 연동되어 상기 전자 마스크를 통해 감지된 사용자의 호흡패턴 정보를 수신 및 제어하는 헬스 케어 어플리케이션이 설치된 단말기; 및
상기 단말기로부터 사용자의 호흡패턴 정보 및 호흡패턴의 이상 유무 정보를 전달받아 사용자의 건강상태를 모니터링하고, 호흡정보를 빅데이터화하는 서버부;를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 전자 마스크는 상기 마스크부의 내측에 구비되어 사용자의 호흡가스를 감지하는 호흡가스 감지부; 및
상기 호흡가스 감지부를 통해 감지된 호흡가스를 통해 가스 성분을 분석하는 가스 분석부;를 더 포함하며,
상기 헬스 케어 어플리케이션은 기 설정된 정상 호흡패턴에 따라 사용자의 호흡패턴의 이상 유무를 판단하고,
이상 유무에 따라 통신망을 통해 사용자에 의해 지정된 요청 단말기로 사용자의 상태 정보, 위치정보, 및 음성 정보 중 어느 하나 이상을 전달하는 것을 특징으로 하며,
상기 헬스 케어 어플리케이션은 사용자의 호흡패턴 이상 유무에 따라 음성 또는 소리 정보를 상기 단말기를 통해 출력시키는 것을 특징으로 하고,
상기 헬스 케어 어플리케이션은 상기 사용자의 호흡패턴에 이상이 발생 되면, 응급처치 대응 매뉴얼을 출력하는 것을 특징으로 하며,
상기 마스크부는 사용자의 코와 인접한 부분의 마스크부 내측 가장자리 중 일부에 마련되어 마스크부와 착탈되는 교체부;를 더 포함하고,
상기 교체부는 사용자의 코와 마주하는 부분에 사용자의 콧등과 눈 밑의 광대부분을 향해 돌출되어 사용자의 피부와 밀착되는 스커트가 형성되는 것을 특징으로 하며,
상기 전자마스크는,
사용자의 날숨에 의해 상기 마스크부의 외부로 배기되는 공기의 이동을 단속하는 배기밸브의 개폐변화에 의해 사용자의 호흡패턴이 감지되도록, 상기 배기밸브가 상기 마스크부에 상단부가 결속부재로 고정되어 상기 마스크부에 형성된 배기홀을 개폐가능하게 차폐하되, 플렉시블한 재질로 구성되어 날숨에 의해 상기 배기홀을 개폐하는 플랫 밸브로 구성되며, 상기 플랫 밸브의 결속부재가 마련된 부분 및 상기 결속부재와 대향하는 부분에 제각기 제1접점센서 및 제2접점센서가 설치된 것을 특징으로 하고,
상기 호흡패턴 감지부는,
상기 배기밸브의 개폐변화에 의한 상기 제1접점센서 및 상기 제2접점센서의 접점 및 비접점 사이의 시간을 기반으로 사용자의 호흡패턴을 감지하는 것을 특징으로 하는 사용자의 호흡패턴을 감지하는 전자 마스크를 이용한 헬스 케어 시스템.A mask unit covering all or part of the user's face;
A wear detection unit configured to detect whether a user wears the mask unit inside the mask unit;
A breathing pattern detection unit provided inside the mask unit to detect a user's breathing pattern;
An air purification unit that purifies external air and delivers it to the inside of the mask unit;
A control unit controlling the breathing pattern detection unit according to the detection information of the wearing detection unit, and controlling the air purifying unit according to a difference between the breathing pattern detected through the breathing pattern detection unit and a preset normal breathing pattern; And
Includes; a communication unit for transmitting the breathing pattern information sensed through the breathing pattern detection unit to an external terminal,
The breathing pattern detection unit
An electronic mask detecting a user's breathing pattern by at least one of a change in the user's breathing sound, a change in exhaust air exhausted to the outside of the mask unit, and a change in pressure between the mask unit and the user's face;
A terminal installed with a healthcare application interlocking with the communication unit of the electronic mask to receive and control the user's breathing pattern information sensed through the electronic mask; And
It characterized in that it comprises; and a server unit for receiving the breathing pattern information of the user and information on whether or not there is abnormality of the breathing pattern from the terminal to monitor the health status of the user, and to convert the breathing information into big data,
The electronic mask is provided on the inside of the mask unit, the breathing gas detection unit for detecting the breathing gas of the user; And
Further comprising; a gas analysis unit for analyzing a gas component through the breathing gas detected through the breathing gas detection unit,
The healthcare application determines whether or not the user's breathing pattern is abnormal according to a preset normal breathing pattern,
It is characterized in that at least one of status information, location information, and voice information of the user is transmitted to a requesting terminal designated by the user through a communication network according to the presence or absence of an abnormality,
The healthcare application is characterized in that outputting voice or sound information through the terminal according to the presence or absence of an abnormality in the user's breathing pattern,
The healthcare application is characterized in that when an abnormality occurs in the breathing pattern of the user, outputting a first aid response manual,
The mask part further includes a replacement part provided on a part of the inner edge of the mask part adjacent to the user's nose and detachable from the mask part,
The replacement unit is characterized in that the skirt is formed in close contact with the user's skin by protruding toward the user's nose and the cheekbones under the eyes at a portion facing the user's nose,
The electronic mask,
The upper end of the exhaust valve is fixed to the mask part by a binding member so that the user's breathing pattern is detected by the opening and closing of the exhaust valve that regulates the movement of the air exhausted to the outside of the mask part by the user's exhalation. The exhaust hole formed in the part is shielded so that it can be opened and closed, but it is composed of a flat valve that opens and closes the exhaust hole by exhalation, and is made of a flexible material. Characterized in that the first contact sensor and the second contact sensor are installed respectively,
The breathing pattern detection unit,
An electronic mask that detects the user's breathing pattern, characterized in that it detects the user's breathing pattern based on the time between the contact point and the non-contact point of the first contact sensor and the second contact sensor due to a change in opening and closing of the exhaust valve Health care system using. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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